Đúc chính xác hợp kim siêu bền vượt qua các rào cản nhiệt độ cao

Công nghệ đúc chính xác hợp kim siêu bền đã đạt đến tầm cao mới vào năm 2025, với những cải tiến cho phép các bộ phận chịu được nhiệt độ vượt quá 1.200°C—điều cực kỳ quan trọng đối với các ứng dụng hàng không vũ trụ và năng lượng. Công nghệ đông đặc định hướng, được GE Additive tiên phong, tạo ra các cánh tuabin hợp kim siêu bền với cấu trúc hạt dạng cột có khả năng chống biến dạng rão, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận lên 50% trong động cơ phản lực. Công nghệ này hiện đang được các nhà sản xuất hàng không vũ trụ Trung Quốc áp dụng cho chương trình máy bay phản lực cỡ lớn C919, giảm sự phụ thuộc vào các bộ phận nhập khẩu.

Các thành phần hợp kim mới đang đẩy mạnh giới hạn về hiệu suất. Hợp kim Al-Si-Ce-Mg, được các nhà nghiên cứu tại Đại học Giao thông Thượng Hải phát triển, có độ bền cao hơn 20% ở nhiệt độ cao so với các hợp kim nhôm truyền thống, lý tưởng cho hệ thống ống xả ô tô và ống dẫn khí trong ngành hàng không vũ trụ. Lõi gốm nano, được sử dụng trong quá trình đúc cánh tuabin, có độ ổn định nhiệt được cải thiện, cho phép tạo ra các hình dạng kênh làm mát chính xác hơn, giúp tăng hiệu suất động cơ lên ​​15%.

Ngành năng lượng cũng đang hưởng lợi từ công nghệ đúc chính xác hợp kim siêu bền. Các bộ phận tuabin khí dùng cho phát điện, được đúc từ hợp kim siêu bền gốc niken, có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, giúp tăng sản lượng điện lên 8% đồng thời giảm tiêu thụ nhiên liệu. Siemens Energy đã sử dụng các bộ phận này trong các tuabin khí H-class mới nhất của mình, mỗi đơn vị yêu cầu hơn 200 bộ phận hợp kim siêu bền được đúc chính xác. Mặc dù chi phí cao—các sản phẩm đúc từ hợp kim siêu bền có thể đắt hơn thép không gỉ từ 3-5 lần—nhưng những lợi ích về hiệu suất khiến chúng trở nên hiệu quả về mặt chi phí đối với các ứng dụng có giá trị cao. Khi việc tích hợp năng lượng tái tạo ngày càng tăng, công nghệ đúc chính xác hợp kim siêu bền sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của các hệ thống phát điện dự phòng.