Niklové superslitiny v letectví a kosmonautice

Abstract

Letecký a kosmický průmysl je v dnešní době jedním z nejrychleji se vyvíjejících průmyslových odvětví. Zvyšující se nároky na efektivitu a spotřebu paliva proudových motorů lze uspokojit mimo jiné za použití kvalitnějších materiálů, mezi které jednoznačně patří superslitiny na bázi niklu, jež tyto požadavky dokáží splnit. Tato práce podává přehled právě o těchto materiálech: a to jak o stavebním kameni celé struktury – niklu, superslitinách obecně, tak především těch na niklové bázi. Pojednává o složení mikrostruktury tvořené austenitickou matricí ( fází) nejčastěji vytvrzovanou karbidickými nebo substitučními precipitáty, jedinečných mechanických vlastnostech, ale také vlivu vysokých teplot a creepu na degradaci těchto vlastností. Práce také obsahuje srovnání vybraných superslitin z různých hledisek, a to především podle typu částic, jež vytvrzují matrici, nebo vlivu zatížení na superslitinu v přítomnosti tepelně-oxidačního prostředí. Dle oblasti použití jsou tyto materiály předurčeny pro další budoucí vývoj a zdokonalování, protože jejich unikátní vlastnosti v oblastech s extrémními podmínkami jsou prozatím nenahraditelné.The aerospace industry is one of the fastest growing industries today. Increasing demands on the efficiency and fuel consumption of jet engines can be met, among other things, by using higher quality materials, which clearly include nickel-based superalloys, which can meet these demands. This work provides an overview of these materials: both the building block of the whole structure - nickel, superalloys in general, and especially those nickel-based. It deals with the composition of the microstructure formed by the austenitic matrix ( phases) most often cured by carbide or substitution precipitates, unique mechanical properties, but also the influence of high temperatures and creep on the degradation of these properties. The work also includes a comparison of selected superalloys from different perspectives, especially according to the type of particles that cure the matrix or the effect of loading on the superalloy in the presence of thermal oxidation environment. Depending on the area of application, these materials are predestined for further future development and improvement, because their unique properties in areas with extreme conditions are irreplaceable for the time being.