Stål med tilsatte mikrolegeringselementer som Ti, Nb, V, W og Mo, samt pulvermetallurgisk stål, varme-legeringer og keramiske matrisekompositter, viser utmerket motstand mot kornvekst og kan effektivt undertrykke unormal kornforgrovning ved høye temperaturer.
1. Mikrolegert stål (Mainstream Choice)
|
Materialtype |
Kjernemekanisme |
Representativ karakter |
Gjeldende scenarier |
|
Ti-inneholdende stål |
TiC høy-temperaturstabilitet, sterkeste korngrensefesting |
H13+Ti, 4Cr5MoSiV1-Ti |
Kjerneområde med høy-temperatur (mindre enn eller lik 1200 grader) |
|
NB-som inneholder stål |
NbC dynamisk nedbør, forhindrer kornoppsluging |
H13+Nb, 3Cr2W8V-Nb |
Temperaturfluktuasjonsregion |
|
V-inneholdende stål |
VC middels-temperaturstabilitet, moderat kostnad |
H13+V, 5CrNiMo-V |
Hjelpeområde med middels-temperatur (mindre enn eller lik 900 grader) |
|
M/Mo-inneholdende stål |
WC/Mo₂C høyt smeltepunkt, sterk krypemotstand |
H13+W, 5Cr4W5Mo2V |
Ekstremt høye-temperaturer |
Fordeler: Forbedret fra tradisjonell H13, god bearbeidbarhet, mye brukt i nøkkelkomponenter som dyser og manifolder.
2. Egenfint-kornstål (foretrukket for nye former)
Al-Drap H13: AlN dannes gjennom Al-deoksidasjon, med dispergert fordeling som undertrykker kornforgrovning under oppvarming;
Fin-kornet 4Cr5MoSiV1: Kontrollert deoksidasjonsprosess under smelting sikrer en fin og jevn original mikrostruktur (kornstørrelse 5-8).
Egenskaper: Ikke behov for dyre legeringer, høy kostnad-effektivitet, egnet for masseproduksjon.
3. Powder Metallurgy Steel (High-End Applications)
PM-H13: Opprinnelig kornstørrelse når 8–10, ekstremt jevn karbidfordeling, og motstanden mot kornvekst overgår langt den for tradisjonelle ståltyper;
ASP-23: Høy-hastighetsstål, som inneholder høye nivåer av V og Mo, ultra-fin mikrostruktur + rikelig med dispergerte karbider, utmerket motstand mot høye temperaturer.
Fordeler: God isotropi, utmattelseslevetid mer enn 30% høyere, egnet for presisjonsformer i medisinske, optiske og andre applikasjoner.
4. Varme-legeringer (ultra-applikasjoner med høy temperatur)
|
Materialer |
Maksimal driftstemperatur |
Kjennetegn |
|
Inconel 718 (nikkel-basert) |
1100 grader |
' faseforsterkning, sterk oksidasjons- og krypemotstand |
|
Haynes 230 (nikkel-krom) |
1150 grader |
Utmerket krypemotstand, høy stabilitet |
|
Stellite 6 (kobolt-basert) |
1000 grader |
Slitasjebestandig-og korrosjons-bestandig, egnet for korrosive miljøer |
Merk: Høye kostnader, vanskelig å behandle, brukes vanligvis til utskifting av kritiske komponenter.
5. Keramiske matrisekompositter (banebrytende-forskning)
SiC/SiC, Al₂O₃/ZrO₂: Metall-fri kornstruktur, temperaturmotstand over 1400 grader, nesten ingen termisk deformasjon;
Bruksområder: Brukes som-slitasjebestandige deler som dyseforinger og strømningsdelere, i kombinasjon med metallmatriser.

