Perspektivy vývoje vysokoteplotních slitin

1. Studie jednokrystalových čepelí obsahujících rhenium
Při návrhu složení monokrystalů by měly být brány v úvahu jak vlastnosti slitiny, tak vlastnosti procesu. Kvůli absenci hranic zrn v monokrystalu a jeho použití v drsném prostředí byly zavedeny určité slitinové prvky se speciální funkcí. S rozvojem monokrystalických slitin vykazuje chemické složení slitin tyto měnící se trendy: zavedení prvku Re, zavedení prvků skupiny platiny jako Ru a Ir a zvýšení obsahu žáruvzdorných prvků W, Mo. , Re, Ta; Celkové množství přidaných žáruvzdorných prvků se zvýšilo a prvky jako C, B a Hf se posunuly z "úplného odstranění" na "omezené použití"; Snížení obsahu Cr umožňuje přidání více legujících prvků pro udržení strukturální stability.
Jednokrystalové čepele obsahující rhenium výrazně zlepšují jejich teplotní odolnost a pevnost při tečení. Monokrystalické slitiny druhé generace reprezentované PWA1484 od PW, CMSX-4 od RR a Rene ′ N5 od GE ve srovnání s monokrystalickými slitinami první generace zvýšily svou pracovní teplotu o 30 stupňů přidáním 3 procent rhenia a vhodným zvýšením obsahu prvků kobaltu a molybdenu, dosažení dobré rovnováhy mezi pevností a antioxidační odolností proti korozi.
Lopatky z monokrystalu obsahující rhenium jsou trendem pro budoucí lopatky turbín leteckých motorů. Jednokrystalové lopatky výrazně zlepšily svou teplotní odolnost, pevnost při tečení, tepelnou únavovou pevnost, odolnost proti oxidaci a odolnost proti korozi ve srovnání se sloupcovými slitinami se směrovým tuhnutím, které byly rychle široce uznávány v průmyslu leteckých motorů s plynovými turbínami. Téměř všechny pokročilé letecké motory používají jako lopatky turbíny monokrystalické slitiny