I. Haynes230 özel alaşımlarının teknik arka planı ve prensibi

Haynes230, nikel bazlı bir yüksek sıcaklık alaşımıdır. Çekirdek bileşenleri arasında nikel (Ni), krom (Cr), molibden (Mo) ve tungsten (W) bulunur. Hassas alaşım oranı tasarımı ile yüksek sıcaklık (≤ 1150 ° C) elde edilir. Ortamda oksidasyon, anti-karbonasyon ve termal korozyon direnci. Teknik prensibi katı çözelti güçlendirme ve çökeltme sertleştirme mekanizmasına dayanmaktadır: nikel matrisi yüksek sıcaklıkta stabilite sağlar, krom elementi oksidasyona karşı yoğun bir oksit filmi (Cr2O3) oluşturur ve molibden ve tungsten, malzemenin gücünü arttırmak için katı çözelti yoluyla güçlendirir ve aynı zamanda kristal sınır kaymasını engeller. Malzemenin yüksek sıcaklıklarda yapısal bütünlüğünü koruyabilmesi. Bu alaşımın yoğunluğu 8.94g/cm³, erime noktası aralığı 1370-1430 ° C, termal genleşme katsayısı 12.6 × 10 kg/℃(20-1000 ° C) olup, uzun süreli yüksek sıcaklık yükü gerektiren senaryolar için uygundur.

İkincisi, Qingchuan Yeni Malzemelerin Teknik Düzeni ve Haynes230 Uygulama Deneyimi

Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co, Ltd, yüksek saflıkta metallerin ve özel alaşımların araştırma ve geliştirme ve imalatına odaklanan Zhengzhou Yüksek Teknoloji Sanayi Geliştirme Bölgesi'nde yer almaktadır. Şirket, Haynes230 alaşımının hassas eritme ve homojenleştirme işlemini gerçekleştirebilen ve malzeme kompozisyonunun ≤ % 0.05 sapmasını sağlayan vakumlu indüksiyonlu eritme fırınları ve elektrikli cüruf yeniden eritme fırınları gibi gelişmiş ekipmanlarla donatılmıştır. İşleme sürecinde, şirket hassas kalıplama için beş eksenli bir CNC takım tezgahı kullanıyor ve iç kusurları ortadan kaldırmak için termal izostatik basınç (HIP) işlemi ile işbirliği yapıyor, böylece malzemenin yoğunluğu % 99, 9'dan fazla. Hammadde tespitinden bitmiş ürün testine kadar tam işlem kalite kontrol sistemi kurarak, Qingchuan New Materials, havacılık motoru yanma odaları, endüstriyel gaz türbini kanatları ve kimyasal reaktörler gibi ana bileşenlere Haynes 230'u başarıyla uyguladı. Nitelik oranı % 98, 5'in üzerinde kararlıdır.

Tipik uygulama durumu: aero motor yanma odası yenileme projesi

Belirli bir aero motor yanma odası rekonstrüksiyon projesinde, orijinal tasarım Inconel 625 alaşımını kullandı, ancak uzun süreli yüksek sıcaklık (1050 ° C) çalışmasından sonra, oksit soyma sorunu ortaya çıktı. Qingchuan Yeni Malzeme Teknolojisi ekibi, Haynes230'un krom içeriğinin (% 23) Inconel 625'ten (% 21.5) daha yüksek olduğunu ve % 0.3 lantan (La) elementinin eklenmesinin, oksit filminin yapışmasını önemli ölçüde artırabileceğini buldu. Projenin uygulanması sırasında ekip, Haynes230 burçlarını substrat gövdesine bağlamak için vakumlu lehimleme işlemi kullandı, 1000 saatlik yüksek sıcaklık ve uzun süreli test doğrulamasından sonra, burç yüzeyinin oksidasyon hızı, orijinal şemaya göre % 40 daha yüksek olan 0.002mm/yıla düşürüldü. Şu anda, dönüşüm planı uçuşa elverişlilik sertifikasyonunu geçti, toplam uygulama motoru sayısı 200'den fazla oldu ve tek bir motorun bakım süresi 8000 uçuş saatine uzatıldı ve bu da işletme maliyetlerini önemli ölçüde azalttı.

Dördüncü olarak, teknik parametreler ve uyarlanabilir sahnelerin özeti

Haynes230 alaşımının temel parametreleri şunları içerir: kısa süreli çalışma sıcaklığı ≤ 1200 ℃, uzun süreli çalışma sıcaklığı ≤ 1100 ℃, çekme dayanımı ≥ 650MPa (oda sıcaklığı),≥ 200MPa(1000 ℃); uzatma ≥ % 30 (oda sıcaklığı),≥ % 15 (1000 ℃). Uygunluk senaryoları üç kategoriyi kapsar: birincisi, aero motorunun sıcak uç bileşenleri gibi yüksek sıcaklıkta oksidasyon ortamı, ikincisi, kimyasal alandaki kükürt içeren gaz işleme ekipmanı gibi yüksek sıcaklıkta korozyon ortamı ve üçüncüsü, endüstriyel fırın makaraları gibi yüksek sıcaklıkta aşınma ortamıdır. Pratik uygulamalarda, ısıl işlem işleminin (1180 ° C katı çözelti işlem sıcaklığı ve 870 ° C yaşlanma işlem sıcaklığı gibi) malzemenin mukavemetini ve tokluğunu dengelemek için belirli çalışma koşullarına göre ayarlanması gerekir. Qingchuan New Materials, alaşım bileşimini ve işleme teknolojisini sürekli olarak optimize ederek, farklı müşterilerin özelleştirilmiş ihtiyaçlarını karşılayabilecek panoları, çubukları, boruları ve telleri kapsayan bir dizi ürün hattı oluşturmuştur.