ALloys dan superalloys adalah kedua -dua bahan logam yang terdiri daripada dua atau lebih elemen, tetapi mereka berbeza dengan niat reka bentuk, keupayaan prestasi, dan aplikasi. Berikut adalah pecahan terperinci mengenai perbezaan mereka:
Aloi: Aloi adalah campuran dua atau lebih logam (atau logam dan bukan logam) yang direka untuk meningkatkan sifat-sifat tertentu logam asas. Sebagai contoh, menambah karbon ke besi mencipta keluli, yang lebih kuat dan lebih keras daripada besi tulen. Aloi direka untuk penambahbaikan umum dalam kekuatan, rintangan kakisan, atau kebolehkerjaan, disesuaikan dengan keperluan sehari -hari atau perindustrian (misalnya, pembinaan, bahagian automotif, alat memasak).
Superalloy: Superalloy (atau aloi berprestasi tinggi) adalah subset khusus aloi yang direka untuk mengekalkan kekuatan mekanikal yang luar biasa, rintangan kakisan, dan kestabilan di bawahkeadaan yang melampau-mperatur yang tinggi (selalunya melebihi 650 darjah /1,200 darjah F), persekitaran kimia yang agresif, atau tekanan tinggi. Mereka adalah "super" kerana prestasi mereka jauh melebihi aloi konvensional dalam senario yang menuntut ini.
Aloi: Komposisi berbeza -beza tetapi biasanya lebih mudah, sering menggabungkan logam asas dengan satu atau dua elemen aloi utama. Contohnya termasuk:
Tembaga (tembaga + zink)
Aluminium 6061 (aluminium + magnesium + silikon)
Keluli tahan karat 304 (besi + kromium + nikel).
Superalloy: Komposisi adalah rumit dan tepat direka bentuk, dengan pelbagai elemen pengaliran berfungsi secara sinergis. Logam asas biasa termasuk nikel (Ni), kobalt (CO), atau besi (Fe), dengan penambahan:
Kromium (cr) untuk rintangan pengoksidaan,
Molybdenum (MO), Tungsten (W), atau Tantalum (TA) untuk kekuatan suhu tinggi,
Aluminium (Al) atau titanium (Ti) untuk membentuk pengukuhan precipitates (contohnya, 'fasa dalam superalloy berasaskan nikel).
Contoh: Inconel 718 (Ni-CR-Fe-NB), Hastelloy X (Ni-CR-CO-MO), dan René 41 (Ni-CR-Co-Mo-Al-Ti).
Aloi: Melaksanakan dengan secukupnya di bawah keadaan sederhana tetapi merendahkan persekitaran yang melampau:
Suhu tinggi: Kebanyakan aloi kehilangan kekuatan (melembutkan) atau mengoksidakan dengan cepat melebihi 300-400 darjah. Sebagai contoh, keluli karbon mengoksidakan (karat) dan melemahkan dengan ketara pada 600 darjah.
Kakisan: Walaupun sesetengah aloi (contohnya, keluli tahan karat) menentang kakisan dalam persekitaran ringan, mereka gagal dalam tetapan agresif seperti asid pekat atau penyelesaian tinggi klorida.
Superalloy: Mempamerkan daya tahan yang luar biasa di bawah ekstrem:
Kekuatan suhu tinggi: Mengekalkan kekuatan tegangan, rintangan rayapan (ketahanan terhadap ubah bentuk perlahan di bawah tekanan), dan rintangan keletihan pada 650-1,200 darjah. Sebagai contoh, superalloy berasaskan nikel dalam bilah turbin enjin jet beroperasi pada 1,000 darjah + tanpa kehilangan integriti struktur.
Rintangan pengoksidaan/kakisan: Menentang serangan oleh gas panas, garam lebur, asid, dan air laut. Sebagai contoh, Hastelloy C276 menahan asid sulfurik, klorin, dan air laut pada suhu tinggi.
Kestabilan mekanikal: Mengekalkan sifat di bawah tekanan kitaran (contohnya, dalam komponen turbin gas) atau tekanan tinggi (contohnya, reaktor nuklear).
Aloi: Struktur mikro selalunya lebih mudah, dengan penyebaran seragam unsur -unsur aloi dalam matriks logam asas. Pemprosesan melibatkan kaedah standard seperti pemutus, rolling, atau kimpalan, dengan kerumitan rawatan haba yang minimum.
Superalloy: Struktur mikro sangat dikawal untuk mengoptimumkan prestasi. Contohnya:
Superalloy berasaskan nikel mempunyai struktur dua fasa: matriks penyelesaian pepejal () dan menguatkan precipitates ('), yang mengunci dislokasi dan mencegah ubah bentuk pada suhu tinggi.
Pemprosesan maju dan mahal, yang melibatkan teknik seperti pemejalan arah (untuk menyelaraskan bijirin untuk rintangan rayapan), metalurgi serbuk (untuk mikrostruktur seragam), atau rawatan haba yang kompleks (untuk mendakan fasa pengukuhan).
Aloi: Digunakan dalam aplikasi perindustrian setiap hari dan pertengahan:
Pembinaan (rasuk keluli, bingkai aluminium).
Automotif (aloi aluminium untuk blok enjin, tembaga untuk radiator).
Barang pengguna (alat memasak keluli tahan karat, perhiasan gangsa).
Superalloy: Terpelihara untuk aplikasi tinggi, aplikasi persekitaran yang melampau:
Aeroangkasa: Bilah turbin enjin jet, muncung roket, dan perisai haba.
Tenaga: Turbin gas untuk penjanaan kuasa, komponen reaktor nuklear.
Pemprosesan Kimia: Reaktor dan paip mengendalikan cecair menghakis pada suhu tinggi.
Marin: Sistem pendorong di peralatan air masin atau peralatan penggerudian luar pesisir.
Aloi: Umumnya kos rendah dan tersedia secara meluas, kerana mereka menggunakan unsur-unsur biasa (besi, aluminium, tembaga) dan pemprosesan mudah.
Superalloy: Mahal kerana unsur -unsur aloi yang jarang berlaku (contohnya, tantalum, rhenium) dan pembuatan kompleks. Mereka dihasilkan dalam kuantiti terhad untuk industri khusus.
Pada dasarnya, semua superalloys adalah aloi, tetapi tidak semua aloi adalah superalloys. SuperAlloys adalah subset premium yang direka bentuk untuk cemerlang dalam keadaan yang melampau tinggi, kakisan, dan tekanan-dengan komposisi kompleks, mikrostruktur yang tepat, dan pemprosesan lanjutan. Alloys, sebaliknya, berfungsi lebih luas, kurang menuntut aplikasi dengan reka bentuk yang lebih mudah dan kos yang lebih rendah.
