Paduan suhu tinggi adalah paduan yang dapat mempertahankan sifat mekanik dan stabilitas kimianya pada suhu hingga 1300℃ atau bahkan lebih tinggi. Mereka banyak digunakan di ruang angkasa, turbin gas, tungku suhu tinggi, industri nuklir, dan peralatan kimia suhu tinggi. Dengan meningkatnya permintaan akan kinerja suhu tinggi di industri modern, paduan suhu tinggi yang mampu menahan suhu 1300℃ memainkan peran penting dalam bidang ilmu material.
Paduan suhu tinggi berbasis nikel adalah bahan yang paling umum digunakan di lingkungan dengan suhu 1300℃, memiliki kekuatan suhu tinggi yang tinggi, ketahanan mulur yang kuat, dan ketahanan oksidasi yang baik. Nilai dan karakteristik utama meliputi:
Rene 41: Kekuatan suhu tinggi dan ketahanan mulur yang luar biasa; suhu pengoperasian maksimum hingga 1300℃; umumnya digunakan pada komponen penting seperti bilah mesin pesawat dan cakram turbin.
Inconel 718: Meskipun suhu pengoperasian umumnya adalah 650-700℃, melalui perawatan penguatan larutan padat dan penguatan presipitasi, ia dapat digunakan pada bilah turbin gas, pengencang, dan komponen struktural suhu tinggi dalam kondisi suhu tinggi.
Inconel 625 (N06625): Ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi yang sangat baik, cocok untuk komponen tungku suhu tinggi di industri kimia, peralatan suhu tinggi kelautan, dan komponen industri nuklir.
GH4133, GH99: Paduan berbasis nikel suhu tinggi yang umum digunakan di Tiongkok, dapat digunakan di lingkungan 1200-1300℃, biasa digunakan dalam turbin gas dan tabung tungku suhu tinggi.
Superalloy berbahan dasar kobalt: Superalloy berbahan dasar kobalt banyak digunakan di bidang bersuhu tinggi karena ketahanan mulur dan stabilitas termalnya yang sangat baik, terutama cocok untuk lingkungan bersuhu ekstrem.
Seri Stellite: Ketahanan aus dan ketahanan korosi yang sangat baik, suhu pengoperasian hingga 1100-1300℃, biasa digunakan pada alat pemotong suhu tinggi, bilah turbin, dan katup suhu tinggi.
Paduan Co-28Cr-6Mo: Mempertahankan sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi, banyak digunakan pada komponen mesin aero bersuhu tinggi dan komponen struktural utama turbin gas.
Superalloy berbahan dasar besi: Superalloy berbahan dasar besi relatif murah dan cocok untuk aplikasi suhu tinggi namun tidak ekstrim. Meskipun ketahanan suhunya sedikit lebih rendah dibandingkan paduan berbahan dasar nikel-kobalt, paduan ini tetap kompetitif di sektor industri tertentu:
HK40: Paduan berbahan dasar besi suhu tinggi yang umum digunakan di Tiongkok, dapat digunakan di bawah 1200℃, terutama digunakan pada boiler suhu tinggi dan peralatan pertukaran panas.
GH3039: Paduan suhu tinggi berbahan besi dengan ketahanan oksidasi dan mulur yang baik, cocok untuk tabung tungku suhu tinggi dan komponen struktural.
Indikator Kinerja Utama Paduan Suhu Tinggi
Saat memilih paduan suhu tinggi yang tahan terhadap 1300℃, indikator kinerja berikut harus dipertimbangkan:
Ketahanan Creep: Mempertahankan bentuk dan kekuatan di bawah beban suhu tinggi jangka panjang, terutama penting untuk bilah turbin dan tabung tungku suhu tinggi.
Ketahanan Oksidasi dan Korosi: Mencegah oksidasi permukaan, korosi, atau retak selama pengoperasian jangka panjang dalam media pengoksidasi atau korosif.
Stabilitas Termal: Menjaga stabilitas struktur pada suhu tinggi, menghindari pertumbuhan butiran atau pengendapan fase rapuh.
Kinerja Pemesinan: Kemampuan pengelasan, penempaan, dan pemesinan yang baik, memfasilitasi pembuatan komponen struktural yang kompleks.
Penerapan Paduan Suhu Tinggi 1300℃
Paduan suhu tinggi memiliki aplikasi luas dalam industri modern:
Dirgantara: Komponen utama bersuhu tinggi seperti bilah mesin turbin, ruang bakar, dan nozel.
Turbin Gas: Cakram turbin, baling-baling pemandu, bantalan suhu tinggi, dan pelapis ruang bakar.
Peralatan Kimia Suhu Tinggi: Reaktor suhu tinggi, saluran pipa, penukar panas, dan tabung tungku tahan korosi.
Industri Nuklir: Komponen reaktor nuklir suhu tinggi, penukar panas, dan pipa khusus.
