Hitameðferð er lykilatriði fyrir ofurlyf, sniðin til að auka vélrænni eiginleika þeirra svo sem styrk, skriðþol, þreytu endingu og stöðugleika í örveru miðað við mikla hitastig og háa stress. Sértækar aðferðir eru mismunandi eftir samsetningu álfelgsins (nikkel-undirstaða, kóbalt-byggð eða járn byggð) og fyrirhuguð notkun þess, en lykilaðferðir fela í sér:
Lausn annealing
Þetta skref felur í sér að hita Superalloy upp á háan hita (venjulega 900–1250 gráðu, allt eftir álfelginu) til að leysa upp milliverkanir (td, 'eða karbíð) og ná einsleitri, einsleitri fastri lausn. Hröð kæling (slökkt í vatni, olíu eða þvinguðu lofti) fylgir því að „frysta“ þessa smásjá og koma í veg fyrir að gróft botnfall geti umbætur. Lausn annealing bætir sveigjanleika og undirbýr álfelginn til að styrkja síðari með úrkomu. Til dæmis:
Nikkel-undirstaða Inconel 718 er lausn sem er laus við ~ 980 gráðu til að leysa upp "(ni₃nb) botnfallið, sem tryggir yfirmettað fylki.
Kóbalt-undirstaða Haynes 25 gengst undir lausn við ~ 1150 gráðu til að samstilla króm og wolframdreifingu.
Öldrun (úrkomuherðing)
Eftir lausn lausnar felur öldrun í sér að hita álfelginn við lægra hitastig (600–850 gráðu) í langan tíma (frá klukkustundum til daga) til að framkalla myndun fínra, jafnt dreifðra millimótefna. Þessar botnfall (td, '-ni₃ (Al, Ti) í nikkel-byggðum málmblöndur eða Laves stigum í sumum kóbalt-byggðum málmblöndur) virka sem hindranir fyrir hreyfingu og auka styrk. Margir Superalloys nota margra þrepa öldrun til að ná sem bestum árangri:
Inconel 718 notar tveggja þrepa öldrunarferli: 720 gráðu í 8 klukkustundir (ofnkæld til 620 gráðu) + 620 gráðu í 8 klukkustundir, loftkæld, til að mynda þéttar "botnfall.
René 95, hástyrkur nikkel-byggir ál, er á aldrinum 870 gráðu í 1 klukkustund + 650 gráðu í 24 klukkustundir til að halda jafnvægi á styrk og skríða mótstöðu.
Heitt isostatic pressing (mjöðm)
Hip sameinar háan hita (allt að 1200 gráðu) og háþrýsting (100–200 MPa) í óvirku gasi (td argon) til að útrýma innri porosity, skreppa saman tómar og einsleitar smásjá. Það er sérstaklega mikilvægt fyrir steypu eða duft-málmvinnslu superalloys, svo sem CMSX-4 (eins kristal nikkel-byggð ál), bæta þreytulíf og draga úr gallatengdum bilunum í hverflablöðum.
Streituléttir annealing
Þetta ferli er framkvæmt eftir vinnslu, suðu eða myndun og hitar álfelginn í 500–800 gráðu til að létta afgangsálag án þess að breyta aðal smíði. Það kemur í veg fyrir sprungu meðan á þjónustu stendur, nauðsynleg fyrir íhluti eins og eldflaugastúta eða kjarnaofn.
Hagræðing kornastærðar
Hitameðferðir geta stjórnað kornastærð til að halda jafnvægi á eiginleikum: Fínkorn auka togstyrk með lágum hita, en grófari korn bæta skriðþol við hátt hitastig. Til dæmis:
Turbine diskar (háð mikilli snúningsálagi) nota fínkornaða superalloys (td Udimet 720) með stjórnaðri kælingu við glitun.
Túrbínublöð (útsett fyrir miklum hita) nota oft gróft kornað eða eins kristal superalloys (td PWA 1480) til að hámarka skriðþol.
Það er flókið að skilgreina „sterkasta“ superalloy vegna þess að styrkur fer eftir samhengi: hitastigi, streitutegund (tog, skríða, þreyta) og umhverfisaðstæður (tæring, oxun) öll gegna hlutverkum. Hins vegar eru nokkrir Superalloys fram fyrir óvenjulegan styrk í sérstökum atburðarásum:
GRX-810
3D-prentað nikkel-undirstaða Superalloy þróað af NASA, GRX-810 sýnir óvenjulegan styrk og endingu. Það er tvöfalt sterkara en nýjustu 3D-prentaðar superalloys (td Inconel 718) við hátt hitastig (~ 1093 gráðu) og meira en 1.000 sinnum meira ónæmt fyrir skríða (hæg aflögun við stöðugt álag). Styrkur þess stafar af einstökum smíði nanóskala botnfalls og oxíðs, sem gerir það tilvalið fyrir hypersonic ökutæki og eldflaugarvélar.
René 95
René 95, sem byggir á superalloy, sem er mikið notaður í Aerospace, býður upp á framúrskarandi togstyrk (allt að 1.600 MPa við stofuhita) og skriðþol við hækkað hitastig. Styrkur þess stafar af þéttu neti „botnfalls, sem gerir það að vali fyrir háa stress íhluta eins og hverfla diska.
Ál 718Plus
Háþróuð útgáfa af Inconel 718, 718Plus kemur í stað „botnfalls með stöðugri„ stigum, sem eykur styrk við hærra hitastig (allt að 700 gráðu). Það heldur togstyrk yfir 1.300 MPa en býður upp á bætt skriðþol, hentugt fyrir næstu kynslóðar túrbínuvélar.
Kóbalt-byggð málmblöndur (td Haynes 188)
Þótt almennt sé minna sterkt en nikkel-byggð málmblöndur við stofuhita, þá eru kóbalt-byggir superalloys eins og Haynes 188 skara fram úr í háhita styrkleika og oxunarþol (allt að 1.100 gráðu). Styrkur þeirra er fenginn frá styrkingu á föstu lausn með wolfram og króm, sem gerir það mikilvægt fyrir brennsluhólf Jet Engine.
GRX-810er oft vitnað í það sterkasta hvað varðar háhita styrk og skriðþol, en René 95 og 718Plus eru ráðandi í herbergishita og miðlungs háum hitastigi togstyrk. „Sterkasta“ merkimiðinn fer að lokum eftir sérstökum frammistöðuviðmiðum sem krafist er.
