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金属コーティングに加えて,ニッケル合金管の高温耐性は合金組成の最適化,表面修正処理,製造プロセスを改善する適当な保温措置を講じ,以下のように説明する.
合金組成を最適化する
溶融点が高い要素を加える:ウォルフスタン (W),モリブデン (Mo),レニウム (Re) と他の高溶融点元素を加えると,ニッケル合金の溶融点と高温強度が向上する.これらの元素は合金中の固体溶液を形成する例えば,ニッケルベースの合金を持ついくつかの航空機エンジンでは,金属合金と金属合金が結合する際に,金属合金と金属合金が結合する際に,ワルフスタンとモリブデンが多く含まれています1000 °C以上の高温でも良質な機械性能を維持する.
稀有地元素を追加する:シリウム (Ce),ランタン (La) など稀土元素がニッケル合金に加えられれば,合金の酸化耐性を向上させる.稀土元素は穀物を精製することができる.オキシードフィルムの密度と粘着性を向上させる酸化速度を遅らせ,高温耐性を向上させる.
表面変更処理
レーザー表面処理:ニッケル合金管の表面にレーザービームを使用すると,表面が細粒子の組織を形成し,表面の硬さと強さを向上させることができます.同時に,レーザー処理は,疲労耐性を向上させるために表面に圧縮ストレスを導入することもできます高温でチューブの全体的な性能を向上させる.
イオン注射:特定のイオンがニッケル合金管の表面に注入されます表面の化学組成と組織構造を変化させ,特殊な特性を持つ変形層の層を形成する例えば,炭素,窒素,その他の元素を注入することで,表面の硬さと耐磨性が向上します.高温環境での磨きによる材料の故障を軽減する高温耐性を向上させる
製造プロセスの改善
粉末金属工法:ニッケル合金管の調製には粉末金属工法を用いて,より均一な組織構造とより高い密度を得ることができる.粒子の大きさを正確に制御することで,合金高温性能を向上させることができます.粉末の組成とシンテリングプロセス粉末金属製のニッケル合金では,従来の鋳造または鍛造プロセスと比較して,高温でより強い強度とスリップ抵抗性があります..
ホット・イソスタティックプレッシングプロセス:製造過程中に,熱性同静圧圧処理がニッケル合金管に適用される.この プロセス に よっ て,材料 の 中 に ある 毛穴 や 欠陥 が 除去 さ れ,材料 の 密度 や 均質 性 が 向上 し ます高温での金属合金による機械的特性と耐腐蝕性を向上させる.
熱隔離対策の採択
熱隔熱材料の設置:耐熱材料,例えば陶磁繊維,岩毛など,ニッケル合金管の外側を包む.これらの熱隔熱材料は熱伝導性が低く,高温耐性が良い管と高温環境の間の熱交換を軽減し,管の表面温度を下げることができる高温の影響を軽減し,高温耐性を向上させる.
空気冷却構造の設計:チューブの周りに冷却チャネルを設計して 冷たい空気がチャネルに流れ,熱をチューブの表面から取り去りますこの方法は,効果的にチューブの作業温度を下げ,高温環境でその信頼性と使用寿命を改善することができます例えば,いくつかの工業炉のニッケル合金管システムでは,空気冷却構造を使用することで,管の表面温度を100~200°C低下させることができます.