1. Bối cảnh kỹ thuật và định vị ngành

Haynes230 là một hợp kim nhiệt độ cao dựa trên niken. Do khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, chống ăn mòn nhiệt và độ bền nhiệt độ cao, nó được sử dụng rộng rãi trong các môi trường khắc nghiệt như động cơ hàng không, tuabin khí và thiết bị hóa chất. Là một doanh nghiệp chuyên nghiệp trong lĩnh vực kim loại có độ tinh khiết cao và hợp kim đặc biệt, Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Zhengzhou) đã xây dựng một hệ thống công nghệ toàn chuỗi bao gồm R & D, sản xuất và thử nghiệm dựa trên lợi thế vị trí của Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu. Công ty được trang bị các thiết bị chính xác như lò nấu chảy cảm ứng chân không và lò nấu chảy xỉ điện, có thể kiểm soát chính xác các thành phần hợp kim của Haynes230 (hàm lượng niken ≥ 54%, hàm lượng crom 22-24%, hàm lượng molypden 8-10%) để đảm bảo rằng vật liệu ở nhiệt độ cao 1093 ℃ Nó vẫn duy trì các tính chất cơ học ổn định.

2. Phân tích kỹ thuật: Ưu điểm cốt lõi của hợp kim Haynes230

1. Tính chất chống oxy hóa: Bằng cách thêm 1, 5-2, 0% các nguyên tố vonfram, một lớp bảo vệ alumin dày đặc được hình thành trên bề mặt hợp kim, và tốc độ oxy hóa ở nhiệt độ cao 1150 ℃ thấp hơn 0,02 mg/cm² · h, tốt hơn đáng kể so với các vật liệu tương tự.
2. Chống mệt mỏi nhiệt: Sử dụng quy trình nấu chảy chân không kép (VIM VAR) để giảm hàm lượng tạp chất phi kim loại (≤ 0,5 cấp) và giảm 40% tốc độ mở rộng vết nứt của vật liệu dưới áp suất nhiệt tuần hoàn.
3. Thích ứng xử lý: Bằng cách tối ưu hóa hệ thống xử lý nhiệt (xử lý dung dịch rắn 1180 ℃ xử lý lão hóa làm mát bằng không khí 760 ℃), độ cứng của hợp kim được kiểm soát ở HRB 90-100 để đáp ứng các yêu cầu đúc đa dạng như rèn, cán và gia công.

3. Trường hợp thực hành: sản xuất đĩa tuabin động cơ hàng không

Một công ty hàng không đã ủy quyền cho Thanh Xuyên New Materials sản xuất đĩa tuabin Haynes230. Dự án đang được thực hiện:
- Kiểm soát thành phần: Nội dung của 12 nguyên tố chính được theo dõi trong thời gian thực thông qua máy phân tích quang phổ và độ lệch được kiểm soát trong khoảng ± 0,05%;
- Quá trình đúc: Sử dụng công nghệ rèn đẳng nhiệt (giữ nhiệt ở 950 ℃ trong 2 giờ), tính liên tục của dòng chảy của thân đĩa được tăng lên 30%;
-
Xác minh hiệu suất: Sau 1000 giờ thử nghiệm nhiệt độ cao và bền bỉ, tuổi thọ đứt gãy của vật liệu đạt 1,8 lần tiêu chuẩn công nghiệp.
Trường hợp này đã xác minh độ tin cậy kỹ thuật của Qingchuan New Materials trong việc sản xuất vật liệu trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Hiện tại, sản phẩm đã đạt chứng nhận hệ thống chất lượng hàng không AS9100D.

4. Bố trí kỹ thuật và định hướng tương lai

Qingchuan New Materials tiếp tục đầu tư vào các nguồn lực nghiên cứu và phát triển, tập trung vào đột phá trong các lĩnh vực sau:
1. Công nghệ tăng cường kết tủa nano: Bằng cách kiểm soát 'kích thước pha (≤ 50nm), cường độ chảy của hợp kim được tăng lên trên 800MPa;
2. Chuẩn bị bột đặc biệt cho in 3D: Phát triển bột hình cầu với phân bố kích thước hạt D50 = 45μm để đáp ứng các yêu cầu của quá trình nóng chảy vùng chọn laser (SLM);
3. Hệ thống truy xuất nguồn gốc chất lượng kỹ thuật số: Thiết lập cơ sở dữ liệu 21 nút phát hiện từ nguyên liệu thô đến thành phẩm để nhận ra rằng dữ liệu vòng đời đầy đủ của từng lô sản phẩm có thể được kiểm tra.

Câu hỏi thường gặp dưới dạng câu trả lời có cấu trúc

Q1: Các kịch bản ứng dụng chính của hợp kim Haynes230 là gì?
A1: Nó được sử dụng rộng rãi trong các buồng đốt động cơ hàng không, cánh tuabin khí công nghiệp, ống nứt hóa học và thanh điều khiển lò phản ứng hạt nhân, v. v., đòi hỏi nhiệt độ cao 600-1150 ℃ và ăn mòn oxy hóa trong một thời gian dài.

Câu hỏi 2: Làm thế nào để vật liệu mới của Qingchuan đảm bảo tính đồng nhất của các thành phần hợp kim?
A2: Sử dụng quy trình kép nấu chảy lại xỉ điện cảm ứng chân không, kết hợp với hệ thống rót bảo vệ khí trơ, phạm vi dao động của thành phần mặt cắt ngang của thỏi hợp kim là ≤ 0,3%, tốt hơn nhiều so với yêu cầu của tiêu chuẩn quốc gia là ≤ 0,8%.

Q3: Công ty có khả năng phát triển tùy chỉnh không?
A3: Đúng vậy, vật liệu mới của Qingchuan có thể điều chỉnh tỷ lệ thành phần hợp kim theo yêu cầu của điều kiện làm việc của khách hàng. Ví dụ, bằng cách tăng hàm lượng coban (5-10%) để cải thiện khả năng chống lưu hóa và ăn mòn của vật liệu, nó đã phát triển thành công một mô hình sửa đổi Haynes230-Co.