Thép có bổ sung các nguyên tố vi hợp kim như Ti, Nb, V, W và Mo, cũng như thép luyện kim bột, hợp kim-chịu nhiệt và vật liệu tổng hợp ma trận gốm, thể hiện khả năng chống lại sự phát triển của hạt tuyệt vời và có thể ngăn chặn hiệu quả sự thô hóa hạt bất thường ở nhiệt độ cao.
1. Thép vi hợp kim (Lựa chọn phổ biến)
|
Loại vật liệu |
Cơ chế cốt lõi |
Lớp đại diện |
Kịch bản áp dụng |
|
Ti{0}}chứa Thép |
Độ ổn định nhiệt độ-TiC cao, khả năng ghim ranh giới hạt mạnh nhất |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Vùng lõi có nhiệt độ-cao ( Nhỏ hơn hoặc bằng 1200 độ ) |
|
Nb-chứa Thép |
Lượng mưa động NbC, ngăn chặn sự nhấn chìm hạt |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Vùng dao động nhiệt độ |
|
V{0}}chứa Thép |
VC trung bình-ổn định nhiệt độ, chi phí vừa phải |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Vùng phụ trợ có nhiệt độ-trung bình ( Nhỏ hơn hoặc bằng 900 độ ) |
|
W/Mo{0}}có chứa Thép |
Điểm nóng chảy cao WC/Mo₂C, khả năng chống rão mạnh |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Môi trường có nhiệt độ-cực cao |
Ưu điểm: Được cải tiến từ H13 truyền thống, khả năng gia công tốt, được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận quan trọng như vòi phun và ống góp.
2. Thép hạt mịn-(Được ưu tiên cho khuôn mẫu mới)
Al-H13 bị tiêu diệt: AlN được hình thành thông qua quá trình khử oxy Al, với sự phân bố phân tán ngăn chặn sự thô cứng của hạt trong quá trình nung;
Mịn-4Cr5MoSiV1 dạng hạt: Quá trình khử oxy có kiểm soát trong quá trình nấu chảy đảm bảo cấu trúc vi mô ban đầu mịn và đồng nhất (cỡ hạt 5-8).
Đặc điểm: Không cần hợp kim đắt tiền, hiệu quả chi phí{0}}cao, phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
3. Thép luyện kim bột (Ứng dụng{1}}cao cấp)
PM-H13: Kích thước hạt ban đầu đạt 8-10, phân bố cacbua cực kỳ đồng đều và khả năng chống lại sự phát triển của hạt vượt xa so với thép truyền thống;
ASP-23: Thép tốc độ-cao, chứa hàm lượng V và Mo cao, cấu trúc vi mô cực-mịn + nhiều cacbua phân tán, khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời.
Ưu điểm: Tính đẳng hướng tốt, tuổi thọ mỏi cao hơn 30%, thích hợp cho các khuôn mẫu chính xác trong y tế, quang học và các ứng dụng khác.
4. Hợp kim chịu nhiệt-(ứng dụng ở nhiệt độ cực cao)
|
Nguyên vật liệu |
Nhiệt độ dịch vụ tối đa |
Đặc trưng |
|
Inconel 718 (dựa trên niken{1}}) |
1100 độ |
' tăng cường pha, oxy hóa mạnh và chống leo |
|
Haynes 230 (niken-crom) |
1150 độ |
Khả năng chống leo tuyệt vời, độ ổn định cao |
|
Stellite 6 (dựa trên cobalt) |
1000 độ |
Chống mài mòn-và chống ăn mòn-, thích hợp với môi trường ăn mòn |
Lưu ý: Giá thành cao, khó gia công, thường được sử dụng để thay thế các bộ phận quan trọng.
5. Vật liệu tổng hợp ma trận gốm (nghiên cứu-tiên tiến)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: Cấu trúc hạt không chứa kim loại-, khả năng chịu nhiệt độ trên 1400 độ , hầu như không bị biến dạng nhiệt;
Ứng dụng: Được sử dụng làm các bộ phận chống mài mòn-chẳng hạn như ống lót vòi phun và bộ chia dòng, kết hợp với ma trận kim loại.
