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En plus des revêtements métalliques, la résistance à haute température des tubes en alliage de nickel peut être améliorée en optimisant la composition de l'alliage, en effectuant des traitements de modification de surface,amélioration du processus de fabrication, et en adoptant des mesures d'isolation thermique appropriées, comme décrit ci-dessous:
Optimiser la composition de l'alliage
Ajout d'éléments à point de fusion élevé:L'ajout de tungstène (W), de molybdène (Mo), de rhénium (Re) et d'autres éléments à point de fusion élevé peut améliorer le point de fusion et la résistance à haute température de l'alliage de nickel.Ces éléments forment une solution solide dans l'alliage, augmentant la force de liaison interatomique et améliorant la capacité de l'alliage à résister à la déformation à haute température.la teneur en tungstène et en molybdène est plus élevée, de sorte que l'alliage à haute température supérieure à 1000 °C conserve toujours de bonnes propriétés mécaniques.
Ajouter des éléments de terres rares:Les éléments de terres rares tels que le cérium (Ce), le lanthane (La), etc., ajoutés à l'alliage de nickel, peuvent améliorer la résistance à l'oxydation de l'alliage.améliorer la densité et l'adhérence du film d'oxyde, ralentit le taux d'oxydation, améliorant ainsi la résistance à haute température de l'alliage.
Traitement de surface
Traitement de surface au laser:L'utilisation de faisceaux laser sur la surface des tubes en alliage de nickel peut faire en sorte que la surface forme une organisation de grains fins, améliorer la dureté et la résistance de la surface.Le traitement au laser peut également introduire des contraintes de compression sur la surface pour améliorer la résistance à la fatigue, ce qui contribue à améliorer la performance globale du tube à haute température.
Injection ionique:des ions spécifiques sont injectés dans la surface des tubes en alliage de nickel,qui peut modifier la composition chimique et la structure organisationnelle de la surface et former une couche de couche modifiée aux propriétés spécialesPar exemple, l'injection de carbone, d'azote et d'autres éléments peut améliorer la dureté et la résistance à l'usure de la surface,réduire les défaillances des matériaux dues à l'abrasion dans des environnements à haute température, améliorant ainsi la résistance aux températures élevées.
Amélioration du processus de fabrication
procédé de métallurgie des poudres:L'utilisation de méthodes de métallurgie des poudres pour préparer des tubes en alliage de nickel permet d'obtenir une structure organisationnelle plus uniforme et des densités plus élevées.Les performances à haute température de l'alliage peuvent être améliorées en contrôlant avec précision la taille des particules, composition et processus de frittage de la poudre.Les alliages de nickel de la métallurgie des poudres ont une meilleure résistance et une meilleure résistance au glissement à des températures élevées par rapport aux procédés de coulée ou de forgeage conventionnels.
Processus de pressage isostatique à chaud:Un procédé de pressage isostatique à chaud est appliqué aux tubes en alliage de nickel pendant le processus de fabrication.Ce procédé permet d'éliminer les pores et les défauts dans le matériau et d'améliorer la densité et l'homogénéité du matériau, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de l'alliage à haute température.
Adoption de mesures d'isolation thermique
Installation de matériaux isolants thermiques:Envelopper des matériaux isolants thermiques, tels que des fibres céramiques, de la laine de roche, etc., autour de l'extérieur des tubes en alliage de nickel.Ces matériaux isolants ont une faible conductivité thermique et une bonne résistance aux températures élevées, qui peut réduire l'échange thermique entre les tubes et l'environnement extérieur à haute température et abaisser la température de surface des tubes,en atténuant ainsi l'impact des températures élevées sur le matériau du tube et en améliorant sa résistance aux températures élevées.
Conception de la structure de refroidissement par air:concevoir des canaux de refroidissement par air autour du tube, de sorte que l'air froid circule dans le canal et retire la chaleur de la surface du tube.Cette méthode peut réduire efficacement la température de fonctionnement du tube et améliorer sa fiabilité et sa durée de vie dans un environnement à haute températurePar exemple, dans le système de tuyauterie en alliage de nickel de certains fours industriels, l'utilisation d'une structure refroidie à l'air peut réduire la température de surface du tube de 100 à 200°C.