Μεταλλογραφική δομή κράματος HastelloyX (GH3536) υψηλής θερμοκρασίας
Το κράμα GH3536 είναι ένα κράμα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο που είναι κυρίως στερεό διάλυμα ενισχυμένο με χρώμιο και μολυβδαίνιο.
Οι επιδράσεις των διαφορετικών διαδικασιών θερμικής επεξεργασίας στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του κράματος GH3536 που σχηματίζεται με επιλεκτική τήξη με λέιζερ αναλύθηκαν με τη χρήση δοκιμών OM, SEM και μηχανικών ιδιοτήτων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία του στερεού διαλύματος, το μέγεθος των κόκκων γίνεται μεγαλύτερο και η αντοχή εφελκυσμού αυξάνεται σταδιακά σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, αλλά μειώνεται υπό συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου.
χαρακτηριστικό γνώρισμα
Έχει καλή αντίσταση στην αντιοξειδωτική και διάβρωση, έχει μεσαία έως μεσαία αντοχή και αντοχή ερπυσμού κάτω από 900 μοίρες και έχει καλή μορφοποίηση και απόδοση συγκόλλησης σε κρύο και ζεστό. Είναι κατάλληλο για την κατασκευή εξαρτημάτων θαλάμου καύσης και άλλων εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας αεροκινητήρων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάτω από 900 βαθμούς για μεγάλο χρονικό διάστημα και η βραχυπρόθεσμη θερμοκρασία εργασίας μπορεί να φτάσει τους 1080 βαθμούς. Ένα κράμα που μπορεί να αντέξει ορισμένες καταπονήσεις σε υψηλές θερμοκρασίες από 600 έως 1200 βαθμούς και έχει την ικανότητα να αντιστέκεται στην οξείδωση ή τη διάβρωση.
Όταν η θερμοκρασία του στερεού διαλύματος φτάσει τους 1120 βαθμούς, η αντοχή εφελκυσμού της εγκάρσιας ράβδου δοκιμής και της διαμήκους ράβδου δοκιμής φθάνουν τα 816 και 731 MPa αντίστοιχα σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου. υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας 900 βαθμών, φτάνουν τα 189 και 204 MPa αντίστοιχα. Μετά την επεξεργασία γήρανσης στους 800 βαθμούς, τα λεπτά καρβίδια καθιζάνουν από τη δομή της μήτρας του κράματος, παράγοντας ένα ενισχυτικό αποτέλεσμα δεύτερης φάσης και βελτιώνοντας την αντοχή. Καθώς ο χρόνος γήρανσης αυξάνεται, τα καρβίδια γίνονται πιο πυκνά, αλλά το μέγεθος των κόκκων σχεδόν δεν αλλάζει, κάτι που αντανακλάται στην αύξηση της αντοχής σε εφελκυσμό σε θερμοκρασία δωματίου και στην επιμήκυνση μετά τη θραύση.
Σύμφωνα με τα στοιχεία της μήτρας, μπορεί να χωριστεί κυρίως σε υπερκράματα με βάση το σίδηρο, υπερκράματα με βάση το νικέλιο και υπερκράματα με βάση το κοβάλτιο. Σύμφωνα με τη διαδικασία προετοιμασίας, μπορεί να χωριστεί σε παραμορφωμένα κράματα υψηλής θερμοκρασίας, χυτά κράματα υψηλής θερμοκρασίας και κράματα μεταλλουργίας σκόνης υψηλής θερμοκρασίας. Σύμφωνα με τις μεθόδους ενίσχυσης, υπάρχουν ενδυνάμωση στερεού διαλύματος, ενίσχυση καθίζησης, ενίσχυση διασποράς οξειδίων και ενίσχυση ινών (βλέπε ενίσχυση μετάλλων). Τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής θερμοκρασίας, όπως πτερύγια στροβίλων, πτερύγια οδηγών, δίσκους τουρμπίνας, δίσκους συμπιεστών υψηλής πίεσης και θαλάμους καύσης για αεριοστρόβιλους αεροσκαφών, ναυτικών και βιομηχανικών αεροσκαφών. Χρησιμοποιούνται επίσης για την κατασκευή αεροδιαστημικών οχημάτων, πυραυλοκινητήρων, πυρηνικών αντιδραστήρων, πετροχημικού εξοπλισμού και συσκευών μετατροπής άνθρακα και άλλων συσκευών μετατροπής ενέργειας.
Όταν ο χρόνος γήρανσης φτάσει τις 20 ώρες, η αντοχή εφελκυσμού της εγκάρσιας ράβδου δοκιμής και της διαμήκους ράβδου δοκιμής σε συνθήκες θερμοκρασίας δωματίου φθάνουν τα 832 και 747 MPa αντίστοιχα. η επιμήκυνση μετά το σπάσιμο της εγκάρσιας ράβδου δοκιμής και της διαμήκους ράβδου δοκιμής υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας 900 μοιρών φτάνει το 8,5% και το 21,5%. Τέλος, η βέλτιστη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας για τον σχηματισμό επιλεκτικής τήξης λέιζερ του κράματος GH3536 είναι: στερεό διάλυμα (1120 βαθμοί × 1 ώρα) + γήρανση (800 βαθμοί × 20 ώρες).
Χημική σύνθεση GH3536
Άνθρακας C: Μικρότερος ή ίσος με {{0}}.12 Χρώμιο Cr: 21~25 Νικέλιο Ni: 52,8~63,3 Αλουμίνιο AL: 1,8~1,7 Σίδηρος Fe: υπόλοιπο Μαγγάνιο Mn: Λιγότερο ή ίσο με 1,57 Πυρίτιο Si: Μικρότερο ή ίσο με 0.80 Φώσφορος P: Μικρότερο ή ίσο με 0,036 Θείο S: Μικρότερο ή ίσο με 0,04
Το GH3536 είναι ένα παραμορφωμένο υπερκράμα ενισχυμένο με στερεό διάλυμα με βάση Ni-Cr-Fe, με τη διεθνή επωνυμία Hastelloy-X. Το κράμα έχει εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση και στη διάβρωση καθώς και καλές ιδιότητες συγκόλλησης και εργασιμότητα σε κρύο και ζεστό. Στην αεροπορική βιομηχανία της χώρας μου, έχει χρησιμοποιηθεί ως εξαρτήματα θαλάμου καύσης αεροκινητήρων, δομές κηρήθρας, διαχυτές, ακροφύσια ουράς και άλλα εξαρτήματα θερμού άκρου. Με την εξέλιξη των καιρών, τα αεροπορικά προϊόντα συνεχίζουν να προβάλλουν νέες λειτουργικές απαιτήσεις και η δομή των ανταλλακτικών σταδιακά γίνεται πολύπλοκη.
Παρόμοιες μάρκες
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (ΗΠΑ), NC22FeD (Γαλλία), NiCr22FeMo (Γερμανία), Nimonic PE13 (Ηνωμένο Βασίλειο)
Οι παραδοσιακές αφαιρετικές μέθοδοι κατασκευής έχουν συχνά πολλές δυσκολίες κατά την επεξεργασία εξαρτημάτων με πολύπλοκες δομές. Η τεχνολογία κατασκευής προσθέτων επιλύει το πρόβλημα της δύσκολης επεξεργασίας πολύπλοκων συστατικών σε κάποιο βαθμό λόγω της μεθόδου κατασκευής υψηλού βαθμού ελευθερίας. Η επιλεκτική τήξη με λέιζερ είναι μία από τις κύριες διεργασίες που χρησιμοποιούνται σήμερα για την κατασκευή πρόσθετων μετάλλων. Η διαδικασία κλίνης σκόνης και η δέσμη μικρολέιζερ υψηλής ενέργειας το καθιστούν πιο πλεονεκτικό από άλλες διεργασίες στη διαμόρφωση πολύπλοκων δομών, ακρίβεια εξαρτημάτων, ποιότητα επιφάνειας κ.λπ. Η κατασκευή προσθέτων λέιζερ έχει μοναδικά πλεονεκτήματα για την κατασκευή κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο. Μπορεί όχι μόνο να συντομεύσει τον χρόνο παραγωγής και να μειώσει το κόστος παραγωγής, αλλά και να δώσει προτεραιότητα στον λειτουργικό σχεδιασμό.
GH3536 Μεταλλογραφική δομή:
Η δομή αυτού του κράματος σε κατάσταση στερεού διαλύματος είναι μια μήτρα ωστενίτη, με μικρή ποσότητα καρβιδίων TiN και M6C.
Στην πραγματική διαδικασία παραγωγής, τα προϊόντα κατασκευής προσθέτων συχνά απαιτούν μεταγενέστερη μηχανική επεξεργασία. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, συχνά εμφανίζεται αδυναμία επεξεργασίας, κόλλημα εργαλείου και κακή επιφάνεια. Αυτά τα ελαττώματα σχετίζονται με την αρχή διαμόρφωσης της παραγωγής προσθέτων. Προκειμένου να επιλυθούν τέτοια προβλήματα, τέτοια προβλήματα μπορούν να επιλυθούν μέσω μιας σειράς βελτιστοποίησης της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας. Υπάρχουν ήδη αντίστοιχα πρότυπα θερμικής επεξεργασίας για το χυτό κράμα GH3536. Ωστόσο, δεδομένου ότι η επιλεκτική τήξη λέιζερ περιλαμβάνει μια πολύπλοκη διαδικασία αλλαγής φάσης, είναι απαραίτητο να διερευνηθεί το καλύτερο σχέδιο διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας που βασίζεται στην τεχνολογία επιλεκτικής τήξης λέιζερ.
