Plat aloi suhu tinggi ialah bahan khusus yang mengekalkan prestasi cemerlang dalam persekitaran suhu tinggi. Ia digunakan secara meluas dalam aeroangkasa, tenaga, kimia, dan bidang lain. Kelebihannya terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:

1. Kestabilan Suhu Tinggi yang Cemerlang

Pengekalan Kekuatan Suhu Tinggi: Walaupun dalam persekitaran suhu tinggi melebihi 600°C, ia mengekalkan kekuatan tegangan tinggi, kekuatan hasil dan kekuatan keletihan, dan tidak melembut dengan cepat dengan peningkatan suhu. Sebagai contoh, superaloi berasaskan nikel mengekalkan sifat mekanikal yang mencukupi pada suhu sekitar 1000°C, memenuhi keperluan komponen kritikal seperti bilah turbin enjin.

Rintangan Rayapan: Apabila dikenakan tegasan jangka panjang pada suhu tinggi, bahan mempamerkan ubah bentuk minimum (rintangan rayapan), menghalang kegagalan akibat ubah bentuk struktur yang perlahan. Ini penting untuk peralatan seperti turbin dan dandang yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi.

2. Pengoksidaan Cemerlang dan Rintangan Kakisan

Rintangan Pengoksidaan Suhu Tinggi: Dalam udara atau gas bersuhu tinggi, bahan membentuk filem oksida padat (seperti Cr₂O₃ atau Al₂O₃) pada permukaannya, menghalang serangan oksigen selanjutnya, menahan kakisan oksidatif dengan berkesan dan memanjangkan hayat perkhidmatannya. Sebagai contoh, plat aloi yang mengandungi kromium dan aluminium mengekalkan rintangan pengoksidaan yang sangat baik pada suhu melebihi 1000°C.

Rintangan Kakisan: Aloi suhu tinggi tahan kepada gas berasid dan beralkali (seperti hidrogen sulfida dan sulfur dioksida), logam cair dan garam, menjadikannya sesuai untuk persekitaran yang kompleks seperti reaktor kimia, insinerator sisa dan reaktor nuklear.

3. Kebolehprosesan dan Kestabilan Struktur Cemerlang

Kebolehprosesan: Walaupun kekuatannya tinggi, aloi suhu tinggi boleh dibentuk ke dalam pelbagai bentuk, termasuk plat dan tiub, melalui proses seperti penempaan, penggulungan dan kimpalan, untuk memenuhi keperluan reka bentuk struktur peralatan yang berbeza (seperti plat keluli tahan haba untuk dandang besar dan panel kebuk pembakaran untuk enjin pesawat).

Kestabilan Mikrostruktur: Walaupun dengan penggunaan suhu tinggi jangka panjang, struktur metalografi dalaman (seperti fasa aloi dan struktur butiran) tidak mungkin mengalami perubahan ketara. Ini menghalang kemerosotan prestasi akibat kemerosotan struktur dan memastikan operasi bahan yang boleh dipercayai jangka panjang.

4. Julat Suhu Yang Luas, Sesuai untuk Persekitaran Melampau

Plat aloi meliputi julat suhu daripada suhu sederhana tinggi (600°C) hingga suhu ultra-tinggi (melebihi 1200°C). Plat aloi dengan komposisi berbeza sesuai untuk aplikasi yang berbeza: contohnya, aloi berasaskan besi sesuai untuk suhu antara 600-800°C, aloi berasaskan nikel sesuai untuk suhu antara 800-1200°C, dan aloi berasaskan kobalt boleh digunakan pada suhu yang lebih tinggi untuk jangka masa yang singkat.

Mereka boleh menahan kesan gabungan suhu tinggi dan beban mekanikal. Sebagai contoh, cakera turbin dalam enjin pesawat mesti menahan kedua-dua suhu tinggi gas pembakaran dan daya emparan yang dihasilkan oleh putaran berkelajuan tinggi.

5. Ringan dan Potensi Penjimatan Tenaga

Berbanding dengan keluli tahan haba tradisional, sesetengah aloi suhu tinggi (seperti aloi berasaskan nikel dan berasaskan aluminium titanium) mempunyai ketumpatan yang lebih rendah pada prestasi suhu tinggi yang sama, menyumbang kepada pemberat ringan peralatan (contohnya, mengurangkan berat struktur dan penggunaan tenaga dalam industri aeroangkasa).

Oleh kerana rintangan suhu dan ketahanannya yang unggul, mereka boleh mengurangkan kekerapan penyelenggaraan peralatan dan kos penggantian, secara tidak langsung meningkatkan kecekapan tenaga (contohnya, menggunakan plat aloi suhu tinggi dalam dandang loji kuasa boleh meningkatkan suhu pembakaran dan kecekapan penjanaan kuasa).