Pencapaian besar industri kedirgantaraan tak lepas dari perkembangan dan terobosan teknologi material kedirgantaraan. Ketinggian, kecepatan, dan kemampuan manuver jet tempur yang tinggi menuntut material struktural pesawat untuk memastikan kekuatan dan kekakuan yang memadai. Material mesin perlu memenuhi kebutuhan ketahanan suhu tinggi, dan paduan suhu tinggi serta material komposit berbasis keramik merupakan material inti.
Baja konvensional melunak di atas 300℃, sehingga tidak cocok untuk lingkungan bersuhu tinggi. Demi mencapai efisiensi konversi energi yang lebih tinggi, suhu operasi yang semakin tinggi dibutuhkan dalam bidang tenaga mesin kalor. Paduan suhu tinggi telah dikembangkan untuk operasi yang stabil pada suhu di atas 600℃, dan teknologinya terus berkembang.
Paduan suhu tinggi merupakan material kunci untuk mesin kedirgantaraan, yang terbagi menjadi paduan suhu tinggi berbasis besi dan berbasis nikel berdasarkan unsur-unsur utama paduannya. Paduan suhu tinggi telah digunakan dalam mesin kedirgantaraan sejak awal, dan merupakan material penting dalam pembuatan mesin kedirgantaraan. Tingkat kinerja mesin sangat bergantung pada tingkat kinerja material paduan suhu tinggi. Pada mesin kedirgantaraan modern, jumlah material paduan suhu tinggi mencapai 40-60 persen dari total berat mesin, dan terutama digunakan untuk empat komponen utama hot-end: ruang bakar, pemandu, bilah turbin, dan cakram turbin. Selain itu, juga digunakan untuk komponen seperti magasin, cincin, ruang bakar pengisian, dan nozel ekor.
(Bagian merah pada diagram menunjukkan paduan suhu tinggi)
Paduan suhu tinggi berbasis nikel Umumnya bekerja pada suhu 600℃ di atas kondisi tegangan tertentu, tidak hanya memiliki ketahanan oksidasi dan korosi suhu tinggi yang baik, tetapi juga memiliki kekuatan suhu tinggi, kekuatan mulur, dan daya tahan yang tinggi, serta ketahanan lelah yang baik. Terutama digunakan di bidang kedirgantaraan dan penerbangan dalam kondisi suhu tinggi, komponen struktural, seperti bilah mesin pesawat, cakram turbin, ruang bakar, dan sebagainya. Paduan suhu tinggi berbasis nikel dapat dibagi menjadi paduan suhu tinggi deformasi, paduan suhu tinggi cor, dan paduan suhu tinggi baru sesuai dengan proses pembuatannya.
Dengan semakin tingginya suhu kerja paduan tahan panas, unsur penguat dalam paduan juga semakin banyak. Komposisinya pun semakin kompleks, sehingga beberapa paduan hanya dapat digunakan dalam keadaan cor, dan tidak dapat dideformasi melalui proses panas. Selain itu, peningkatan unsur paduan menyebabkan paduan berbasis nikel membeku dengan segregasi komponen yang signifikan, sehingga mengakibatkan ketidakseragaman organisasi dan sifat.Penggunaan proses metalurgi serbuk untuk menghasilkan paduan suhu tinggi, dapat memecahkan masalah di atas.Karena partikel bubuk kecil, kecepatan pendinginan bubuk, menghilangkan segregasi, meningkatkan kemampuan kerja panas, paduan cor asli menjadi deformasi paduan suhu tinggi yang dapat dikerjakan panas, kekuatan luluh dan sifat lelah ditingkatkan, paduan suhu tinggi bubuk untuk produksi paduan kekuatan lebih tinggi telah menghasilkan cara baru.
Waktu posting: 19-Jan-2024