1. 기술 배경: Haynes230 합금의 구성 특성 및 극단적 인 작업 조건

Haynes230 은 탄소 (0.05-0.15%), 크롬 (20-24%), 니켈 (밸런스), 몰리브덴 (1-3%), 텅스텐 (13-15%), 알루미늄 (0.2-0.5%) 등을 핵심 구성 요소로 포함하는 니켈 기반 침전 강화 고온 합금입니다. 이 구성 디자인은 세 가지 핵심 이점을 제공합니다.

1. 고온 산화 저항성크롬 원소는 표면에 조밀 한 산화막을 형성하므로 합금은 여전히 1000 ℃에서 구조적 안정성을 유지할 수 있습니다.

2. 크리프 저항: 텅스텐, 몰리브덴 및 기타 원소는 고체 용액 강화를 통해 재료의 강도를 향상시키고 γ' 상 (Nisupport (Al,Ti)) 은 750-1000 ℃에서 분산 분포를 형성하여 입자 경계 슬립을 효과적으로 억제합니다.

3. 내식성: 몰리브덴의 시너지 효과와 결합 된 높은 크롬 함량은 황 및 염소와 같은 부식성 환경에서 잘 작동합니다.

이러한 특성은 항공 우주 엔진 터빈 블레이드 및 가스 터빈 연소기와 같은 극한 작동 조건에 이상적인 재료입니다.

2. Qingchuan 신소재의 기술 레이아웃: 용융에서 정밀 가공까지 전체 공정 제어

특수 합금의 연구 개발 및 제조를 전문으로하는 기업으로서 Qingchuan New Materials는 다음과 같은 기술 경로를 통해 Haynes230 합금의 성능을 혁신했습니다.

1. 진공 유도 용융 (VIM) 전기 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정

마스터 합금은 가스 함량 (산소 ≤ 15ppm, 질소 ≤ 10ppm) 을 효과적으로 제어하기 위해 VIM 공정에 의해 진공에서 제련되었다. 그런 다음 ESR 공정을 사용하여 내포물을 추가로 제거하여 조성물의 균일성이 +/-0.05 에 도달했습니다. 이러한 조합된 공정은 후속 방향성 고형화를 위한 순수 베이스 재료를 제공한다.

2. 방향 결정화 및 단일 결정 기술

터빈 블레이드와 같은 복잡한 구조 부품의 경우 Qingchuan은 고속 응고 기술 (드로잉 속도 1-10mm/min) 을 채택하여 원주 결정 성장을 달성하고 온도 구배 (≥ 100 ℃/cm) 를 제어하여 가로 입자 경계를 제거합니다. 예를 들어, 방향성 응고 공정을 통한 K418 합금 블레이드의 생산, 900 ℃에서의 지속 강도가 30% 증가, 크리프 저항은 동일한 구성 요소 단조 합금보다 낫다.

3. 정밀 가공 매개 변수 최적화

Haynes230 합금의 작업 경화 경향은 중요하며 Qingchuan은 다음 매개 변수 제어를 통해 효율적인 절단을 달성합니다.

-거친 가공: 카바이드 C- 2 공구, 속도 90sfm, 공급 0.010ipr, 절단 깊이 0.150 인치;

-마무리: 긍정적 인 전면 각도 블레이드, 속도 95-100sfm, 피드 0.005-0.007ipr, 절단 깊이 0.040 인치;

-드릴링: 고속 강철 M-40 드릴 비트, 회전 속도 10-15sfm (φ1/4 인치 이하), 수계 냉각수가 공구 수명을 연장합니다.

3. 사용 사례: 항공 우주에서의 성능 검증

특정 유형의 항공기 엔진 터빈 블레이드 프로젝트에서 다음 기술 솔루션을 통해 새로운 재료가 수입 대체를 달성합니다.

1. 재료 대체: K418 합금 (Inconel 713C 에 해당) 은 수입 재료를 대체하는 데 사용되어 비용을 35% 절감하고 배송주기를 50% 단축합니다.

2. 코팅 시너지 효과: 블레이드의 표면 온도를 150-200 ℃까지 감소시키고, 크게 열 내식성을 개량하기 위하여 기재 재료의 표면에 Al₂ O/YSZ 열 장벽 코팅의 증착;

3. 생활 테스트1000 시간의 지속적인 강도 테스트 후, 블레이드의 골절 수명은 950 ℃ 및 275MPa 조건에서 120 시간에 도달하며 이는 국제 표준에서 요구하는 80 시간보다 낫습니다.

이 사례는 재료 구성 설계, 공정 제어 및 코팅 통합에서 Qingchuan 신소재의 포괄적 인 기술적 강도를 확인합니다.

4. 기술 장점: 실험실에서 산업화에 이르기까지 폐쇄 루프 기능 요약

Qingchuan 신소재의 기술적 장벽은 세 가지 주요 링크에 반영됩니다.

1. 마스터 합금의 순도 제어: VIM ESR 이중 공정을 통해 업계 최고의 수준의 가스 함량을 제어합니다.

2. 방향성 응고 수율 개선: 적응 형 온도 구배 제어 기술을 사용하여 단결정 블레이드의 통과율이 65% 에서 85% 로 증가합니다.

3. 엔드투엔드 품질 관리 시스템: 용융, 주조 가공에서 각 링크에 200 개 이상의 검사 지점이 설정되어 제품이 ASME 보일러 코드의 파트 VIII의 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

재료 개발에서 정밀 제조에 이르기까지 이러한 폐쇄 루프 기능은 중국의 고급 장비를위한 고온 합금 솔루션의 선호 공급 업체입니다.