Tástáil Superalloys

Tástáil Superalloys

(1) Saintréithe bráislithe Is féidir sárchóimhiotail a roinnt ina dtrí chatagóir: bonn nicile, bonn iarainn agus bonn cóbalt. Tá dea-airíonna meicniúla, friotaíocht ocsaídiúcháin agus friotaíocht creimeadh ag teochtaí arda acu. Is é cóimhiotal bunaithe nicile an ceann is mó a úsáidtear i dtáirgeadh praiticiúil.

Tá níos mó Cr sa sárchóimhiotal, agus cruthaítear scannán ocsaíde Cr2O3 ar an dromchla le linn téimh, scannán atá deacair a bhaint. Tá Al agus Ti i sárchóimhiotail bunaithe ar nicil, agus is furasta iad a ocsaídiú nuair a théitear iad. Dá bhrí sin, is é an phríomhfhadhb le linn táthú ná ocsaídiú sárchóimhiotail a chosc nó a laghdú le linn téimh agus an scannán ocsaíde a bhaint. Ós rud é gur féidir le bóras nó aigéad bórach sa flosc creimeadh an mhiotail bhunúsaigh a chur faoi deara ag teocht an táthú, is féidir leis an mbórón a dheasaítear tar éis an imoibrithe dul isteach sa mhiotal bunúsach, rud a fhágann insíothlú idirghráinneach. I gcás cóimhiotail teilgthe bunaithe ar nicil a bhfuil cion ard Al agus Ti iontu, níor cheart go mbeadh an céim folúis i riocht te níos lú ná 10-2 ~ 10-3pa le linn táthú chun ocsaídiú ar dhromchla an chóimhiotail a sheachaint le linn téimh.

I gcás cóimhiotail nicil-bhunaithe neartaithe i dtuaslagán agus neartaithe i ndeascán, ba cheart go mbeadh an teocht bhraite comhsheasmhach le teocht téimh na cóireála tuaslagáin chun a chinntiú go ndéantar na heilimintí cóimhiotail a thuaslagadh go hiomlán. Má tá an teocht bhraite ró-íseal, agus ní féidir na heilimintí cóimhiotail a thuaslagadh go hiomlán; Má tá an teocht bhraite ró-ard, fásfaidh grán an mhiotail bhunaigh suas, agus ní athchóireofar airíonna an ábhair fiú tar éis na cóireála teasa. Bíonn teocht tuaslagáin sholadaigh na gcóimhiotal teilgthe ard, rud nach mbíonn tionchar aige ar airíonna an ábhair de ghnáth mar gheall ar theocht bhraite ró-ard.

Bíonn claonadh ag roinnt sárchóimhiotail bunaithe ar nicil, go háirithe cóimhiotail neartaithe le deascadh, scoilteadh struis a dhéanamh. Sula ndéantar an táráil, ní mór an strus a chruthaítear sa phróiseas a bhaint go hiomlán, agus ba cheart an strus teirmeach a íoslaghdú le linn an táráil.

(2) Is féidir ábhar táthú bunaithe ar nicil a tháthú le bonn airgid, copar íon, bonn nicil agus sádróir gníomhach. Nuair nach bhfuil teocht oibre an chomhpháirte ard, is féidir ábhair bunaithe ar airgead a úsáid. Tá go leor cineálacha sádróirí bunaithe ar airgead ann. Chun an strus inmheánach a laghdú le linn téimh táthú, is fearr an sádróir a roghnú le teocht leá íseal. Is féidir flosc Fb101 a úsáid le haghaidh táthú le miotal líonta bunaithe ar airgead. Úsáidtear flosc Fb102 le haghaidh táthú sárchóimhiotail neartaithe deasctha leis an cion alúmanaim is airde, agus cuirtear 10% ~ 20% sileacáit sóidiam nó flosc alúmanaim (mar shampla fb201) leis. Nuair a sháraíonn an teocht táthú 900 ℃, ba chóir flosc fb105 a roghnú.

Agus táirsiú á dhéanamh i bhfolús nó in atmaisféar cosanta, is féidir copar íon a úsáid mar mhiotal líonta táirsithe. Is é 1100 ~ 1150 ℃ an teocht táirsithe, agus ní bheidh scoilteadh struis mar thoradh ar an alt, ach níor cheart go mbeadh an teocht oibre níos mó ná 400 ℃.

Is é miotal líonta tárála bunaithe ar nicil an miotal líonta tárála is coitianta a úsáidtear i Superalloys mar gheall ar a fheidhmíocht mhaith ardteochta agus gan aon scoilteadh struis le linn tárála. Is iad Cr, Si, B na príomh-eilimintí cóimhiotail i sádrán bunaithe ar nicil, agus tá Fe, W, etc. i méid beag sádráin freisin. I gcomparáid le ni-cr-si-b, is féidir le miotal líonta tárála b-ni68crwb insíothlú idirghráinneach B isteach sa mhiotal bonn a laghdú agus an t-eatramh teochta leá a mhéadú. Is miotal líonta tárála é le haghaidh páirteanna oibre ardteochta agus lanna tuirbín a thádráil. Mar sin féin, bíonn leachtacht an tsádráin ina bhfuil W níos measa agus bíonn sé deacair an bhearna chomhpháirteach a rialú.

Níl aon eilimint Si sa mhiotal líonta braislithe gníomhach agus tá friotaíocht ocsaídiúcháin agus friotaíocht vulcanúcháin den scoth aige. Is féidir an teocht braislithe a roghnú ó 1150 ℃ go 1218 ℃ de réir an chineáil sádrála. Tar éis an tsádrála, is féidir an comhpháirt braislithe leis na hairíonna céanna leis an miotal bonn a fháil tar éis cóireála scaipthe 1066 ℃.

(3) Is féidir le cóimhiotal bunaithe ar nicil, próiseas prásála, prásáil i bhfoirnéis atmaisféir chosanta, prásáil folúis agus nasc céim leachta neamhbhuan a úsáid. Sula ndéantar prásáil, ní mór an dromchla a dhíghrádú agus an ocsaíd a bhaint trí shnasú páipéir gainimh, snasú roth feilte, scrobadh aicéatón agus glanadh ceimiceach. Agus paraiméadair an phróisis prásála á roghnú, ba chóir a thabhairt faoi deara nach mbeadh an teocht téimh ró-ard agus gur chóir go mbeadh an t-am prásála gearr chun imoibriú ceimiceach láidir idir an flosc agus an miotal bonn a sheachaint. Chun cosc ​​a chur ar scoilteadh an mhiotail bhunáite, ba chóir strus a mhaolú ar na codanna fuarphróiseáilte roimh an táthú, agus ba chóir go mbeadh an téamh táthúcháin chomh haonfhoirmeach agus is féidir. I gcás sárchóimhiotail neartaithe le deascadh, ba chóir na codanna a chóireáil le tuaslagán soladach ar dtús, ansin prásáil ag teocht beagán níos airde ná an chóireáil neartaithe aosaithe, agus ar deireadh cóireáil aosaithe.

1) Tádáil i bhfoirnéis atmaisféir chosanta Éilíonn tádáil i bhfoirnéis atmaisféir chosanta ardíonachta gáis sciath. I gcás sár-chóimhiotail a bhfuil w (AL) agus w (TI) níos lú ná 0.5% acu, ba chóir go mbeadh an pointe drúchta níos ísle ná -54 ℃ nuair a úsáidtear hidrigin nó argón. Nuair a mhéadaíonn cion Al agus Ti, ocsaídíonn dromchla an chóimhiotail fós nuair a théitear é. Ní mór na bearta seo a leanas a ghlacadh; Cuir méid beag flosc (mar shampla fb105) leis agus bain an scannán ocsaíde le flosc; cuir sciath 0.025 ~ 0.038mm tiubh ar dhromchla na gcodanna; spraeáil an tádáil ar dhromchla an ábhair atá le tádáil roimh ré; cuir méid beag flosc gáis, mar shampla trífhluairíd bóróin, leis.

2) Táscáil folúis Úsáidtear táscáil folúis go forleathan chun éifeacht chosanta agus cáilíocht táscáile níos fearr a fháil. Féach tábla 15 le haghaidh airíonna meicniúla hailt chóimhiotail nicil-bhunaithe tipiciúla. I gcás cóimhiotail le w (AL) agus w (TI) níos lú ná 4%, is fearr sraith de 0.01 ~ 0.015mm nicil a leictreaphlátáil ar an dromchla, cé gur féidir fliuchadh an tsádair a chinntiú gan réamhchóireáil speisialta. Nuair a sháraíonn w (AL) agus w (TI) 4%, ba chóir go mbeadh tiús an sciath nicil 0.020.03mm. Níl aon éifeacht chosanta ag sciath ró-thanaí, agus laghdóidh sciath ró-thiubh neart an chomhpháirte. Is féidir na codanna atá le táthú a chur sa bhosca freisin le haghaidh táscáile folúis. Ba chóir an bosca a líonadh le getter. Mar shampla, ionsúnn Zr gás ag teocht ard, rud a fhéadann folús áitiúil a chruthú sa bhosca, rud a chuireann cosc ​​ar ocsaídiú dhromchla an chóimhiotail.

Tábla 15 airíonna meicniúla na n-alt atá brataithe i bhfolús de shár-chóimhiotail tipiciúla bunaithe ar nicil

Athraíonn micreastruchtúr agus neart an chomhpháirte braislithe Superalloy leis an mbearna braislithe, agus méadóidh an chóireáil idirleata tar éis braislithe an luach uasta incheadaithe don bhearna chomhpháirte. Ag glacadh cóimhiotal Inconel mar shampla, is féidir leis an mbearna uasta d'chomhpháirt Inconel braislithe le b-ni82crsib 90um a bhaint amach tar éis cóireála idirleata ag 1000 ℃ le haghaidh 1H; Mar sin féin, i gcás na n-alt braislithe le b-ni71crsib, is é an bhearna uasta ná thart ar 50um tar éis cóireála idirleata ag 1000 ℃ le haghaidh 1H.

3) Nasc céime leachta neamhbhuan Úsáideann nasc céime leachta neamhbhuan an cóimhiotal idirchiseal (thart ar 2.5 ~ 100um tiubh) a bhfuil a phointe leá níos ísle ná an miotail bhunúsach mar an miotal líonta. Faoi bhrú beag (0 ~ 0.007mpa) agus teocht chuí (1100 ~ 1250 ℃), leáíonn agus fliuchann an t-ábhar idirchiseal an miotal bunúsach ar dtús. Mar gheall ar scaipeadh tapa na n-eilimintí, tarlaíonn soladú iseateirmeach ag an alt chun an t-alt a fhoirmiú. Laghdaíonn an modh seo go mór na riachtanais mheaitseála do dhromchla an mhiotail bhunúsaigh agus laghdaíonn sé an brú táthúcháin. Is iad na príomhpharaiméadair den nasc céime leachta neamhbhuan brú, teocht, am coinneála agus comhdhéanamh an idirchiseal. Cuir níos lú brú i bhfeidhm chun dromchla cúplála an táthúcháin a choinneáil i dteagmháil mhaith. Bíonn tionchar mór ag teocht agus am téimh ar fheidhmíocht an ailt. Más gá go mbeadh an t-alt chomh láidir leis an miotal bonn agus mura ndéanann sé difear do fheidhmíocht an mhiotail bhonn, ba cheart paraiméadair an phróisis nasctha teocht ard (amhail ≥ 1150 ℃) agus tréimhse fhada (amhail 8 ~ 24h) a ghlacadh; Má laghdaítear cáilíocht nasc an ailt nó mura féidir leis an miotal bonn teocht ard a sheasamh, ba cheart teocht níos ísle (1100 ~ 1150 ℃) agus tréimhse níos giorra (1 ~ 8h) a úsáid. Glacfaidh an ciseal idirmheánach comhdhéanamh an mhiotail bhonn ceangailte mar an gcomhdhéanamh bunúsach, agus cuirfear eilimintí fuaraithe éagsúla leis, amhail B, Si, Mn, Nb, etc. Mar shampla, is é ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo comhdhéanamh chóimhiotal Udimet, agus is é b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 comhdhéanamh an chiseal idirmheánaigh le haghaidh nasc céim leachtach neamhbhuan. Is féidir leis na heilimintí seo go léir teocht leá cóimhiotail NiCr nó NiCrCo a laghdú go dtí an teocht is ísle, ach is léir éifeacht B. Ina theannta sin, is féidir leis an ráta ard scaipthe de B an cóimhiotal idirchiseal agus an miotal bonn a homaiginiú go tapa.