บทนำ

ในด้านซูเปอร์อัลลอยด์โลหะผสม Haynes230ได้กลายเป็นวัสดุหลักในด้านการบินพลังงานและความร้อนในอุตสาหกรรมด้วยความแข็งแรงของอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยมความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อนจากความร้อนในฐานะองค์กรที่เชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษ Jinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ได้แสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งในการวิจัยและพัฒนาและการประยุกต์ใช้โลหะผสม Haynes230ด้วยการสะสมเทคโนโลยีที่ลึกซึ้งและความสามารถด้านนวัตกรรมบทความนี้จะวิเคราะห์รูปแบบทางเทคนิคและประสบการณ์การใช้งานจริงของ Qingchuan New Materials ในสาขาโลหะผสม Haynes230จากแง่มุมของการออกแบบองค์ประกอบโลหะผสมการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการการทดสอบประสิทธิภาพและการใช้งานหลายโดเมน

1.การออกแบบองค์ประกอบโลหะผสม: การเสริมแรงร่วมกันขององค์ประกอบหลายๆ

โลหะผสม Haynes230ใช้นิกเกิลเป็นฐานและทำได้โดยใช้โครเมียมอัตราส่วนที่แม่นยำ (20.0%-24.0%) ทังสเตน (13.0%-15.0%) โมลิบดีนัม (8.0%-10.0%) และคาร์บอน (0.05%-0.15%) การเพิ่มประสิทธิภาพที่สมดุลของประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงโครเมียมก่อตัวเป็นชั้นป้องกันโครเมียมออกไซด์ที่หนาแน่นเพื่อต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนด้วยความร้อนทังสเตนและโมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานการคืบที่อุณหภูมิสูงและความทนทานผ่านการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็งองค์ประกอบของคาร์บอนจะก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ขนาดเล็กในการบำบัดสารละลายซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของการแตกหักของการคืบที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีนัยสำคัญ. Qingchuan New Materials ควบคุมปริมาณคาร์บอน (≥ 0.05%) และสิ่งสกปรก (กำมะถันซิลิกอน ≤ 0.015%) อย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกตัวของขอบเขตเกรนและรับประกันความเสถียรของการให้บริการในระยะยาวของโลหะผสมที่อุณหภูมิสูง1150 ° C

2.การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: การควบคุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การหลอมจนถึงการขึ้นรูป

วัสดุใหม่ของชิงฉวนใช้กระบวนการหลอมแบบเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมด้วยไฟฟ้า (ESR) แบบคู่เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของโลหะผสมแม่มีความสม่ำเสมอและบริสุทธิ์ปริมาณก๊าซ (ออกซิเจนไนโตรเจน) จะถูกควบคุมที่ ≤ 15ppm และระดับการรวมที่ไม่ใช่โลหะ ≤ 1.5ระดับ. สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อน "การขึ้นรูปใกล้สุทธิ" จะเกิดขึ้นได้จากการหล่อด้วยความแม่นยำของการลงทุนหรือเทคโนโลยีการแข็งตัวตามทิศทางซึ่งจะช่วยลดปริมาณการประมวลผลที่ตามมาตัวอย่างเช่นใบกังหันของเครื่องยนต์แอโรใช้กระบวนการแข็งตัวตามทิศทางเพื่อกำจัดขอบเกรนด้านข้างและปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันความล้าลูกกลิ้งอุตสาหกรรมใช้เทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตติก (HIP) เพื่อกำจัดการคลายตัวของกล้องจุลทรรศน์เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสามารถในการรับน้ำหนักที่อุณหภูมิสูงหลังจากการบำบัดด้วยสารละลายของแข็ง (1175-1225 ℃) อากาศจะเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของคาร์ไบด์ตามขอบเกรนและรักษาอัตราการยืดตัวที่อุณหภูมิห้องไว้ที่ ≥ 15%

3.การทดสอบประสิทธิภาพ: การตรวจสอบความน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิสูงในหลายมิติ

ASTM/ASME วัสดุใหม่ทดสอบโลหะผสม Haynes230อย่างเคร่งครัด:

• สมบัติทางกล: ความแข็งแรงของการแตกหักของการคืบคลาน ≥ 31MPa ที่980 ℃ ซึ่งดีกว่า Inconel 617อย่างมีนัยสำคัญ
• สารต้านอนุมูลอิสระ: ในการทดสอบการออกซิเดชั่นแบบวัฏจักรที่1150 ℃ อัตราการเกิดออกซิเดชัน ≤ 0.2mg/cm² · h จะเกิดฟิล์มออกไซด์สองชั้น (ชั้นนอกของชั้นล่างสุดของอัล-โอ);
• เสถียรภาพทางความร้อน: หลังจาก3000ชั่วโมงของอายุ760 ℃ การยืดตัวของอุณหภูมิห้องจะยังคงอยู่ที่ ≥ 15% โดยไม่มีการตกตะกอนเฟส
• การทดสอบแบบไม่ทำลาย: การทดสอบอัลตราโซนิก (UT) ตามมาตรฐาน AMS 2630, บ่งชี้ข้อบกพร่อง ≤ 0.8มม.; การทดสอบการเจาะ (PT) ตามมาตรฐาน AMS 2645เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยแตกบนพื้นผิว

4.การประยุกต์ใช้ในหลายสาขา: การปฏิบัติอย่างกว้างขวางตั้งแต่การบินจนถึงอุตสาหกรรม

โลหะผสม Haynes230ของ Qingchuan New Material ได้ถูกนำไปใช้ในหลายสาขาระดับไฮเอนด์:

• การบินและอวกาศ: ท่อเปลวไฟของห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์แอโรวงแหวนรอบนอกของกังหันและส่วนประกอบอื่นๆทนต่อการกัดเซาะของก๊าซที่อุณหภูมิสูง1300 ℃ และอายุการใช้งานเพิ่มขึ้น30%
• พลังงาน: ท่อเปลี่ยนกังหันก๊าซและหัวฉีดเพิ่มอุณหภูมิทางเข้าของกังหันเป็น1,050 ℃ และเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า5%
• เครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรม: ลูกกลิ้งเตาอุณหภูมิสูงและท่อรังสีทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา20,000ชั่วโมงที่1200 ℃ โดยไม่มีการเสียรูปและต้นทุนในการเปลี่ยนวัสดุที่นำเข้าจะลดลง40%
• อุปกรณ์เคมี: ซับในเครื่องปฏิกรณ์และท่อป้องกันเทอร์โมคัปเปิลทนต่อการกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์และคลอไรด์ไอออนและขยายระยะเวลาการบำรุงรักษาเป็น18เดือน

5.ข้อดีทางเทคนิค: การรวมห่วงโซ่ทั้งหมดของบริการกระบวนการวัสดุ

Qingchuan New Materials ได้สร้างข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่สำคัญสามประการผ่านการรวมห่วงโซ่ทั้งหมดของ "การวิจัยและพัฒนาวัสดุ-การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ-การผลิตที่มีความแม่นยำ":

• การควบคุมส่วนผสมที่แม่นยำ: ใช้การวิเคราะห์สเปกตรัม ICP-OES เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนเบี่ยงเบนของเนื้อหาองค์ประกอบ ≤ 0.02%;
• การปรับแต่งกระบวนการ: ปรับระบบบำบัดความร้อนตามสภาพการทำงาน (อุณหภูมิความเค้นตัวกลาง) เช่นการเพิ่มการบำบัดอลูมิไรด์สำหรับอุปกรณ์ปิโตรเคมีเพื่อปรับปรุงความต้านทานการวัลคาไนซ์
• บริการตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว: ให้บริการ "แบบครบวงจร" แบบครบวงจรตั้งแต่การสร้างแบบจำลอง3มิติไปจนถึงการประมวลผลหลังการประมวลผลและรอบการจัดส่งคำสั่งซื้อขนาดเล็กจะสั้นลงเหลือ15วัน

บทสรุป

ด้วยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการและประสิทธิภาพขององค์ประกอบโลหะผสม Haynes230และความสามารถในการผสานรวมเทคโนโลยีแบบเต็มโซ่ทำให้ Qingchuan New Materials มอบโซลูชันวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงและมีความน่าเชื่อถือสูงสำหรับอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ในอนาคตด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุอย่างต่อเนื่องในด้านการบินและอวกาศและพลังงาน Qingchuan New Materials จะยังคงขับเคลื่อนด้วยนวัตกรรมเพื่อส่งเสริมความก้าวหน้าในการใช้งานของโลหะผสม Haynes230ภายใต้สภาวะที่รุนแรงมากขึ้นและช่วยให้การผลิตระดับไฮเอนด์ของจีนก้าวไปสู่จุดสูงสุดของห่วงโซ่คุณค่าระดับโลก.