บทนำ: ตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ของซูเปอร์อัลลอยด์และคุณค่าที่เป็นเอกลักษณ์ของ Haynes230

ในสภาพการทำงานที่รุนแรงเช่นการบินและอวกาศการผลิตไฟฟ้าพลังงานและอุตสาหกรรมเคมีซูเปอร์อัลลอยด์เป็นวัสดุหลักและประสิทธิภาพของมันจะกำหนดความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของอุปกรณ์โดยตรง Haynes230(UNS N06230) ในฐานะที่เป็นซูเปอร์อัลลอยด์ที่เสริมความแข็งแกร่งด้วยสารละลายของแข็งที่ใช้นิกเกิลได้กลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับส่วนประกอบหลักเช่นใบกังหันและซับในห้องเผาไหม้ที่มีความแข็งแรงสูงทนต่อการเกิดออกซิเดชั่นและเสถียรภาพทางความร้อนบทความนี้มุ่งเน้นไปที่ Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. และวิเคราะห์รูปแบบทางเทคนิคกำลังการผลิตและประสบการณ์การใช้งานในอุตสาหกรรมในด้านการวิจัยและพัฒนาและการผลิตของ Haynes230

1.เค้าโครงทางเทคนิค: การควบคุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การหลอมจนถึงการตัดเฉือนที่แม่นยำ

1. กระบวนการหลอมหลายขั้นตอนช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของส่วนผสม
ชิงฉวนใช้กระบวนการหลอมแบบเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมด้วยไฟฟ้า (ESR) เพื่อขจัดสิ่งสกปรกของก๊าซ (เช่นปริมาณ H และ O ≤ 10ppm) ผ่าน VIM จากนั้นทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมผ่าน ESR เพื่อควบคุมช่วงความผันผวนขององค์ประกอบโลหะผสมภายใน ± 0.05%. ตัวอย่างเช่นเนื้อหาขององค์ประกอบสำคัญทังสเตน (W) ใน Haynes230จะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่13-15% และปริมาณคาร์บอน (C) จะต้อง ≥ 0.05% เพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งแรงของการคืบที่อุณหภูมิสูงเป็นไปตามมาตรฐาน

2. การแข็งตัวของทิศทางและเทคโนโลยีผลึกเดี่ยวทำลายการควบคุมองค์กร
สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนเช่นใบกังหัน Jinchuan มีความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีการแข็งตัวของทิศทางและการหล่อผลึกเดี่ยวโดยการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิ (≥ 100 ℃/cm) และอัตราการทำความเย็น (≥ 50 ℃/s) จะทำให้เกิดการเติบโตของโครงสร้างผลึกคอลัมน์หรือผลึกเดี่ยวปรับปรุงความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความทนทานของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญตัวอย่างเช่นหลังจากการแข็งตัวของโลหะผสม K418ความต้านทานการแตกหักของการคืบจะเพิ่มขึ้นเป็น31MPa เป็นเวลา1,000ชั่วโมงที่980 ° C ซึ่งเพิ่มขึ้น20% เมื่อเทียบกับกระบวนการดั้งเดิม

3. ความดันไอโซสแตสแตท (HIP) ช่วยขจัดโรคกระดูกพรุน
เพื่อตอบสนองต่อข้อบกพร่องในการหล่อ Qingchuan ได้นำเสนอเทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตติกแบบเทอร์โมสแตติกเพื่อทำให้การหล่อหนาแน่นที่1200 ° C และ150MPa เพื่อให้อัตราการคลายตัวของกล้องจุลทรรศน์ลดลงจาก3% เหลือน้อยกว่า0.1% ในขณะที่ยังคงรักษาระยะการเสริมแรงของ γ (Ni ₃(Al,Ti)) การกระจายที่สม่ำเสมอตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุยังคงมีการยืดตัวของอุณหภูมิห้องมากกว่า15% หลังจากอายุในระยะยาว

2.กำลังการผลิต: ทั้งขนาดและการปรับแต่ง

1. ครอบคลุมสายผลิตภัณฑ์เต็มรูปแบบ
ชิงฉวนมีกำลังการผลิตเต็มกระบวนการตั้งแต่แท่งโลหะผสมแม่ไปจนถึงการหล่อที่มีความแม่นยำรูปแบบผลิตภัณฑ์ได้แก่แผ่น (ASTM B435) ท่อ (ASTM B622) การตีขึ้นรูป (ASTM B564) และชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อน (เช่นใบพัดกังหันรูเล็ตเทอร์โบชาร์จเจอร์). ในหมู่พวกเขาช่วงความหนาของแผ่น Haynes230คือ0.5-100มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อคือ6-300มม. ซึ่งทั้งหมดนี้ผ่านการรับรองมาตรฐาน ASME SB series

2. บริการที่กำหนดเองจำนวนน้อย
เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการวิจัยและพัฒนาและการทดลองผลิตของการบินและอวกาศกังหันก๊าซและอุตสาหกรรมอื่นๆชิงฉวนให้บริการ "แบบครบวงจร" ลูกค้าจะต้องจัดหาแบบจำลองสามมิติเพื่อดำเนินการจัดส่งทั้งหมดตั้งแต่การออกแบบแม่พิมพ์การทำเปลือกการเทไปจนถึงหลังการแปรรูปตัวอย่างเช่นบริษัทเครื่องยนต์แอโรได้มอบหมายให้ Qingchuan พัฒนาใบพัดกังหันบางประเภทใช้เวลาเพียง3เดือนจากการทดลองผลิตตัวอย่างไปจนถึงการผลิตจำนวนมากซึ่งสั้นลง50% เมื่อเทียบกับรุ่นดั้งเดิม

3. ระบบควบคุมคุณภาพอัจฉริยะ
การประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตติดตั้งเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเครื่องตรวจจับอัลตราโซนิก (UT) และระบบการให้คะแนนเกรนเพื่อให้ทราบถึงการตรวจสอบย้อนกลับคุณภาพของกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่วัตถุดิบที่เข้ามาในโรงงานจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปตัวอย่างเช่นแผ่น Haynes230ต้องผ่านการทดสอบการดัดงอเย็น180 ° (เส้นผ่านศูนย์กลางแกนโค้ง = ความหนาของแผ่น) ภายใต้มาตรฐาน ASTM B435เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยแตกท่อต้องเป็นไปตามขีดจำกัดการบ่งชี้ข้อบกพร่อง0.8มม. ภายใต้มาตรฐาน AMS 2630

3.การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม: ตั้งแต่การทดแทนในประเทศไปจนถึงความเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยี

1. สาขาการบินและอวกาศ: ความก้าวหน้าในการแปลใบพัดกังหัน
ใบมีดกังหันโลหะผสม Qingchuan K418ประสบความสำเร็จในการแทนที่ผลิตภัณฑ์ที่นำเข้าและนำไปใช้กับเครื่องยนต์แอโรบางประเภททนต่อความเครียดแบบแรงเหวี่ยง120MPa ที่อุณหภูมิสูง900 ℃ และทำงานได้นานกว่า5,000ชั่วโมงโดยไม่มีความผิดปกติหลังจากการทดสอบเปรียบเทียบความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความทนทานสูงจะสูงกว่า Inconel 713C 15% และต้นทุนจะลดลง30%

2. สาขาการผลิตไฟฟ้าพลังงาน: ซับในห้องเผาไหม้กังหันก๊าซ
โดยมุ่งเป้าไปที่สภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงของกังหันก๊าซสำหรับงานหนัก Qingchuan ได้พัฒนาโซลูชันแบบบูรณาการสำหรับการเคลือบทนความร้อน Haynes230โดยใช้เทคโนโลยีการฉีดพ่นพลาสม่าเพื่อสร้างชั้นออกไซด์คอมโพสิตอัลซูโอความหนา0.5มม. บนพื้นผิวซับเพื่อให้วัสดุหมุนเวียนที่1150 ° C อัตราการเกิดออกซิเดชันลดลงเหลือ0.3มม./ปีอายุการใช้งานยาวนานกว่าวัสดุที่ไม่เคลือบผิวถึง3เท่า

3. อุตสาหกรรมเคมี: ซับในเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูง
ในเครื่องปฏิกรณ์แคร็กที่อุณหภูมิสูงของบริษัทปิโตรเคมีเยื่อบุภายในของ Qingchuan Haynes230สามารถต้านทานสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่อุณหภูมิ1,000 ° C ได้สำเร็จหลังจากใช้งานต่อเนื่อง5ปีอัตราการกัดกร่อนอยู่ที่0.2มม./ปีซึ่งต่ำกว่า C-276 Hastelloy แบบดั้งเดิมถึง40% ลดความถี่ในการปิดเครื่องและการบำรุงรักษาลงอย่างมาก

สรุป: ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตระดับไฮเอนด์

Qingchuan New Materials ได้สร้างระบบทางเทคนิคที่สมบูรณ์ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาวัสดุไปจนถึงการผลิตที่มีความแม่นยำผ่านเทคโนโลยีหลักเช่นการหลอมหลายขั้นตอนการแข็งตัวตามทิศทางและการกดแบบไอโซสแตสแตทผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Haynes230ไม่เพียงแต่เปรียบเทียบกับมาตรฐานสากลในแง่ของประสิทธิภาพเท่านั้นแต่ยังมอบโซลูชันการแปลที่คุ้มค่าสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศการผลิตพลังงานและเคมีผ่านบริการที่กำหนดเองและความสามารถในการตอบสนองที่รวดเร็วในอนาคตด้วยการนำเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมแต่งเช่นการพิมพ์3มิติชิงฉวนคาดว่าจะขยายขอบเขตการใช้งานของ Haynes230ในด้านชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนและส่งเสริมวิวัฒนาการของการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและต้นทุนที่ต่ำลง