HastelloyX (GH3536) metalografická štruktúra vysokoteplotnej zliatiny
Zliatina GH3536 je vysokoteplotná zliatina na báze niklu s vysokým obsahom železa, ktorá je prevažne tuhým roztokom spevneným chrómom a molybdénom.
Účinky rôznych procesov tepelného spracovania na mikroštruktúru a mechanické vlastnosti zliatiny GH3536 vytvorenej selektívnym laserovým tavením boli analyzované pomocou OM, SEM a testovania mechanických vlastností. Výsledky ukazujú, že keď sa teplota tuhého roztoku zvyšuje, veľkosť zrna sa zväčšuje a pevnosť v ťahu sa postupne zvyšuje za podmienok vysokej teploty, ale klesá pri podmienkach izbovej teploty.
charakteristický
Má dobrú antioxidačnú a koróznu odolnosť, má strednú až strednú trvanlivosť a pevnosť v tečení pod 900 stupňov a má dobrú tvárnosť pri spracovaní za studena a za tepla a zvárací výkon. Je vhodný na výrobu komponentov spaľovacích komôr a iných vysokoteplotných komponentov leteckých motorov. Môže sa používať pod 900 stupňov po dlhú dobu a krátkodobá pracovná teplota môže dosiahnuť 1080 stupňov. Zliatina, ktorá odolá určitému namáhaniu pri vysokých teplotách 600 až 1200 stupňov a má schopnosť odolávať oxidácii alebo korózii.
Keď teplota tuhého roztoku dosiahne 1120 stupňov, pevnosť v ťahu priečnej testovacej tyče a pozdĺžnej testovacej tyče dosiahne 816 a 731 MPa v podmienkach izbovej teploty; pri vysokej teplote 900 stupňov dosahujú 189 a 204 MPa. Po ošetrení starnutím pri 800 stupňoch sa jemné karbidy vyzrážajú zo štruktúry zliatinovej matrice, čím sa vytvorí efekt zosilnenia druhej fázy a zlepší sa pevnosť. S predlžujúcim sa časom starnutia sa karbidy stávajú hustejšie, ale veľkosť zrna sa takmer nemení, čo sa prejavuje zvýšením pevnosti v ťahu pri izbovej teplote a ťažnosti po lomu.
Podľa prvkov matrice ho možno rozdeliť najmä na superzliatiny na báze železa, superzliatiny na báze niklu a superzliatiny na báze kobaltu. Podľa spôsobu prípravy ho možno rozdeliť na deformované vysokoteplotné zliatiny, liate vysokoteplotné zliatiny a práškové metalurgické vysokoteplotné zliatiny. Podľa metód spevňovania sa rozlišuje spevňovanie tuhým roztokom, precipitačné spevňovanie, spevňovanie oxidovou disperziou a spevňovanie vlákien (pozri spevňovanie kovov). Vysokoteplotné zliatiny sa používajú najmä na výrobu vysokoteplotných komponentov, ako sú lopatky turbín, vodiace lopatky, kotúče turbín, kotúče vysokotlakových kompresorov a spaľovacie komory pre letecké, námorné a priemyselné plynové turbíny; používajú sa tiež na výrobu leteckých dopravných prostriedkov, raketových motorov, jadrových reaktorov, petrochemických zariadení a zariadení na konverziu uhlia a iných zariadení na premenu energie.
Keď doba starnutia dosiahne 20 hodín, pevnosť v ťahu priečnej skúšobnej tyče a pozdĺžnej skúšobnej tyče pri podmienkach izbovej teploty dosiahne 832 a 747 MPa; predĺženie priečnej skúšobnej tyče a pozdĺžnej skúšobnej tyče po pretrhnutí pri vysokej teplote 900 stupňov dosahuje 8,5 % a 21,5 %. Nakoniec, optimálny proces tepelného spracovania pre selektívne laserové tavenie zliatiny GH3536 je: tuhý roztok (1120 stupňov x 1 h) + starnutie (800 stupňov x 20 h).
Chemické zloženie GH3536
Uhlík C: Menej ako alebo rovné {{0}}.12 Chróm Cr: 21~25 Nikel Ni: 52,8~63,3 Hliník AL: 1,8~1,7 Železo Fe: zvyšok Mangán Mn: Menší alebo rovný 1,57 Kremík Si: menší alebo rovný 0,80 Fosfor P: menší alebo rovný 0,036 Sulfur S: menší alebo rovný 0,04
GH3536 je tuhá, deformovaná superzliatina na báze Ni-Cr-Fe, s medzinárodnou značkou Hastelloy-X. Zliatina má vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a korózii, ako aj dobré zváracie vlastnosti a spracovateľnosť za studena a za tepla. V leteckom priemysle mojej krajiny sa používa ako komponenty spaľovacích komôr leteckých motorov, plástové konštrukcie, difúzory, koncové dýzy a iné komponenty horúceho konca. S vývojom doby letecké produkty naďalej kladú nové funkčné požiadavky a štruktúra dielov sa postupne stáva zložitejšou.
Podobné značky
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (USA), NC22FeD (Francúzsko), NiCr22FeMo (Nemecko), Nimonic PE13 (Spojené kráľovstvo)
Tradičné subtraktívne výrobné metódy majú často veľa ťažkostí pri spracovaní dielov so zložitými štruktúrami. Technológia aditívnej výroby do určitej miery rieši problém náročného spracovania zložitých komponentov z dôvodu vysokého stupňa voľnosti výrobného postupu. Selektívne tavenie laserom je jedným z hlavných procesov, ktoré sa v súčasnosti používajú na výrobu kovových prísad. Proces práškového lôžka a vysokoenergetický mikrolaserový lúč ho robia výhodnejším ako iné procesy pri vytváraní zložitých štruktúr, presnosti dielov, kvalite povrchu atď. Laserová aditívna výroba má jedinečné výhody pri výrobe vysokoteplotných zliatin na báze niklu. Dokáže nielen skrátiť čas výroby a znížiť výrobné náklady, ale aj uprednostniť funkčný dizajn.
GH3536 Metalografická štruktúra:
Štruktúra tejto zliatiny v pevnom stave roztoku je austenitová matrica s malým množstvom karbidov TiN a M6C.
V skutočnom výrobnom procese si produkty aditívnej výroby často vyžadujú následné mechanické spracovanie. Počas tohto procesu sa však často vyskytuje slabosť spracovania, lepenie nástroja a nekvalitná povrchová úprava. Tieto chyby súvisia s tvarovacím princípom aditívnej výroby. Na vyriešenie takýchto problémov je možné tieto problémy vyriešiť pomocou série optimalizácií procesu tepelného spracovania. Pre liatu zliatinu GH3536 už existujú zodpovedajúce normy tepelného spracovania. Keďže však selektívne tavenie laserom zahŕňa zložitý proces zmeny fázy, je potrebné preskúmať najlepší plán procesu tepelného spracovania založený na technológii selektívneho tavenia laserom.
