Classificazione principale delle leghe ad alta temperatura

La classificazione tradizionale dei materiali in lega ad alta temperatura può essere basata sui seguenti tre metodi: dal tipo di elemento della matrice, dal tipo di rinforzo della lega e dal metodo di formazione del materiale.
1. Per tipo di elemento della matrice
(1) Lega per alte temperature a base di ferro
Leghe ad alta temperatura a base di ferro, note anche come acciai legati resistenti al calore. La sua matrice è l'elemento Fe a cui vengono aggiunte una piccola quantità di Ni, Cr e altri elementi di lega. L'acciaio legato resistente al calore può essere suddiviso in acciaio resistente al calore martensite, austenite, perlite, ferrite, ecc. in base ai requisiti di normalizzazione.
⑵ Lega ad alta temperatura a base di nichel
Il contenuto di nichel delle leghe ad alta temperatura a base di nichel è più della metà, il che è adatto a condizioni di lavoro superiori a 1000 gradi. Adottando una soluzione solida e un processo di lavorazione dell'invecchiamento, la resistenza allo scorrimento viscoso e la resistenza allo snervamento a compressione possono essere notevolmente migliorate. Analizzando le leghe ad alta temperatura utilizzate in ambienti ad alta temperatura, l'ambito dell'utilizzo di leghe ad alta temperatura a base di nichel supera di gran lunga l'utilità delle leghe ad alta temperatura a base di ferro e di cobalto. Allo stesso tempo, le leghe ad alta temperatura a base di nichel sono anche le più grandi nella produzione e nell’utilizzo in Cina. Molte pale di turbine, camere di combustione e persino turbocompressori utilizzano leghe a base di nichel come materiali di preparazione. Nell’ultimo mezzo secolo, la resistenza alle alte temperature dei materiali utilizzati nei motori aeronautici è aumentata da 750 gradi alla fine degli anni ‘40 a 1200 gradi alla fine degli anni ‘90. Questo miglioramento significativo ha portato anche al rapido sviluppo dei processi di fusione, dei rivestimenti superficiali e di altri aspetti.
(3) Lega per alte temperature a base di cobalto
Le leghe ad alta temperatura a base di cobalto sono a base di cobalto, con un contenuto di cobalto di circa il 60%. Allo stesso tempo, è necessario aggiungere elementi come Cr e Ni per migliorare la resistenza al calore delle leghe ad alta temperatura. Sebbene questo tipo di lega ad alta temperatura abbia una buona resistenza al calore, a causa della produzione relativamente bassa di risorse di cobalto in vari paesi, la lavorazione è difficile e la quantità utilizzata non è elevata. Solitamente utilizzato per condizioni di alta temperatura (600~1000 gradi) e componenti ad alta temperatura sottoposti a sollecitazioni complesse estreme per lungo tempo, come pale funzionanti, dischi di turbine, componenti hot-end della camera di combustione e motori aerospaziali. Per ottenere una migliore resistenza al calore, è generalmente necessario aggiungere elementi come W, MO, Ti, Al e Co durante la preparazione per garantirne una resistenza termica e alla fatica superiore.