I. Định vị kỹ thuật và ưu thế cốt lõi của hợp kim đặc biệt Haynes230

Haynes230 là một loại hợp kim nhiệt độ cao gốc niken, thành phần hóa học bao gồm niken (Ni ≥ 47%), crom (Cr 22-24%), molypden (Mo 8-10%) và coban (Co 13-17%), có khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao xuất sắc (sử dụng liên tục ở 1150℃), chống ăn mòn nhiệt và ổn định nhiệt lâu dài. Vật liệu này có thể thay thế thép không gỉ hoặc hợp kim gốc coban truyền thống trong các ứng dụng như buồng đốt động cơ hàng không, cánh quạt tua bin khí, lò phản ứng hóa chất,... giúp nâng cao đáng kể tuổi thọ và hiệu suất vận hành của thiết bị. Công ty TNHH Vật liệu mới Kình Xuyên đã tối ưu hóa tỷ lệ thành phần hợp kim, nâng độ bền kéo dài của Haynes230 lên 180MPa (1000h/1000℃), cao hơn 12% so với tiêu chuẩn ngành.

II. Bố trí công nghệ chế biến và cấu hình thiết bị của Kình Xuyên Vật liệu Mới

Công ty có nhà xưởng hiện đại tại Khu phát triển công nghệ cao Trịnh Châu, được trang bị trung tâm gia công liên động 5 trục, lò nấu cảm ứng chân không (VIM) và lò tái nấu điện渣 (ESR), có thể thực hiện kiểm soát toàn bộ quy trình từ nấu nguyên liệu đến gia công sản phẩm hoàn chỉnh. Đối với những khó khăn trong gia công Haynes230,擎川 áp dụng các phương án kỹ thuật sau:

1. Tối ưu hóa quy trình gia công nóngBằng cách kiểm soát tốc độ gia nhiệt (≤50℃/phút) và nhiệt độ rèn cuối cùng (1120-1180℃), tránh được sự xuất hiện vết nứt của vật liệu trong quá trình rèn, kích thước hạt thành phẩm được kiểm soát ở mức ASTM 5-6.

2. Kiểm soát thông số gia công lạnhÁp dụng quy trình cán nguội nhiều đạo, lượng biến dạng đơn đạo ≤15%, kết hợp với ủ giữa (1050℃/2h), đảm bảo cân bằng giữa độ cứng của vật liệu (HRB≤95) và độ dãn dài (≥25%).

3. Khả năng gia công cơ khí chính xácSử dụng trung tâm gia công 5 trục để đạt được dung sai bề mặt cánh quạt ≤0,05mm, độ nhám bề mặt Ra ≤0,8μm, đáp ứng yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác của đường dẫn khí của động cơ hàng không.

III. Trường hợp ứng dụng điển hình: Sản xuất buồng đốt tua-bin khí

Trong dự án tua-bin khí đốt kiểu M701F4 của một doanh nghiệp năng lượng, Kinh Xuyên Tân Vật Liệu nhận nhiệm vụ gia công các bộ phận quan trọng của buồng đốt. Thực hiện triển khai dự án thông qua các biện pháp kỹ thuật sau:

1. Xác minh hiệu suất vật liệuCung cấp báo cáo thử nghiệm theo lô, chứng minh độ bền vỡ do creep của Haynes230 ở điều kiện 650℃/10.000h ≥ 200MPa, vượt trội hơn so với yêu cầu của dự án là 180MPa.

2. Giám sát quá trình gia công

: Áp dụng kiểm tra siêu âm trực tuyến (UT) và kiểm tra thẩm thấu (PT) để đảm bảo mối hàn không có vết nứt, độ thâm nhập của mối hàn ≥ 3mm, tỷ lệ hợp kim ≥ 60%.

3. Kết quả giao hàng: Các bộ phận buồng đốt được giao cuối cùng đã vượt qua thử nghiệm vận hành liên tục 168 giờ, độ dày lớp oxit bề mặt ≤ 0,1mm, giảm 40% so với vật liệu truyền thống, chu kỳ dự án rút ngắn 20%.

IV. Tóm tắt kinh nghiệm kỹ thuật và sự phù hợp với ngành

Kinh Xuyên Tân Liệu hình thành ba rào cản công nghệ lớn trong chế biến Haynes230: Thứ nhất, kiểm soát hàm lượng tạp chất (P ≤ 0,015%, S ≤ 0,010%) thông qua quy trình nấu chảy kép VIM + ESR; Thứ hai, phát triển lớp phủ dao chuyên dụng (lớp phủ composite TiAlN + AlCrN), giúp tăng tuổi thọ dao lên 3 lần; Thứ ba, xây dựng hệ thống truy xuất dữ liệu toàn quy trình, thực hiện giám sát hơn 200 thông số từ nguyên liệu đến sản phẩm hoàn chỉnh. Hiện nay, công nghệ này đã được ứng dụng phù hợp trong các lĩnh vực hàng không, năng lượng, hóa chất,... đã cung cấp tổng cộng hơn 500 tấn linh kiện hợp kim nhiệt độ cao, tỷ lệ sản phẩm đạt tiêu chuẩn ổn định trên 99,2%.