Pendahuluan

Dalam bidang superalloy, aloi Haynes230 telah menjadi bahan teras dalam bidang penerbangan, tenaga dan pemanasan industri dengan kekuatan suhu tinggi, ketahanan pengoksidaan dan ketahanan kakisan terma. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., sebagai perusahaan yang mengkhususkan diri dalam R & D dan pembuatan logam berkurnian tinggi dan aloi khas, telah menunjukkan kekuatan yang kuat dalam R & D dan aplikasi aloi Haynes230 dengan kemampuan pengumpulan dan inovasi teknologinya yang mendalam. Artikel ini akan menganalisis susun atur teknikal dan pengalaman praktikal Qingchuan New Materials dalam bidang aloi Haynes230 dari segi reka bentuk komposisi aloi, pengoptimuman proses, ujian prestasi dan aplikasi pelbagai bidang.

1. Reka bentuk komposisi aloi: pengukuhan kolaboratif pelbagai elemen

Aloi Haynes230 menggunakan nikel sebagai matriks, dan mencapai suhu tinggi melalui unsur-unsur seperti kromium (20.0%-24.0%), tungsten (13.0%-15.0%), molibdenum (8.0%-10.0%) dan karbon (0.05%-0.15%). Keseimbangan dan pengoptimuman prestasi. Kromium membentuk lapisan pelindung kromium oksida padat untuk menentang pengoksidaan suhu tinggi dan kakisan terma; tungsten dan molibdenum meningkatkan ketahanan suhu tinggi dan kekuatan tahan lama melalui pengukuhan larutan pepejal; unsur karbon membentuk karbida halus dalam rawatan larutan pepejal, yang secara signifikan meningkatkan kerosakan merayap suhu tinggi kekuatan. Bahan baru Qingchuan dengan ketat mengawal kandungan karbon (≥ 0.05%) dan kekotoran (sulfur, silikon ≤ 0.015%) untuk mengelakkan kerapuhan sempadan kristal dan memastikan kestabilan aloi dalam perkhidmatan jangka panjang pada suhu tinggi 1150 ℃.

2. Pengoptimuman proses: kawalan proses penuh dari peleburan hingga pembentukan

Bahan baru Qingchuan menggunakan proses dwi peleburan induksi vakum (VIM) dan peleburan semula slag (ESR) untuk memastikan keseragaman dan kemurnian komposisi aloi induk, kandungan gas (oksigen, nitrogen) dikendalikan pada ≤ 15ppm, dan tahap kemasukan bukan logam ≤ 1.5 tahap. Untuk bahagian struktur yang kompleks, "pembentukan hampir bersih" dicapai melalui teknologi pemutus ketepatan atau pemejalan arah untuk mengurangkan jumlah pemprosesan berikutnya. Sebagai contoh, bilah turbin aeroengine menggunakan proses pemejalan arah untuk menghilangkan batas kristal lateral dan meningkatkan prestasi anti-keletihan; roller relau industri menggunakan teknologi tekanan isostatik termal (HIP) untuk menghilangkan kelonggaran mikro untuk memastikan daya dukung suhu tinggi. Penyejukan udara dengan cepat selepas rawatan larutan pepejal (1175-1225 ℃) untuk mengelakkan pemendakan karbida di sepanjang batas kristal dan mengekalkan pemanjangan suhu bilik ≥ 15%.

3. Ujian prestasi: pengesahan kebolehpercayaan suhu tinggi pelbagai dimensi

Bahan baru Qingchuan menguji aloi Haynes230 dengan ketat mengikut piawaian ASTM/ASME:

• Kekuatan mekanikal: Kekuatan patah merayap 1000 jam pada 980 ℃ ≥ 31MPa, jauh lebih baik daripada Inconel 617;
• Antioksidan: Dalam ujian pengoksidaan kitaran 1150 ℃, kadar pengoksidaan adalah ≤ 0.2mg/cm² · h, dan filem oksida lapisan dua terbentuk (lapisan bawah Alesium O C. C. O. lapisan luar);
• Kestabilan terma: Setelah had waktu 760 ° C 3000 jam, pemanjangan suhu bilik tetap ≥ 15%, dan tidak ada pemendakan fasa σ;
• Ujian tidak merosakkan: Ujian ultrasonik (UT) mengikut standard AMS 2630, dan petunjuk kecacatan ≤ 0.8mm; ujian penembusan (PT) mengikut standard AMS 2645 untuk memastikan bahawa tidak ada retakan di permukaan.

4. Aplikasi pelbagai bidang: amalan yang luas dari penerbangan ke industri

Aloi Haynes230 dari bahan baru Qingchuan telah berjaya digunakan di banyak bidang mewah:

• Aeroangkasa: Drum nyalaan ruang pembakaran enjin aero, cincin luar turbin dan komponen lain, menahan hakisan gas suhu tinggi 1300 ℃, dan jangka hayat perkhidmatan meningkat sebanyak 30%;
• Tenaga Tenaga: Paip peralihan dan muncung turbin gas, meningkatkan suhu masuk turbin hingga 1050 ℃, dan meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa sebanyak 5%;
• Pemanasan industri: Roller relau suhu tinggi, tiub berseri, operasi berterusan pada 1200 ℃ selama 20,000 jam tanpa ubah bentuk, dan kos penggantian bahan yang diimport dikurangkan sebanyak 40%;
• Peralatan kimia: Lapisan reaktor, tiub pelindung termokopel, untuk menahan kakisan hidrogen sulfida dan ion klorida, dan tempoh penyelenggaraan dilanjutkan hingga 18 bulan.

5. Kelebihan teknikal: penyatuan keseluruhan rangkaian perkhidmatan proses bahan

Qingchuan New Materials telah membentuk tiga kelebihan teknikal utama melalui penyatuan keseluruhan rangkaian "Bahan R & D-Proses Pengoptimuman-Pembuatan Ketepatan":

• Kawalan tepat bahan: Gunakan analisis spektrum ICP-OES untuk memastikan bahawa penyimpangan kandungan elemen adalah ≤ 0.02%;
• Penyesuaian proses: Sesuaikan sistem rawatan haba mengikut keadaan kerja (suhu, tekanan, medium), seperti meningkatkan rawatan lindi untuk peralatan petrokimia untuk meningkatkan prestasi anti-pemvulkanan;
• Perkhidmatan bertindak balas dengan cepat: Menyediakan perkhidmatan "turnkey" proses penuh dari pemodelan 3D hingga pasca pemprosesan, dan memendekkan kitaran penghantaran pesanan kumpulan kecil menjadi 15 hari.

Penutup

Qingchuan New Materials menyediakan penyelesaian bahan berprestasi tinggi dan kebolehpercayaan tinggi untuk peralatan kelas atas dengan pemahaman mendalam mengenai hubungan komposisi-proses-prestasi aloi Haynes230 dan keupayaan integrasi teknologi rantai penuh. Pada masa akan datang, dengan peningkatan berterusan keperluan prestasi bahan dalam bidang aeroangkasa dan tenaga, Qingchuan New Materials akan terus didorong oleh inovasi untuk mempromosikan terobosan aplikasi aloi Haynes230 dalam keadaan kerja yang lebih ekstrem, dan membantu pembuatan mewah China bergerak ke puncak rantaian nilai global.