Plech z vysokoteplotních slitin je speciální materiál, který si zachovává vynikající výkon ve vysokoteplotním prostředí. Je široce používán v leteckém, energetickém, chemickém a dalších oborech. Jeho výhody se projevují především v následujících aspektech:

1. Vynikající stabilita při vysokých teplotách

Zachování pevnosti za vysokých teplot: I v prostředí s vysokými teplotami nad 600 °C si udržuje vysokou pevnost v tahu, mez kluzu a únavovou pevnost a s rostoucími teplotami rychle neměkne. Například superslitiny na bázi niklu si udržují dostatečné mechanické vlastnosti při teplotách kolem 1000 °C, což splňuje požadavky kritických součástí, jako jsou lopatky turbín motorů.

Odolnost proti tečení: Při dlouhodobém namáhání za vysokých teplot vykazuje materiál minimální deformaci (odolnost proti tečení), čímž zabraňuje selhání v důsledku pomalé strukturální deformace. To je zásadní pro zařízení, jako jsou turbíny a kotle, které pracují v prostředí s vysokými teplotami a vysokým tlakem.

2. Vynikající odolnost proti oxidaci a korozi

Odolnost proti oxidaci za vysokých teplot: Ve vzduchu nebo plynu s vysokou teplotou materiál vytváří na svém povrchu hustý oxidový film (například Cr₂O₃ nebo Al₂O₃), který zabraňuje dalšímu působení kyslíku, účinně odolává oxidační korozi a prodlužuje jeho životnost. Například slitinové desky obsahující chrom a hliník si udržují vynikající odolnost proti oxidaci při teplotách nad 1000 °C.

Odolnost proti korozi: Vysokoteplotní slitiny jsou odolné vůči kyselým a alkalickým plynům (jako je sirovodík a oxid siřičitý), roztaveným kovům a solím, díky čemuž jsou vhodné pro složitá prostředí, jako jsou chemické reaktory, spalovny odpadu a jaderné reaktory.

3. Vynikající zpracovatelnost a strukturální stabilita

Zpracovatelnost: Navzdory své vysoké pevnosti lze vysokoteplotní slitiny tvarovat do různých forem, včetně plechů a trubek, pomocí procesů, jako je kování, válcování a svařování, aby splňovaly konstrukční požadavky různých zařízení (jako jsou žáruvzdorné ocelové plechy pro velké kotle a panely spalovacích komor pro letecké motory).

Mikrostrukturální stabilita: I při dlouhodobém používání za vysokých teplot je nepravděpodobné, že by se vnitřní metalografická struktura (jako je fáze slitiny a struktura zrn) významně změnila. To zabraňuje zhoršení výkonu v důsledku strukturální degradace a zajišťuje dlouhodobý spolehlivý provoz materiálu.

4. Široký teplotní rozsah, vhodný pro extrémní prostředí

Slitinové desky pokrývají teplotní rozsah od středně vysokých teplot (600 °C) až po ultra vysoké teploty (nad 1200 °C). Slitinové desky s různým složením jsou vhodné pro různé aplikace: například slitiny na bázi železa jsou vhodné pro teploty mezi 600–800 °C, slitiny na bázi niklu jsou vhodné pro teploty mezi 800–1200 °C a slitiny na bázi kobaltu lze použít při vyšších teplotách po krátkou dobu.

Mohou odolat kombinovanému působení vysokých teplot a mechanického zatížení. Například turbínové kotouče v leteckých motorech musí odolávat jak vysokým teplotám spalin, tak odstředivým silám generovaným vysokorychlostním otáčením.

5. Potenciál odlehčení a úspory energie

Ve srovnání s tradičními žáruvzdornými ocelemi mají některé vysokoteplotní slitiny (jako jsou slitiny na bázi niklu a titanu a hliníku) nižší hustotu při stejném výkonu za vysokých teplot, což přispívá k odlehčení zařízení (například ke snížení konstrukční hmotnosti a spotřeby energie v leteckém průmyslu).

Díky své vynikající teplotní odolnosti a trvanlivosti mohou snížit četnost údržby zařízení a náklady na výměnu, čímž nepřímo zlepšují energetickou účinnost (například použití vysokoteplotních slitinových plechů v kotlích elektráren může zvýšit teploty spalování a účinnost výroby energie).