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Oltre ai rivestimenti metallici, la resistenza alle alte temperature dei tubi in lega di nichel può essere migliorata ottimizzando la composizione della lega, effettuando trattamenti di modificazione superficiale,miglioramento del processo di produzione, e adottando adeguate misure di isolamento termico, come descritto di seguito:
Ottimizzare la composizione delle leghe
Aggiungere elementi ad alto punto di fusione:L'aggiunta di tungsteno (W), molibdeno (Mo), renio (Re) e altri elementi ad alto punto di fusione può migliorare il punto di fusione e la resistenza ad alte temperature della lega di nichel.Questi elementi formano una soluzione solida nella lega, aumentando la forza di legame interatomico e migliorando la capacità della lega di resistere alle deformazioni ad alta temperatura.il tenore di tungsteno e molibdeno è superiore, in modo che l'lega ad alta temperatura superiore a 1000 °C mantenga ancora buone proprietà meccaniche.
Aggiungere elementi di terre rare:Gli elementi delle terre rare come il cerio (Ce), il lantano (La), ecc., aggiunti alla lega di nichel, possono migliorare la resistenza all'ossidazione della lega. Gli elementi delle terre rare possono raffinare il grano,migliorare la densità e l'adesione del film di ossido, rallenta il tasso di ossidazione, migliorando così la resistenza alle alte temperature della lega.
Trattamento di modifica della superficie
Trattamento superficiale con laser:L'uso di raggi laser sulla superficie dei tubi in lega di nichel può far formare la superficie in una forma di grano fine, migliorare la durezza e la resistenza della superficie.Il trattamento laser può anche introdurre lo stress compressivo sulla superficie per migliorare la resistenza alla stanchezza, che contribuisce a migliorare le prestazioni complessive del tubo ad alta temperatura.
Iniezione ionica:ioni specifici vengono iniettati nella superficie dei tubi in lega di nichel,che può modificare la composizione chimica e la struttura organizzativa della superficie e formare uno strato di strato modificato con proprietà specialiPer esempio, l'iniezione di carbonio, azoto e altri elementi può migliorare la durezza e la resistenza all'usura della superficie.ridurre i guasti dei materiali dovuti all'abrasione in ambienti ad alta temperatura, migliorando così la resistenza alle alte temperature.
Miglioramento dei processi di produzione
Processo di metallurgia a polvere:L'impiego di metodi di metallurgia a polvere per la preparazione di tubi in lega di nichel permette di ottenere una struttura organizzativa più uniforme e densità più elevate.La prestazione ad alte temperature della lega può essere migliorata controllando con precisione le dimensioni delle particelle, composizione e processo di sinterizzazione della polvere.Le leghe di nichel per la metallurgia a polvere hanno una maggiore resistenza e resistenza al sollevamento a temperature elevate rispetto ai processi di fusione o forgiatura convenzionali.
Processo di pressatura isostatica a caldo:Durante il processo di fabbricazione, i tubi in lega di nichel vengono pressati isostaticamente a caldo.Questo processo può eliminare i pori e i difetti all'interno del materiale e migliorare la densità e l'omogeneità del materiale, migliorando così le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione della lega ad alte temperature.
Adozione di misure di isolamento termico
Installazione di materiali isolanti:Avvolgete l'esterno dei tubi in lega di nichel con materiali isolanti, come fibre ceramiche, lana di roccia, ecc.Questi materiali isolanti hanno una bassa conduttività termica e una buona resistenza alle alte temperature, che può ridurre lo scambio termico tra i tubi e l'ambiente esterno ad alta temperatura e abbassare la temperatura superficiale dei tubi,riducendo così l'impatto delle alte temperature sul materiale del tubo e migliorandone la resistenza alle alte temperature.
Progettazione della struttura di raffreddamento dell'aria:progettare canali di raffreddamento dell'aria intorno al tubo, in modo che l'aria fredda scorra nel canale e rimuova il calore dalla superficie del tubo.Questo metodo può ridurre efficacemente la temperatura di funzionamento del tubo e migliorare la sua affidabilità e durata di vita in ambiente ad alta temperaturaPer esempio, nel sistema di tubature in lega di nichel di alcuni forni industriali, l'uso di una struttura raffreddata ad aria può ridurre la temperatura superficiale del tubo di 100-200°C.