Ploča od legure otporne na visoke temperature je specijalni materijal koji održava odlične performanse u okruženjima s visokim temperaturama. Široko se koristi u vazduhoplovstvu, energetici, hemijskoj industriji i drugim oblastima. Njegove prednosti se prvenstveno ogledaju u sljedećim aspektima:

1. Odlična stabilnost na visokim temperaturama

Zadržavanje čvrstoće na visokim temperaturama: Čak i u okruženjima s visokim temperaturama iznad 600°C, održava visoku zateznu čvrstoću, granicu tečenja i čvrstoću na zamor, te ne omekšava brzo s porastom temperature. Na primjer, superlegure na bazi nikla održavaju dovoljna mehanička svojstva na temperaturama oko 1000°C, ispunjavajući zahtjeve kritičnih komponenti kao što su lopatice turbina motora.

Otpornost na puzanje: Kada je izložen dugotrajnom naprezanju na visokim temperaturama, materijal pokazuje minimalnu deformaciju (otpornost na puzanje), sprječavajući kvar zbog spore strukturne deformacije. Ovo je ključno za opremu poput turbina i kotlova koji rade u okruženjima visokih temperatura i visokog pritiska.

2. Odlična otpornost na oksidaciju i koroziju

Otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama: Na zraku ili plinu visoke temperature, materijal formira gusti oksidni film (kao što je Cr₂O₃ ili Al₂O₃) na svojoj površini, sprječavajući daljnji napad kisika, efikasno se odupirući oksidativnoj koroziji i produžavajući svoj vijek trajanja. Na primjer, legure koje sadrže hrom i aluminij održavaju odličnu otpornost na oksidaciju na temperaturama iznad 1000°C.

Otpornost na koroziju: Legure otporne na visoke temperature otporne su na kisele i alkalne plinove (kao što su sumporovodik i sumpor-dioksid), rastopljene metale i soli, što ih čini pogodnim za složena okruženja kao što su hemijski reaktori, spalionice otpada i nuklearni reaktori.

3. Odlična obradivost i strukturna stabilnost

Obradivost: Uprkos svojoj visokoj čvrstoći, legure otporne na visoke temperature mogu se oblikovati u različite oblike, uključujući ploče i cijevi, kroz procese kao što su kovanje, valjanje i zavarivanje, kako bi se ispunili zahtjevi strukturnog dizajna različite opreme (kao što su čelične ploče otporne na toplinu za velike kotlove i paneli komore za sagorijevanje za motore aviona).

Mikrostrukturna stabilnost: Čak i uz dugotrajnu upotrebu na visokim temperaturama, malo je vjerovatno da će unutrašnja metalografska struktura (kao što su faza legure i struktura zrna) pretrpjeti značajne promjene. Ovo sprječava degradaciju performansi zbog strukturne degradacije i osigurava dugoročan pouzdan rad materijala.

4. Širok temperaturni raspon, pogodan za ekstremne uvjete

Legure pokrivaju temperaturni raspon od srednje visokih temperatura (600°C) do ultra visokih temperatura (iznad 1200°C). Legure različitih sastava pogodne su za različite primjene: na primjer, legure na bazi željeza pogodne su za temperature između 600-800°C, legure na bazi nikla pogodne su za temperature između 800-1200°C, a legure na bazi kobalta mogu se koristiti na višim temperaturama u kratkim vremenskim periodima.

Mogu izdržati kombinovane efekte visokih temperatura i mehaničkih opterećenja. Na primjer, diskovi turbina u avionskim motorima moraju izdržati i visoke temperature gasova sagorijevanja i centrifugalne sile generisane velikom brzinom rotacije.

5. Potencijal za smanjenje težine i uštedu energije

U poređenju sa tradicionalnim čelicima otpornim na toplotu, neke legure otporne na visoke temperature (kao što su legure na bazi nikla i titanijum-aluminijuma) imaju nižu gustinu pri istim performansama na visokim temperaturama, što doprinosi smanjenju težine opreme (na primjer, smanjenju strukturne težine i potrošnje energije u vazduhoplovnoj industriji).

Zbog svoje vrhunske temperaturne otpornosti i izdržljivosti, mogu smanjiti učestalost održavanja opreme i troškove zamjene, indirektno poboljšavajući energetsku efikasnost (na primjer, korištenje ploča od visokotemperaturnih legura u kotlovima elektrana može povećati temperature sagorijevanja i efikasnost proizvodnje energije).