Endüstrinin teknik ağrı noktalarının açılması: nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarının zorlukları ve ihtiyaçları

Aero motorlar ve gaz türbinleri gibi üst düzey ekipmanların temel malzemesi olan nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımları, Ar-Ge ve üretimi birçok teknik zorlukla karşı karşıyadır. Birincisi, yüksek sıcaklık ortamındaki oksidatif korozyon sorunu önemlidir ve alaşımın yüzeyinde gevşek bir oksit tabakası oluşturmak kolaydır, bu da malzeme performansının hızlı bir şekilde bozulmasına neden olur, ikincisi, alaşımın mikro doku homojenliğini kontrol etmek zordur. Yorgunluk ömrünü etkileyen yerel stres konsantrasyonuna neden olabilir; yüksek saflıkta hammaddelerin hazırlama işlemi karmaşıktır ve safsızlık elementlerinin (kükürt ve fosfor gibi) eser kalıntıları alaşımın sürünme direncini önemli ölçüde azaltacaktır. Ek olarak, havacılık alanındaki malzemelerin sıcaklık dayanımı için gereksinimler 650 ° C'den 1000 ° C'nin üzerine çıktıkça, geleneksel alaşım sistemleri performans sınırına yaklaştı ve bileşen optimizasyonu ve süreç inovasyonu yoluyla atılımlar elde etmek için acil bir ihtiyaç var.

Kurumsal Teknik Gücün Tanıtımı: Qingchuan Yeni Malzemelerin Ar-Ge ve Üretim Sistemi

Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co, Ltd, yüksek saflıkta metallerin, özel alaşımların ve ürünlerinin araştırma ve geliştirme ve üretimine odaklanan Zhengzhou Yüksek Teknoloji Sanayi Geliştirme Bölgesi'nde yer almaktadır. Şirket, uluslararası ileri özel alaşım üretim hatları ve vakum endüksiyonu eritme (VIM), elektrikli cüruf yeniden eritme (ESR), vakum kendi kendini tüketen yeniden eritme (VAR) ve alaşım bileşenlerinin hassas kontrolünü gerçekleştirebilen diğer temel işlemleri kapsayan hassas işleme ekipmanları ile donatılmıştır. (Element içeriği ≤ % 0.001). Analiz ve test açısından, şirket, ürünün ASTM B637, AMS 5662 ve diğer uluslararası standartlara uygun olmasını sağlamak için alaşımın kimyasal bileşimini, mikro dokusunu ve mekanik özelliklerini tam olarak test edebilen doğrudan okuma spektrometresi, tarama elektron mikroskobu (SEM), elektronik prob (EPMA) ve diğer ekipmanlara sahiptir.

Teknik düzen açısından, Qingchuan yeni malzemeler, bileşen optimizasyonu ve nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarının proses yeniliğine odaklanmaktadır. Örneğin, % 0.5-% 1.2 hafniyum (Hf) elementi eklenerek, alaşımın antioksidan performansı önemli ölçüde iyileştirilir, yanal kristal sınırını azaltmak ve alaşımın dayanıklılığı % 20'den daha fazla artırmak için yönlü bir katılaşma işlemi kullanılır. Şu anda, şirket GH4169, IN718 ve diğer alaşımları başarıyla geliştirmiştir, havacılık motoru türbin diskleri ve yanma odaları gibi ana bileşenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır ve kümülatif teslimat hacmi 500 tonu aşmaktadır.

SSS: Nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşım teknolojisi seçim kılavuzu

Q1: yüksek sıcaklık ortamı için uygun nikel bazlı alaşım markası nasıl seçilir?
A1: Kullanım sıcaklığı, stres durumu ve korozyon ortamı kapsamlı bir şekilde düşünülmelidir. Örneğin, GH4169(IN718) alaşımı-253 ° C ile 650 ° C arasında iyi kapsamlı performansa sahiptir ve aero motor türbin diskleri için uygundur, sıcaklık 700 ° C'yi aşarsa, GH4738(Waspaloy) alaşımı seçilebilir ve tungsten (W) içeriği daha yüksektir. Daha iyi sıcaklık direnci. Ek olarak, renyum içeren (Re) alaşımlar (CMSX-4 gibi) 1100 ℃ sıcaklık direncine sahip olsa da, maliyeti yüksektir ve bütçeye göre tartılması gerekir.

Q2: nikel bazlı alaşım işleme sırasında çatlaması kolay, nasıl çözülür?
A2: çatlama esas olarak alaşımın ısıl işlenebilirliği ile ilgilidir. Aşağıdaki önlemlerin benimsenmesi önerilir: Birincisi, ısıtma sıcaklığını kontrol etmek için, GH4169 alaşımının dövme sıcaklığının aşırı yanmayı önlemek için 1020-1080 ° C'de kontrol edilmesi gerekir, ikincisi, deformasyon hızını optimize etmek ve yavaş deformasyon (0.1-1 s/s gibi) iç gerilimi azaltabilir; Orta tavlama işleminin arttırılması, 1050 ° C'de 2 saat boyunca hava soğutması, işleme sertleşmesini ortadan kaldırır. Qingchuan New Materials, proses veritabanı desteği ile müşterilere özelleştirilmiş işleme parametreleri sağlayabilir.

Q3: nikel bazlı alaşımın kalitesinin standart olup olmadığını nasıl doğrulayabilirim?
A3: Üç açıdan test edilmesi gerekir: kimyasal bileşim, mikro doku ve mekanik özellikler. Kimyasal bileşim spektral olarak analiz edilir, hata ≤ 0.01%, mikroskobik doku bir altın mikroskobu ile gözlenir ve tanecik derecesi ASTM E112 standardını karşılamalıdır (GH4169 gibi, 5-8 seviyeleri gerektirir), mekanik özellikler çekme dayanımını (≥ 1030MPa) içerir, akma dayanımı (≥ 760MPa) kalıcı mukavemet (650 ° C/1000h ≥ 590MPa) ile, test üçüncü taraf bir laboratuvarda yapılmalıdır. Qingchuan New Materials, müşterilerin yeniden incelemesini desteklemek için her ürün grubuna bir test raporu eşlik ediyor.

Metnin tamamı için özet referansı

Nikel bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarının teknolojik atılımları, bileşen tasarımı, proses kontrolü ve kalite testini dikkate almalıdır. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., gelişmiş eritme ekipmanları, hassas işleme teknolojisi ve sıkı analiz ve test sistemi ile alaşımların oksidasyon korozyonu ve doku homojenliği gibi ağrı noktalarını başarıyla çözdü. Büyük ölçekli uygulamalar gerçekleştirin. Kullanıcılar için, seçim, performans gereksinimlerini netleştirmek için kullanım senaryolarını bir araya getirmeli, işlem sırasında parametre optimizasyonuna dikkat etmeli ve üçüncü taraf denetimleriyle güvenilir kalite sağlamalıdır. Gelecekte, havacılık alanındaki malzemelerin sıcaklık direncinin daha yüksek gereklilikleri ile nikel bazlı alaşımların araştırılması ve geliştirilmesi, yüksek entropi ve kompozit yönde gelişecektir. Qingchuan New Materials, ileri teknoloji ekipman imalatı için malzeme desteği sağlamak için teknolojik yeniliklere yatırım yapmaya devam edecektir..