Genel

Yeni İşlem Süper Alaşımları Isıya Altı Kat Daha Uzun Dayanabilir Hale Getiriyor


Profesyoneller, bir dizi endüstride devrim yaratan makro ve mikro düzeyde yapılar oluşturmak için uzmanlıklarını ve becerilerini ödünç verdikleri için, birçok yönden, bu gerçekten bir mühendis yüzyılı olmuştur.

Bu hiçbir yerde yaratılışından daha belirgin olmamıştır. süper malzemeler. Süperiletkenler, uygulamaları hakkındaki sağlıklı tartışmalara rağmen ortaya çıkmaya devam ediyor ve jet motorlarında kullanılan ve hatta 3D baskılı türbin kanatları için uyarlanmış eşit derecede ilgili süper alaşımlara yönelik araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) tüm hızıyla devam ediyor.

Şimdi, Idaho Ulusal Laboratuvarı'nda (INL) bulunan bir grup araştırmacı, etrafındaki herhangi bir süperalaşımın yeteneklerini aşan bir süperalaşım yarattıklarına inanıyorlar, bunun "faydalı ömrü binlerce saat uzatmada" mükemmel olduğuna inanıyorlar.

Süreci Güçlendirmek

Araştırmacılar, sonuçlarına ulaşmak için, mikro yapının doğasını temelden değiştiren yüksek performanslı alaşımın çökeltileriyle ilgili ısıtma ve soğutma yöntemlerini değiştirmeye başladılar.

Sonuç: olan malzemeler altı kat kat daha fazla ısıya dayanıklılık özelliği. “Isı ile ilgili arızalara çok daha dirençli bir süper alaşım yapmanın bir yolunu bulduk. INL malzeme bilimcisi ve makalenin baş yazarı Subhashish Meher, bu, elektrik jeneratörlerinde ve başka yerlerde yararlı olabilir ”diye açıklıyor.

Mikroyapılar için daha da ümit verici olan, süperalaşımın kullanıldığı bilgisayar simülasyon çalışmalarında, araştırmacılar ısı kaynaklı arızanın yaklaşık olarak 20.000 saat. Birçok doğal ve insan yapımı malzeme, birden fazla uzunluk ölçeğinde yapı sergiler; bazı malzemelerde yapısal elemanların kendileri bir yapıya sahiptir.

Bu yapısal hiyerarşi, dökme malzeme özelliklerinin belirlenmesinde önemli bir rol oynayabilir. Çalışmada uygulanan yöntemlere dayanarak ekip, "hiyerarşik malzeme tasarımının çökelti ile güçlendirilmiş metalik malzemelerin yüksek sıcaklık kararlılığını etkileme potansiyeline sahip olduğu" sonucuna varmıştır.

Sektöre Faydaları

Süper alaşımların sunduğu avantajlar açısından, araştırmacıların belirttiği bir uygulama, üstün ısı toleransları ve güçleri, şu anda kullanımda olan diğer malzemelerden daha iyi tutunmalarına izin vereceğinden, açık bir seçim olan elektrik jeneratörleri.

Ayrıca, malzemenin özelliklerinin ayarlanabileceğini ve çeşitli uygulamalarda farklı performans göstermesine yardımcı olabileceğini savunuyorlar. Mevcut kullanım, havacılık ve uzay gaz türbini motorlarındaki uygulamalarına odaklanmıştır, ancak bu da değişebilir.

Ekibin çalışmasının gösterdiği şey, hiyerarşik malzeme tasarımlarının etkilerinin daha iyi anlaşılmasıyla, malzemelerin çok daha etkili, dinamik ve sonuç odaklı yollarla sentezlenip kontrol edilebileceğidir. Hiç şüphe yok ki, süper alaşımlara dayanan bir dizi endüstride yolda bir etkisi olacaktır.

Meher, "Artık özellikleri daha iyi arayabiliyor ve malzeme performansını iyileştirebiliyoruz" dedi.

Çalışma hakkındaki ayrıntılar, 16 Kasım'da, "Kristalin katılarda nanoyapı hiyerarşisinin kökeni ve kararlılığı" başlıklı bir makalede yer almaktadır. Bilim Gelişmeleri dergi.


Videoyu izle: Mod-01 Lec-29 Introduction to Field Oriented Control of Induction Machines (Ekim 2021).