Högtemperaturlegeringar är en klass av metallmaterial baserade på järn, nickel och kobolt som kan arbeta under långa perioder vid temperaturer över 600 grader och under vissa påfrestningar. De uppvisar en kombination av hög temperaturhållfasthet, utmärkt oxidations- och varmkorrosionsbeständighet, god utmattningsprestanda och brottseghet. Dessa material är kända i Europa och USA som superlegeringar. De används vanligtvis i komponenter som utsätts för långvarig drift vid höga temperaturer (600-1200 grader) och komplexa stressförhållanden.
Nickelbaserade legeringar är för närvarande de mest använda högtemperaturlegeringarna, främst i högtemperaturmiljöer, starka syror eller baser och starkt oxiderande miljöer. Deras utveckling och användning började i slutet av 1930-talet, drivet av framväxten av jetflygplan, som ställde högre krav på prestanda hos högtemperaturlegeringar.
Efter prestanda klassificeras de enligt följande:
Nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar:De viktigaste legeringsämnena är koppar, krom och molybden. De erbjuder utmärkta övergripande egenskaper och är resistenta mot olika syrakorrosion och spänningskorrosion. Viktiga nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar inkluderar nickel-koppar (Ni-Cu)-legeringar (Monel), nickel-krom (Ni-Cr)-legeringar (nickelbaserade värmebeständiga legeringar, inklusive Incoloy- och Inconel-serierna), nickel-molybden (Ni-Mo)-legeringar B- och B-metallegeringar B- och B-, b-, (Ni-Cr-Mo) legeringar (främst Hastelloy C-serien). Rent nickel är också en typisk representant för nickelbaserade korrosionsbeständiga legeringar.
Nickelbaserade slitstarka legeringar:De viktigaste legeringsämnena är krom, molybden och volfram, med små mängder niob, tantal och indium. Förutom slitstyrka erbjuder de också utmärkt oxidationsbeständighet, korrosionsbeständighet och svetsbarhet.
Nickelbaserade precisionslegeringar:Dessa inkluderar nickelbaserade mjuka magnetiska legeringar, nickelbaserade precisionsmotståndslegeringar och nickelbaserade elektriska värmelegeringar. Den mest använda mjuka magnetiska legeringen är Permalloy, som innehåller cirka 80 % nickel. Det har höga maximala och initiala permeabiliteter och låg koercitivitet, vilket gör det till ett viktigt kärnmaterial inom elektronikindustrin. Nickelbaserade precisionsbeständighetslegeringar, huvudsakligen sammansatta av krom, aluminium och koppar, erbjuder hög resistivitet, en låg temperaturresistivitetskoefficient och utmärkt korrosionsbeständighet, vilket gör dem idealiska för resistorer. Nickelbaserade elvärmelegeringar är nickellegeringar som innehåller 20 % krom. De uppvisar utmärkt oxidations- och korrosionsbeständighet och kan fungera under långa perioder vid temperaturer mellan 1000 grader och 1100 grader.
Nickelbaserade formminneslegeringar:Nickellegeringar som innehåller 50 % titan (at %) har en återvinningstemperatur på 70 grader och uppvisar utmärkta formminnesegenskaper. Genom att variera nickel-titan-förhållandet något kan återvinningstemperaturen justeras inom ett område av 30 grader till 100 grader.
