Structura metalografică din aliaj de înaltă temperatură HastelloyX (GH3536).
Aliajul GH3536 este un aliaj de temperatură înaltă pe bază de nichel, cu un conținut ridicat de fier, care este în principal o soluție solidă întărită cu crom și molibden.
Efectele diferitelor procese de tratament termic asupra microstructurii și proprietăților mecanice ale aliajului GH3536 format prin topire selectivă cu laser au fost analizate utilizând teste OM, SEM și proprietăți mecanice. Rezultatele arată că, pe măsură ce temperatura soluției solide crește, dimensiunea granulelor devine mai mare, iar rezistența la tracțiune crește treptat în condiții de temperatură ridicată, dar scade în condiții de temperatura camerei.
caracteristică
Are o bună rezistență la oxidare și coroziune, are durabilitate medie până la medie și rezistență la fluaj sub 900 de grade și are o bună formabilitate la procesare la rece și la cald și performanță de sudare. Este potrivit pentru fabricarea componentelor camerei de ardere și a altor componente la temperatură ridicată ale motoarelor aero. Poate fi folosit sub 900 de grade pentru o lungă perioadă de timp, iar temperatura de lucru pe termen scurt poate ajunge la 1080 de grade. Un aliaj care poate rezista la anumite solicitări la temperaturi ridicate de 600 până la 1200 de grade și are capacitatea de a rezista la oxidare sau coroziune.
Când temperatura soluției solide atinge 1120 de grade, rezistența la tracțiune a barei de testare transversală și a barei de testare longitudinală atinge 816 și, respectiv, 731 MPa în condiții de temperatură a camerei; în condiții de temperatură ridicată de 900 de grade, acestea ajung la 189 și, respectiv, 204 MPa. După tratamentul de îmbătrânire la 800 de grade, carburile fine precipită din structura matricei aliajului, producând un efect de întărire în a doua fază și îmbunătățind rezistența. Pe măsură ce timpul de îmbătrânire crește, carburile devin mai dense, dar dimensiunea granulelor cu greu se modifică, ceea ce se reflectă în creșterea rezistenței la tracțiune la temperatura camerei și a alungirii după fractură.
În funcție de elementele matricei, acesta poate fi împărțit în principal în superaliaje pe bază de fier, superaliaje pe bază de nichel și superaliaje pe bază de cobalt. Conform procesului de preparare, poate fi împărțit în aliaje deformate la temperatură înaltă, aliaje turnate la temperatură înaltă și aliaje de metalurgie a pulberilor la temperatură înaltă. Conform metodelor de întărire, există întărirea soluției solide, întărirea precipitațiilor, întărirea dispersiei de oxid și întărirea fibrelor (vezi întărirea metalelor). Aliajele de înaltă temperatură sunt utilizate în principal pentru fabricarea componentelor de înaltă temperatură, cum ar fi palete de turbină, palete de ghidare, discuri de turbină, discuri de compresoare de înaltă presiune și camere de ardere pentru turbine cu gaz aviatice, navale și industriale; sunt, de asemenea, utilizate pentru fabricarea de vehicule aerospațiale, motoare de rachetă, reactoare nucleare, echipamente petrochimice și dispozitive de conversie a cărbunelui și alte dispozitive de conversie a energiei.
Când timpul de îmbătrânire atinge 20 de ore, rezistența la tracțiune a barei de testare transversale și a barei de testare longitudinale în condiții de temperatură a camerei ajunge la 832 și, respectiv, 747 MPa; alungirea post-rupere a barei de testare transversale și a barei de testare longitudinale în condiții de temperatură ridicată de 900 de grade atinge 8,5% și 21,5%. În cele din urmă, procesul optim de tratament termic pentru formarea prin topire selectivă cu laser a aliajului GH3536 este: soluție solidă (1120 grade × 1 h) + îmbătrânire (800 grade × 20 h).
GH3536 compoziție chimică
Carbon C: mai mic sau egal cu {{0}}.12 Crom Cr: 21~25 Nichel Ni: 52,8~63,3 Aluminiu AL: 1,8~1,7 Fier Fe: rest Mangan Mn: Mai mic sau egal cu 1,57 Siliciu Si: Mai mic sau egal cu 0,8{0 Fosfor P: Mai mic sau egal cu 0,036 Sulf S: Mai mic sau egal cu 0,04
GH3536 este un superaliaj deformat întărit în soluție solidă pe bază de Ni-Cr-Fe, cu denumirea internațională de marcă Hastelloy-X. Aliajul are o rezistență excelentă la oxidare și rezistență la coroziune, precum și proprietăți bune de sudare și prelucrabilitate la rece și la cald. În industria aviației din țara mea, a fost folosit ca componente ale camerei de ardere a motoarelor aeriene, structuri de tip fagure, difuzoare, duze de coadă și alte componente fierbinți. Odată cu dezvoltarea vremurilor, produsele aviatice continuă să prezinte noi cerințe funcționale, iar structura pieselor devine treptat complexă.
Marci similare
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (SUA), NC22FeD (Franța), NiCr22FeMo (Germania), Nimonic PE13 (Marea Britanie)
Metodele tradiționale de fabricație subtractive au adesea multe dificultăți la prelucrarea pieselor cu structuri complexe. Tehnologia de fabricație aditivă rezolvă problema procesării dificile a componentelor complexe într-o anumită măsură, în virtutea metodei sale de fabricație cu grad înalt de libertate. Topirea selectivă cu laser este unul dintre principalele procese utilizate în prezent pentru fabricarea aditivă a metalelor. Procesul cu strat de pulbere și fasciculul micro-laser de înaltă energie îl fac mai avantajos decât alte procese în formarea structurilor complexe, precizia pieselor, calitatea suprafeței etc. Fabricarea aditivilor cu laser are avantaje unice pentru fabricarea aliajelor de temperatură înaltă pe bază de nichel. Poate nu numai să scurteze timpul de producție și să reducă costurile de producție, dar și să prioritizeze designul funcțional.
GH3536 Structura metalografică:
Structura acestui aliaj în stare de soluție solidă este o matrice de austenită, cu o cantitate mică de carburi TiN și M6C.
În procesul de producție propriu-zis, produsele de fabricație aditivă necesită adesea o prelucrare mecanică ulterioară. Cu toate acestea, în timpul acestui proces, apar adesea slăbiciune la procesare, lipirea sculei și finisarea slabă a suprafeței. Aceste defecte sunt legate de principiul de formare al fabricației aditive. Pentru a rezolva astfel de probleme, astfel de probleme pot fi rezolvate printr-o serie de optimizare a procesului de tratament termic. Există deja standarde corespunzătoare de tratament termic pentru aliajul turnat GH3536. Cu toate acestea, deoarece topirea selectivă cu laser implică un proces complex de schimbare a fazei, este necesar să se exploreze cel mai bun plan de proces de tratament termic bazat pe tehnologia de topire selectivă cu laser.
