I. Haynes230 özel alaşımının teknik konumu ve temel avantajları

Haynes230, kimyasal bileşiminde nikel (Ni ≥ %47), krom (Cr %22-24), molibden (Mo %8-10) ve kobalt (Co %13-17) içeren bir nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımıdır ve üstün yüksek sıcaklık oksidasyon direnci (1150°C'de sürekli kullanım), ısı korozyon direnci ve uzun süreli ısı stabilitesine sahiptir. Bu malzeme, havacılık motoru yanma odaları, gaz türbini kanatları, kimya reaktörleri gibi alanlarda, geleneksel paslanmaz çelik veya kobalt bazlı alaşımların yerine kullanılabilir ve ekipman ömrünü ve çalışma verimliliğini önemli ölçüde artırabilir. Qingchuan Yeni Malzemeler, alaşım bileşim oranlarını optimize ederek Haynes230'un sürekli mukavemetini 180MPa'ya (1000h/1000°C) çıkarmış olup, bu değer endüstri standardından %12 daha yüksektir.

II. Çingçuan Yeni Malzemelerin İşleme Teknolojisi Düzeni ve Ekipman Yapılandırması

Şirket, Zhengzhou Yüksek Teknoloji Geliştirme Bölgesi'nde bulunan modern atölyesinde, beş eksenli işleme merkezi, vakum indüksiyon ergitme fırını (VIM) ve elektro çökelti ergitme fırını (ESR) ile donatılmış olup, hammadde ergitmeden bitmiş ürün işlemeye kadar tüm süreç kontrolünü sağlayabilmektedir. Haynes230'un işleme zorluklarına yönelik olarak, Qingchuan aşağıdaki teknik çözümleri benimsemektedir:

1. Sıcak işleme teknolojisinin optimizasyonuIsıtma hızını (≤50℃/dak) ve son dövme sıcaklığını (1120-1180℃) kontrol ederek, malzemenin dövme sırasında çatlak oluşmasını önlemek, ürünün kristal büyüklüğü ASTM 5-6 sınıfı arasında kontrol edilir.

2. Soğuk işleme parametre kontrolüÇok seferli soğuk haddeleme işlemi uygulanarak, tek seferlik deformasyon miktarı ≤%15 olup, ara tavlama (1050℃/2h) ile uyumlu hale getirilerek malzeme sertliği (HRB≤95) ile uzama oranı (≥%25) arasındaki dengeyi sağlanmaktadır.

3. Hassas makine işleme kapasitesiBeş eksenli işleme merkezi kullanarak kanat yüzey toleransını ≤0,05 mm, yüzey pürüzlülüğünü Ra≤0,8 μm sağlayarak, havacılık motorunun akış kanalı hassasiyetine yönelik katı gereksinimleri karşılanmaktadır.

III. Tipik Uygulama Örneği: Gaz Turbini Yanma Odası Üretimi

Bir enerji şirketinin M701F4 tipi gaz türbini projesinde, Qingchuan Yeni Malzemeler yanma odası kritik parçalarının işleme görevini üstlenmiştir. Projenin gerçekleştirilmesi aşağıdaki teknik önlemlerle sağlanmıştır:

1. Malzeme performans doğrulamasıToplu test raporu sağlanarak, Haynes230'un 650℃/10000h koşullarındaki sürünme kopma mukavemetinin ≥200MPa olduğu ve proje gereksinimi olan 180MPa'dan üstün olduğu kanıtlanmıştır.

2. İşlem süreci izleme

Çevrimiçi ultrasonik test (UT) ve penetrant test (PT) uygulanarak, kaynak bağlantılarının çatlak içermediğinden, kaynak derinliğinin ≥3mm olduğundan ve füzyon oranının ≥%60 olduğundan emin olunur.

3. Teslim edilecekler: Nihai teslim edilen yanma odası parçaları, 168 saat sürekli çalışma testinden geçmiş, yüzey oksit tabakası kalınlığı ≤0,1 mm olup, geleneksel malzemelere göre %40 azalmış, proje süresi %20 kısaltılmıştır.

IV. Teknik Deneyim Özeti ve Endüstri Uyumluluğu

Qingchuan Yeni Malzemeler, Haynes230 işleme sürecinde üç büyük teknolojik bariyer oluşturmuştur: Birincisi, VIM+ESR çiftli eritme işlemi aracılığıyla kirleticilerin içeriğini kontrol etmektir (P≤0,015%, S≤0,010%); ikincisi, takım ömrünü 3 kat artırarak özel takım kaplaması (TiAlN+AlCrN kompozit kaplama) geliştirmektir; üçüncüsü, hammaddeden son ürüne kadar 200'den fazla parametrenin izlenmesini sağlayan tam süreç veri izlenebilirlik sistemi kurmaktır. Şu anda, bu teknoloji havacılık, enerji, kimya gibi alanlara uygun hale gelmiş olup, toplamda 500 tonun üzerinde yüksek sıcaklık alaşım bileşeni teslim edilmiş ve ürünlerin kalite oranı %99,2'nin üzerinde sabit kalmıştır.