Rúndiamhair na gaibhnithe sárchóimhiotail a nochtadh: ábhar sárlaochra an tionscail a chruthú
Is ábhar miotail riachtanach é Superalloy, ar a dtugtar freisin mar chóimhiotal teas-resistant nó super cóimhiotail, d'innill eitlíochta nua-aimseartha, innill roicéad, tuirbíní gáis agus trealamh ceimiceach. Is féidir leis strus casta a sheasamh faoi choinníollacha ocsaídiúcháin agus creimeadh gáis de 600 ~ 1100 céim, agus féadann sé oibriú go hiontaofa ar feadh i bhfad.
Faoi láthair, i measc na sár-chóimhiotail dífhoirmithe, is iad na sár-chóimhiotail iarainn-bhunaithe agus sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe na cinn is forleithne a úsáidtear. Úsáidtear cóimhiotail iarainn-bhunaithe níos mó mar dhioscaí tuirbín, dioscaí comhbhrúiteora, seomraí dócháin fáinne imthacaí agus lanna, agus is iarann den chuid is mó a saintréithe comhdhéanamh, ina bhfuil líon mór nicil, cróimiam agus eilimintí eile. De réir a saintréithe neartaithe, is féidir é a roinnt ina chineál cruaithe aoise lag, cineál cruaithe réitigh soladach, cineál cruaite aois chomhdhúile agus cineál cruaite aois cumaisc idirmhiotalacha.
Úsáidtear cóimhiotail nicil-bhunaithe níos mó i ndéantúsaíocht lanna tuirbín, seomraí dócháin, dioscaí tuirbín, dioscaí comhbhrúiteora agus lanna comhbhrúiteora, a bhfuil a gcomhdhéanamh tréithrithe ag bonn nicil, ina bhfuil ω (Cr) de 10% go 20%, ag cruthú nicil-bhunaithe. maitrís austenític. Ina theannta sin, tá 10% go 20% de ω (Co) i roinnt cóimhiotail freisin, rud a fhoirmíonn maitrís austenític nicil-cróimiam-cóbalt. De réir a chineál neartú, is féidir é a roinnt ina chineál neartú réiteach soladach agus cineál neartú ag dul in aois.
Braitheann airíonna superalloy go príomha ar chomhdhéanamh agus microstructure an chóimhiotail. Tá tábhacht ar leith ag baint le cineál, struchtúr, cruth, méid, cainníocht agus dáileadh na céime deasctha sa mhicreastruchtúr. Is comhdhúile idirmhiotalacha, cairbídí agus bórídí iad deascáin choitianta in iarann - agus cóimhiotail nicil-bhunaithe. Is féidir na comhdhúile seo go léir a rialáil agus a rialú trí chóireáil teasa, agus is féidir a mhoirfeolaíocht agus a dháileadh a athrú freisin trí dhífhoirmiú.
Is éard atá i gcóireáil teasa superalloys dífhoirmithe go ginearálta ná cóireáil réitigh soladach, cóireáil idirmheánach (ar a dtugtar cóireáil réitigh thánaisteach soladach) agus cóireáil ag dul in aois. Is é cuspóir na cóireála réitigh tuaslagán soladach forsháithithe aonfhoirmeach a fháil agus an méid gráin chuí a rialú. Is é an cuspóir atá le cóireáil teasa idirmheánach ná staid chomhdhúile a athrú agus dhá chéim dhifriúla a fháil le méideanna éagsúla. Is é an cuspóir atá le cóireáil ag dul in aois ná an chéim neartaithe a dhéanamh deascadh go hiomlán agus go cothrom, chun éifeacht cruaithe deascadh a bhaint amach, roghnú teochta, am agus minicíochta, chun líon na gcéimeanna neartaithe, cruth agus dáileadh oiriúnach a fháil mar chritéar. Is é croílár phróiseas dífhoirmithe te superalloys dífhoirmithe ná plaisteacht an phróisis agus dífhoirmiúchán criticiúil criostail garbh.
1.Characteristics de dhífhoirmiú superalloy
1) Tá plaisteacht íseal, superalloy mar gheall ar an leibhéal ard chóimhiotail, struchtúr ilchineálach agus comhdhéanamh céim casta, dá bhrí sin, tá plaisteacht an phróisis íseal. Go háirithe ag teochtaí arda, nuair a bhíonn na heilimintí eisíontais cosúil le S, Pb, Sn, is minic a lagaítear an fórsa ceangailteach idir gráin agus laghdaítear an plaisteacht. Úsáideann Superalloys go ginearálta ábhar iomlán na n-eilimintí neartú alúmanam agus tíotáiniam chun leibhéal na plasticity a chinneadh, nuair a bhíonn an t-ábhar iomlán níos mó ná nó cothrom le 6%, beidh an plasticity an-íseal. Tá insínteacht próisis sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe níos ísle ná mar a bhaineann le sár-chóimhiotail iarainn-bhunaithe. Tá plaisteacht próisis superalloys an-íogair do ráta dífhoirmithe agus staid struis. Ní mór roinnt dtinní cóimhiotail agus billéid idirmheánacha a fhoirmiú trí dhífhoirmiú íseal-luas agus trína chéile, rollta, agus fiú easbhrúite.
2) Tá friotaíocht dífhoirmithe mór, mar gheall ar chomhdhéanamh casta superalloy, teocht ard athchriostalaithe, luas mall, friotaíocht ard dífhoirmithe agus claonadh cruaithe ag teocht dífhoirmithe, tá friotaíocht dífhoirmithe go ginearálta 4 go 7 n-uaire níos mó ná an gnáth-chruach struchtúrach.
3) Tá an raon teochta brionnú cúng, tá an pointe leá superalloy íseal i gcomparáid le cruach, agus tá an teocht teasa ró-ard chun róthéamh agus ró-dhó a chur faoi deara. Má tá an teocht stad brionnú ró-íseal, tá an plasticity íseal, tá an friotaíocht dífhoirmithe mór, agus tá an dífhoirmiúchán measctha fuar agus te éasca a chur faoi deara go mbeidh an brionnú criostail garbh míchothrom a tháirgeadh. Dá bhrí sin, tá an raon teochta de bhrionnú superalloy an-chúng, go ginearálta ach thart ar 200 céim C. Tá an raon teochta brionnú cóimhiotail teas-resistant nicil-bhunaithe níos cúinge, tá an chuid is mó acu 100 ~ 150 céim C, agus tá cuid acu fiú níos lú ná 100 céim C.
4) Tá an seoltacht teirmeach bocht, agus tá seoltacht theirmeach superalloy ag teocht íseal i bhfad níos ísle ná cruach carbóin, mar sin is gá go ginearálta réamhthéamh a dhéanamh go mall sa raon 700 ~ 800 céim C, ar shlí eile beidh sé ina chúis le teocht mhór strus, ionas go mbeidh an miotail teasa i stát brittle.
2.Process plasticity of superalloy
1) Mar gheall ar líon mór d'eilimintí cóimhiotail a chur leis, feabhsaítear friotaíocht teasa superalloy, ach laghdaítear plaisteacht an phróisis go mór. Is éard a bhíonn mar thoradh ar chóimhiotalú ard ná deighilt ghéar agus criostal colúnacha garbh. Ag an nasc lag de theorainn gráin dendrite bunscoile, is furasta scoilteanna a bheith ann feadh na teorann gráin. Mar gheall ar dheighilt dendrite, tá ábhar na n-eilimintí cóimhiotail sa chéad chuid criostalaithe íseal, agus tá ábhar na n-eilimintí cóimhiotail sa chuid imeall dendrite ard, agus mar sin tá na cairbídí agus na comhdhúile intermetallic comhchruinnithe sa chuid imeall dendrite, rud a laghdaíonn an malleability. den chóimhiotal.
2) Déanann cóimhiotalú ard plaisteacht an bharra superalloy i bhfad níos ísle ná an gnáthchruach cóimhiotail. Toisc go bhfuil líon mór d'eilimintí cóimhiotail saibhrithe sa réigiún teorann gráin, tá an neart teorann gráin níos ísle ná an neart intéirríneach ag teocht ard, agus níl go leor de na cáithníní céim neartaithe go léir a dhíscaoileadh isteach sa réiteach soladach laistigh den teocht dífhoirmithe. raon, mar shampla chomhdhúile agus bórón, etc, ionas go mbeidh sa bhreis ar , tá céimeanna neartaithe baint dífhoirmiúchán, is é sin, nach bhfuil an dífhoirmiúchán i gcrích i stát aon phas. Dá bhrí sin, tá an plaisteacht próiseas slat rollta superalloy réasúnta íseal freisin. Dá bhrí sin, le linn nósanna imeachta próiseas brionnú superalloy a fhoirmiú, ní mór plaisteacht an phróisis chóimhiotail a thomhas ar dtús.
3.Determination teocht dífhoirmiúchán superalloy
1) Is é an prionsabal a bhaineann le teocht dífhoirmithe superalloy a chinneadh, mar gheall ar chastacht an chéim chóimhiotail superalloy, laghdaítear teocht leá tosaigh an chóimhiotail, agus ardaíonn an teocht dífhoirmithe athchriostalú agus an chéim neartú, rud a fhágann go n-éireoidh an teocht dífhoirmithe níos cúinge. agus níos cúinge. Dá bhrí sin, nuair a bhíonn an teocht dífhoirmithe á chinneadh, chomh maith le plasticity an phróisis a chinntiú agus an fhoirmiú a chomhlíonadh, caithfidh sé freastal ar an ngá atá le dea-eagraíocht agus airíonna a fháil. D'fhonn an líonra díláithrithe ceallacha a choinneáil i micreastruchtúr na gaibhneachta superalloy agus gráin fhíneáil agus aonfhoirmeach agus dea-airíonna a fháil, ba cheart go mbeadh an teocht dífhoirmithe brionnú níos ísle ná an teocht fáis gráin, agus ba cheart go mbeadh an teocht bhrionnú deiridh gar do (beagán níos airde) teocht díscaoileadh na gcáithníní dara céim isteach sa tuaslagán soladach agus an teocht athchriostalú.
Rúndiamhair na gaibhnithe sárchóimhiotail a nochtadh: ábhar sárlaochra an tionscail a chruthú
2) Tá an tsonraíocht téimh superalloy, téamh superalloy roinnte ina réamhthéamh agus téamh dhá chéim. D'fhonn an t-am sealbhaíochta sár-chóimhiotail a ghiorrú ag teocht an téimh bhrionnaithe, seachain ró-chruasú gránach agus ídiú na n-eilimintí cóimhiotalaithe; Ag an am céanna, chun an strus teirmeach de bharr seoltacht teirmeach bocht agus comhéifeacht leathnú teirmeach ard an superalloy a laghdú, ba chóir an bán a réamhthéite roimh bhrionnú. Is í an teocht réamhthéamh ná 750 ~ 800 céim , agus ríomhtar an t-am coinneála mar 0.6 ~ 0.8min/mm. Is é an teocht teasa go ginearálta 1100 ~ 1180 céim C, agus is é 0.4 ~ 0.8min/mm an t-am sealbhaíochta. Is féidir leis an trealamh teasa foirnéise friotaíochta a úsáid, atá feistithe le teirmiméadar agus gléas rialaithe teochta coigeartaithe uathoibríoch le haghaidh rialú cruinn. Nuair a roghnaítear an foirnéis lasair, ba cheart an t-ábhar sulfair sa bhreosla a rialú go docht: ba chóir go mbeadh an cion sulfair in ola díosail nó trom níos lú ná 0.5%; Ba cheart go mbeadh cion sulfair an gháis níos lú ná 0.7g/m3. Cruthóidh an t-ábhar iomarcach sulfair sa bhreosla Ni-Ni3S3 eutectic le leáphointe íseal (≈650 céim) nuair a théann sé isteach i dromchla an bhille, rud a fhágann go mbeidh an cóimhiotail te brittle. Is gá bearta téimh níos lú agus gan aon ocsaídiú a dhéanamh chun ídiú cróimiam, alúmanam, tíotáiniam agus eilimintí eile ar dhromchla an bhán a sheachaint, agus an neart tuirse agus neart buan teocht ard an chóimhiotail a laghdú. Is féidir téamh ionduchtúcháin áitiúil a úsáid chun bánú a dhéanamh roimh ré. Roimh théamh, ba chóir an bán a ghlanadh chun salachar a bhaint agus lochtanna dromchla de bharr creimeadh a sheachaint. Nuair a bheidh brionnú le tinte iolracha, ba cheart an teocht téimh brionnú a laghdú le síneadh an ama eatramh idir an dá dhóiteáin chun an fás gráin a tharla athchriostalú statach a sheachaint, ag an am céanna, ba cheart go mbeadh an teocht aththéamh níos ísle freisin leis an níos dlúithe. leis an táirge críochnaithe brionnú, is lú an dífhoirmiúchán.
4.Determination céim dífhoirmithe de superalloy
1) An prionsabal a bhaineann le méid dífhoirmithe superalloys a chinneadh
Mar gheall ar an ardchéim chóimhiotail, tá an raon teochta dífhoirmithe superalloy caol, agus níl mórán corrlach coigeartaithe ann. Ina theannta sin, níl aon trasdul isomerization ag an superalloy, agus tá méid gráin an chóimhiotail á rialú go príomha ag an dífhoirmiúchán brionnú. Dá bhrí sin, tar éis an teocht dífhoirmithe a chinneadh, tá an rogha céim dífhoirmithe an-tábhachtach. Ag teocht brionnú áirithe, ba cheart go mbeadh dífhoirmiú gach ordú téimh níos mó ná an chéim dífhoirmithe ríthábhachtach agus níos lú ná an chéim dífhoirmithe comhfhreagrach den dara réigiún fáis gráin. Faoin mbonn go gcomhlíontar na ceanglais maidir le plaisteacht próisis agus socrú próisis (réamh-bhrionnú), ba cheart go mbeadh gach dífhoirmiúchán domhain agus aonfhoirmeach, agus iarracht a dhéanamh dífhoirmiúchán míchothrom a sheachaint, ar shlí eile déanfaidh sé criostal garbh bandáilte agus criostail gharbh áitiúla. Tá stubbornness ghéiniteach áirithe ag criostail garbh superalloys, agus tá sé deacair na criostail garbh a tháirgtear trí dhífhoirmiú aonair neamh-éide a athrú nuair nach bhfuil an chéim dífhoirmithe mór go leor sa dífhoirmiúchán láithreach. D'fhonn microstructure agus airíonna sásúla a fháil, ba cheart teocht teasa níos ísle, céim dífhoirmithe níos mó, céim deascadh a úsáid chun microstructure a rialú, méid gráin agus staid teorann gráin a fheabhsú le linn dífhoirmithe brionnú deiridh.
Chomh maith le méid gráin, tá stát teorann gráin ina fhachtóir tábhachtach microstructure freisin. Ó thaobh na teorann gráin a neartú agus a neartú, tá na dlíthe seo a leanas ag eagraíocht teorann gráin a rialú:
(1) Is é an easpa céim deascadh ag an teorainn gráin éasca a bheith ina cainéal crack.
(2) Déantar an garbh-chéim agus an chomhdhúile a dháileadh go haonfhoirmeach ar na teorainneacha gráin, rud a neartóidh agus a neartóidh teorainneacha gráin cóimhiotail.
(3) Tá codanna scíthe strus sa chrios ídithe teorann gráin, ar féidir leo friotaíocht lomadh a laghdú agus an limistéar tiúchan brú a leathnú. Dá bhrí sin, nuair a bhíonn an neart teorann gráin ró-ard, tá ról tairbheach ag an gcrios ídithe.
(4) Déanann foirmiú céimeanna leanúnacha chomhdhúile scannáin tanaí ar an teorainn gránach an t-eanga cóimhiotail íogair.
(5) Tá drochthionchar ag foirmiú cairbídí ceallacha ar na teorainneacha gráin ar neart agus níos déine ar theorainneacha gráin cóimhiotail.
Dá bhrí sin, i dteannta le córas cóireála teasa réasúnta, sa phróiseas brionnú, trí dháileadh réasúnta dífhoirmithe, go háirithe chun an méid dífhoirmithe brionnú deiridh a mhéadú ar an tine seo caite, chun feabhas a chur ar an stát teorann gráin, meaitseáil neart teorann gráin agus gráin. , chun dea-airíonna eagrúcháin a fháil, gan amhras an-tábhachtach.
2)Tá sár-chóimhiotail dífhoirmithe níos íogaire do dhífhoirmiú criticiúil, agus athraíonn an chéim dífhoirmithe ríthábhachtach de ghnáth laistigh de raon leathan ({{0}}.5% ~ 20%), athraíonn an luach sonrach leis an gcóimhiotal, agus tá céim dhífhoirmithe ríthábhachtach an tá cóimhiotal céanna difriúil ag teochtaí téimh éagsúla. Mar shampla, is é 0.1% ~ 7% an chéim dhífhoirmithe chriticiúil iomlán de GH4049 cóimhiotail. Is é an chéim dífhoirmithe ríthábhachtach iomlán de chóimhiotail GH4220 ná 0.6%-4.7% ag 1150 céim agus 0.1%-3% ag 1180 céim, ach an chéim dífhoirmithe ríthábhachtach ag teochtaí brionnú éagsúla, an chéim dífhoirmithe ag an níl an t-uasmhéid gráin agus an trastomhas dífhoirmithe ríthábhachtach uasta mar an gcéanna. Is é trastomhas an gharbhchriostail dífhoirmithe ríthábhachtach ná roinnt orduithe méide níos mó ná an gnáthghráin, agus 10mm an ceann is mó agus 1mm an ceann is lú.
5. Tionchar na bparaiméadar próiseas brionnú ar mhicreastruchtúr agus airíonna superalloy
Bíonn tionchar díreach ag an rogha ceart ar bhrionnú agus ar pharaiméadair phróiseas cóireála teasa ina dhiaidh sin ar airíonna meicniúla gaibhneachta. Tá torthaí tástála cóimhiotail éagsúla liostaithe thíos le haghaidh tagartha i roghnú na bparaiméadar próiseála teasa.
1) Éifeacht an teocht téimh ar mhicreastruchtúr agus airíonna cóimhiotal GH2036
Is é 1190 céim an teocht téimh incheadaithe de dhiosca tuirbín cóimhiotail GH2036 roimh bhrionnú bás. Má théitear an cóimhiotal ag 1220 céim ar feadh 2h, athraíonn na samplaí teanntachta agus tionchair ó bhriseadh trasghráinneach go bristeadh intergranular, is é sin, róthéamh an cóimhiotail. Má théitear an cóimhiotal ar feadh 2h ag 1250 céim agus 1280 céim, táirgeann teorainn gráin an chóimhiotail leá tosaigh áitiúil, is é sin, tá an cóimhiotail ró-dhóite. Tarlaíonn bristeadh intergranular sna heiseamail teanntachta agus tionchair araon, agus laghdaítear airíonna foriomlána an chóimhiotail. Tionchar teasa ardteochta ar airíonna cóimhiotail GH2036, meathlaíonn tionchar, airíonna teanntachta agus durable an chóimhiotail le méadú ar theocht an téimh.
2) Éifeacht teocht dífhoirmithe deiridh ar airíonna cóimhiotail GH4169
Nuair a bhíonn an chéim dífhoirmithe deiridh 25%, is féidir an íogaireacht notch a dhíchur trí rialú a dhéanamh ar an teocht dífhoirmithe deiridh ag 900 ~ 955 céim, agus mar thoradh ar an méadú ar an teocht dífhoirmithe deiridh beidh grán an chóimhiotail míchothrom agus laghdóidh sé a plasticity, rud a eascraíonn as. in íogaireacht notch. 3) Tionchar a imirt ar mhéid gráin ar fheidhmíocht
3) Éifeacht méid gráin ar airíonna
Is féidir leis an gráin níos garbh an neart marthanach agus an neart creep a mhéadú, agus is féidir leis an gráin níos míne an neart toraidh agus an neart tuirse a mhéadú. Tá méid gráin aonfhoirmeach tairbheach d'airíonna an chóimhiotail. Tá saol briste na gcriostal garbh níos giorra ná saolré criostail mhín. Léiríonn éifeacht chuimsitheach méid gráin ar airíonna cóimhiotal GH4169 go bhfuil feabhas soiléir ar neart toraidh agus neart tuirse cóimhiotail GH4169 trí mhionchoigeartú gráin, ach laghdaítear an neart tuirse ag teocht os cionn 600 céim. Braitheann an tionchar ar neart buan an chóimhiotail ar an bhfoirm briste (bristeadh trasgranular nó intergranular), is é sin, go bhfuil baint ag teocht an chóimhiotail.
4) Tionchar na bparaiméadar próisis teirmeach ar athchriostalú dinimiciúil
Nuair a bhíonn an chéim dífhoirmithe níos mó ná 30%, nuair a bhíonn cóimhiotal GH4169 brionnaithe ar an casúr nó ar an bpreas hiodrálacha, tá an teocht tosaithe athchriostalú dinimiciúil thart ar 930 ~ 960 céim, agus nuair a bhíonn brionnú isothermal, tá sé thart ar 930 ~ 940 céim.
Déantar athchriostalú dinimiciúil cóimhiotal GH4169 a éascú trí theocht bhrionnú a mhéadú, céim dífhoirmithe a mhéadú, ráta brú níos airde nó níos ísle a ghlacadh agus dífhoirmiúchán iolrach a chur i bhfeidhm.
