1.พื้นหลังทางเทคนิค: ลักษณะองค์ประกอบและสภาพการทำงานที่รุนแรงของโลหะผสม Haynes230

Haynes230เป็นซูเปอร์อัลลอยด์ที่ใช้นิกเกิลตกตะกอนส่วนประกอบหลักได้แก่คาร์บอน (0.05%-0.15%) โครเมียม (20%-24%) นิกเกิล (ขอบ) โมลิบดีนัม (1%-3%) ทังสเตน (13%-15%) อลูมิเนียม (0.2%-0.5%) ฯลฯการออกแบบส่วนผสมนี้ให้ประโยชน์หลักสามประการ:

1. ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง: โครเมียมสร้างฟิล์มออกไซด์ที่หนาแน่นบนพื้นผิวเพื่อให้โลหะผสมสามารถรักษาโครงสร้างที่มั่นคงได้ที่1,000 ° C

2. ความสามารถในการต่อต้านการคืบ: ทังสเตนโมลิบดีนัมและองค์ประกอบอื่นๆช่วยเพิ่มความแข็งแรงของวัสดุโดยการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็งและเฟสแกมมา (Ni₃(Al,Ti)) จะสร้างการกระจายที่อุณหภูมิ750-1000 ° C ซึ่งช่วยยับยั้งการลื่นไถลของขอบเขตเกรนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. ความต้านทานการกัดกร่อน: ปริมาณโครเมียมสูงรวมกับผลเสริมฤทธิ์ของโมลิบดีนัมทำให้ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเช่นกำมะถันและคลอรีน

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีสภาพการทำงานที่รุนแรงเช่นใบพัดกังหันของเครื่องยนต์การบินและอวกาศและห้องเผาไหม้กังหันก๊าซ

2.รูปแบบทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials: การควบคุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การหลอมจนถึงการตัดเฉือนที่แม่นยำ

ในฐานะองค์กรที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะผสมพิเศษ Qingchuan New Materials ประสบความสำเร็จในการพัฒนาประสิทธิภาพของโลหะผสม Haynes230ผ่านเส้นทางเทคโนโลยีต่อไปนี้:

1.สูญญากาศเหนี่ยวนำการหลอม (VIM) อิเล็กโทรดตะกรันละลาย (ESR) กระบวนการคู่

โลหะผสมแม่ถูกหลอมในสภาพแวดล้อมสุญญากาศผ่านกระบวนการ VIM เพื่อควบคุมปริมาณก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ออกซิเจน ≤ 15ppm, ไนโตรเจน ≤ 10ppm) จากนั้นใช้กระบวนการ ESR เพื่อขจัดสิ่งที่รวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ความสม่ำเสมอของส่วนผสมสูงถึง ± 0.05% กระบวนการผสมผสานนี้ให้พื้นฐานวัสดุฐานบริสุทธิ์สำหรับการแข็งตัวของทิศทางในภายหลัง

2.เทคโนโลยีการแข็งตัวและผลึกเดี่ยว

สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นใบกังหัน Qingchuan ใช้เทคโนโลยีการแข็งตัวความเร็วสูง (อัตราการดึง1-10มม./นาที) เพื่อให้เกิดการเติบโตของผลึกเสาโดยการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิ (≥ 100 ℃/cm) และกำจัดขอบเขตเกรนด้านข้างตัวอย่างเช่นใบมีดโลหะผสม K418ที่ผลิตโดยบริษัทใช้กระบวนการแข็งตัวตามทิศทางเพื่อเพิ่มความทนทาน30% ที่อุณหภูมิ900 ° C และความต้านทานการคืบจะดีกว่าโลหะผสมปลอมที่เป็นส่วนประกอบเดียวกัน

3.การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การตัดเฉือนที่แม่นยำ

โลหะผสม Haynes230มีแนวโน้มที่จะชุบแข็งอย่างมีนัยสำคัญและ Qingchuan สามารถตัดได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านการควบคุมพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

-หยาบ: เครื่องมือ C-2คาร์ไบด์, ความเร็ว90sfm, อัตราการป้อน0.010ipr, ตัดลึก0.150inch;

-การตกแต่ง: ใบมีดมุมด้านหน้า, ความเร็ว95-100sfm, ป้อน0.005-0.007ipr, ตัดลึก0.040inch;

-เจาะ: ดอกสว่าน M-40เหล็กความเร็วสูงความเร็ว10-15sfm (ต่ำกว่า φ1/4inch) และใช้น้ำหล่อเย็นเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ

3.กรณีการใช้งาน: การตรวจสอบประสิทธิภาพในด้านการบินและอวกาศ

ในโครงการใบพัดกังหันเครื่องยนต์แอโรบางประเภท Qingchuan New Materials ตระหนักถึงการทดแทนการนำเข้าผ่านโซลูชันทางเทคนิคต่อไปนี้:

1. วัสดุทดแทน: การใช้โลหะผสม K418 (สอดคล้องกับ Inconel 713C) เพื่อทดแทนวัสดุที่นำเข้าลดต้นทุน35% และลดระยะเวลาการจัดส่งลง50%

2. เคลือบทำงานร่วมกัน: การสะสมของอัลยีโอ /YSZ เคลือบป้องกันความร้อนบนพื้นผิวของวัสดุฐานเพื่อลดอุณหภูมิพื้นผิวของใบมีดลง150-200 ° C ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนจากความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ

3. การทดสอบชีวิต: หลังจากการทดสอบความแข็งแรงยาวนาน1,000ชั่วโมงอายุการใช้งานของใบมีดที่950 ℃ และ275MPa ถึง120ชั่วโมงซึ่งดีกว่า80ชั่วโมงที่มาตรฐานสากลกำหนด

กรณีนี้ตรวจสอบความแข็งแกร่งทางเทคนิคที่ครอบคลุมของ Qingchuan New Materials ในการออกแบบองค์ประกอบของวัสดุการควบคุมกระบวนการและการรวมการเคลือบ

4.สรุปข้อดีทางเทคนิค: ความสามารถในวงปิดจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงอุตสาหกรรม

อุปสรรคทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials สะท้อนให้เห็นในสามลิงก์หลัก:

1. การควบคุมความบริสุทธิ์ของโลหะผสมแม่ควบคุมปริมาณก๊าซในระดับชั้นนำของอุตสาหกรรมผ่านกระบวนการ VIM ESR คู่

2. เพิ่มอัตราการแข็งตัวตามเป้าหมาย: ใช้เทคโนโลยีการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิแบบปรับได้เพื่อเพิ่มอัตราคุณสมบัติของใบมีดคริสตัลเดี่ยวจาก65% เป็น85%

3. ระบบการควบคุมคุณภาพแบบครบวงจร: ตั้งแต่การหลอมการหล่อไปจนถึงการตัดเฉือนมีการตั้งจุดตรวจสอบมากกว่า200จุดในแต่ละลิงค์เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามข้อกำหนดของส่วน VIII ของข้อกำหนดหม้อไอน้ำ ASME

ความสามารถในวงปิดนี้ตั้งแต่การพัฒนาวัสดุไปจนถึงการผลิตที่แม่นยำทำให้เป็นซัพพลายเออร์ที่ต้องการของโซลูชันซูเปอร์อัลลอยด์อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ในประเทศ