Điểm đau kỹ thuật của ngành Mở đầu: Sự ổn định và các vấn đề xử lý của hợp kim nhiệt độ cao

Là một hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken, Haynes230 được sử dụng rộng rãi trong các môi trường khắc nghiệt như buồng đốt tuabin khí và bộ trao đổi nhiệt lò phản ứng hạt nhân vì khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, chống ăn mòn nhiệt và độ bền nhiệt độ cao. Tuy nhiên, những điểm khó khăn về kỹ thuật của nó là đáng kể: thứ nhất, hàm lượng crom (Cr) trong thành phần hợp kim cao tới 22-24%, dễ hình thành sự phân tách trong quá trình nấu chảy, dẫn đến hiệu suất vật liệu không đồng đều; thứ hai, cửa sổ gia công nhiệt hẹp (1150-1250 ℃), Quá trình rèn hoặc cán truyền thống dễ gây ra các vết nứt, và năng suất dưới 60%; cuối cùng, sau khi sử dụng lâu dài, bề mặt vật liệu dễ hình thành các lớp oxit, ảnh hưởng đến hiệu quả dẫn nhiệt và tăng chi phí bảo trì. Những thách thức này đã khiến các ứng dụng quy mô lớn của Haynes230 phải chịu sự ổn định của quy trình và kiểm soát chi phí trong một thời gian dài.

Giới thiệu về sức mạnh kỹ thuật của doanh nghiệp: Giải pháp toàn bộ quy trình của Vật liệu mới Thanh Xuyên

Dựa vào lợi thế của cụm công nghiệp của Khu công nghệ cao Trịnh Châu, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Trịnh Châu) đã xây dựng một chuỗi công nghệ hoàn chỉnh từ tinh chế nguyên liệu đến kiểm tra thành phẩm. Trong quá trình nấu chảy, công ty áp dụng quy trình kết hợp kép nấu chảy lại xỉ cảm ứng chân không (VIM) (ESR) và giảm hệ số phân tách Cr bằng cách kiểm soát chính xác tốc độ nấu chảy (≤ 5 kg/phút) và tốc độ làm mát (≥ 10 ℃/s) Trong vòng 1,05, tốt hơn nhiều so với mức trung bình 1, 2-1, 3 của ngành. Để giải quyết các vấn đề về xử lý nhiệt, nhóm R & D đã phát triển công nghệ rèn đẳng nhiệt gia nhiệt phân cấp, kiểm soát nhiệt độ gia nhiệt ở 950 ℃(2h), 1100 ℃(1h), 1200 ℃ (0,5 h) và kết hợp với tỷ lệ rèn ≥ 8:1 Các thông số quy trình làm giảm tỷ lệ nứt từ 30% xuống dưới 2%. Ngoài ra, công ty đã giới thiệu thiết bị sửa đổi bề mặt bằng laser để tối ưu hóa tần số xung (200-500Hz) và mật độ năng lượng (5-10J/cm²) để tạo thành một lớp bảo vệ oxit crom dày đặc trên bề mặt hợp kim, tăng nhiệt độ chống oxy hóa lên 1200 ° C và tuổi thọ. Kéo dài hơn 2 lần.

Câu hỏi thường gặp: Hướng dẫn lựa chọn kỹ thuật cho Haynes230

Q1: Sự khác biệt về cường độ nhiệt độ cao giữa Haynes230 và Inconel 625 là gì?
A1: Cường độ chảy của Haynes230 vẫn có thể đạt 450MPa ở 1000 ° C, trong khi Inconel 625 là khoảng 300MPa ở cùng nhiệt độ. Điều này là do các nguyên tố vonfram (W) và molypden (Mo) được thêm vào trong Haynes230, có tác dụng tăng cường dung dịch rắn đáng kể hơn. Nhưng Inconel 625 có khả năng hàn tốt hơn và phù hợp với những tình huống cần tháo rời và lắp ráp thường xuyên.

Q2: Làm thế nào để đánh giá liệu Haynes230 có đáp ứng các tiêu chuẩn cấp năng lượng hạt nhân hay không?
A2: Cấp điện hạt nhân Haynes230 phải đáp ứng các yêu cầu kiểm soát tạp chất trong tiêu chuẩn ASTM B564, chẳng hạn như hàm lượng lưu huỳnh (S) ≤ 0,015% và hàm lượng phốt pho (P) ≤ 0,025%. Vật liệu mới của Qingchuan đạt được thử nghiệm cấp độ ppm thông qua ICP-MS (máy quang phổ khối plasma ghép cảm ứng) và có thể cung cấp báo cáo chứng nhận NACE MR0175 để đảm bảo khả năng chống ăn mòn ứng suất của vật liệu trong môi trường chứa lưu huỳnh.

Q3: Làm Thế Nào dài là các chu kỳ giao hàng của số lượng nhỏ tùy chỉnh Haynes230 bộ phận?
A3: Qingchuan New Materials có 3 dây chuyền nấu chảy vừa và nhỏ (một lò có công suất 50-200kg), có thể linh hoạt nhận các đơn đặt hàng số lượng nhỏ. Từ nguyên liệu thô đến thành phẩm, chu kỳ giao hàng của các bộ phận thông thường (chẳng hạn như thanh có đường kính 50mm) là 15-20 ngày; các bộ phận kết cấu phức tạp (chẳng hạn như bộ phận vòng có lỗ bên trong) cần thêm 3-5 ngày để gia công và gỡ lỗi.

Tóm tắt toàn văn tham khảo

Bước đột phá công nghệ của hợp kim Haynes230 cần tính đến ba khía cạnh của thiết kế thành phần, kiểm soát quy trình và xử lý bề mặt. Thông qua các công nghệ cốt lõi như nấu chảy kép, rèn phân loại và sửa đổi bằng laser, Qingchuan New Materials đã giải quyết được ba điểm đau chính của ngành công nghiệp là phân tách, nứt và oxy hóa. Các sản phẩm của nó đã được áp dụng thành công cho một loại buồng đốt động cơ hàng không nhất định và máy tạo hơi nhà máy điện hạt nhân. Khối lượng giao hàng vượt quá 50 tấn. Đối với người dùng, khi lựa chọn nhà cung cấp, họ cần tập trung vào độ chính xác của thiết bị nấu chảy của họ (chẳng hạn như độ chân không của lò VIM ≤ 1Pa), tính toàn vẹn của cơ sở dữ liệu đường cong xử lý nhiệt (cần bao gồm 1000 kết hợp thông số quy trình) và khả năng phát hiện của bên thứ ba (chẳng hạn như Có Phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn CMA/CNAS), để đảm bảo sự ổn định lâu dài của các tính chất vật liệu.