HastelloyX (GH3536) โครงสร้างโลหะอัลลอยด์ที่มีอุณหภูมิสูง
โลหะผสม GH3536 เป็นโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจากนิกเกิลซึ่งมีปริมาณเหล็กสูงซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารละลายของแข็งเสริมด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัม
วิเคราะห์ผลกระทบของกระบวนการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสม GH3536 ที่เกิดขึ้นจากการหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร โดยใช้การทดสอบ OM, SEM และคุณสมบัติทางกล ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิของสารละลายของแข็งเพิ่มขึ้น ขนาดของเกรนจะมีขนาดใหญ่ขึ้น และความต้านทานแรงดึงจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง แต่จะลดลงภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง
ลักษณะเฉพาะ
มีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่ดี มีความทนทานปานกลางถึงปานกลางและมีความแข็งแรงในการคืบต่ำกว่า 900 องศา และมีการขึ้นรูปเย็นและร้อนในการประมวลผลและประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดี เหมาะสำหรับการผลิตส่วนประกอบห้องเผาไหม้และส่วนประกอบอุณหภูมิสูงอื่นๆ ของเครื่องยนต์แอโร สามารถใช้งานได้ภายใต้อุณหภูมิ 900 องศาเป็นเวลานานและอุณหภูมิในการทำงานในระยะสั้นสามารถเข้าถึง 1,080 องศา โลหะผสมที่สามารถทนต่อความเครียดบางอย่างที่อุณหภูมิสูงถึง 600 ถึง 1200 องศา และมีความสามารถในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันหรือการกัดกร่อน
เมื่ออุณหภูมิของสารละลายของแข็งถึง 1120 องศา ความต้านทานแรงดึงของแถบทดสอบตามขวางและแถบทดสอบตามยาวจะสูงถึง 816 และ 731 MPa ตามลำดับภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้อง ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง 900 องศา พวกมันจะสูงถึง 189 และ 204 MPa ตามลำดับ หลังจากการบ่มที่อุณหภูมิ 800 องศา คาร์ไบด์ละเอียดจะตกตะกอนจากโครงสร้างเมทริกซ์อัลลอยด์ ทำให้เกิดผลการเสริมความแข็งแกร่งในเฟสที่สองและปรับปรุงความแข็งแรง เมื่ออายุเพิ่มขึ้น คาร์ไบด์จะมีความหนาแน่นมากขึ้น แต่ขนาดของเกรนแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งสะท้อนให้เห็นในการเพิ่มขึ้นของความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิห้องและการยืดตัวหลังจากการแตกหัก
ตามองค์ประกอบเมทริกซ์ มันสามารถแบ่งออกเป็นซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีเหล็กเป็นหลัก ซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีนิกเกิล และซูเปอร์อัลลอยด์ที่มีโคบอลต์ ตามขั้นตอนการเตรียมการ มันสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่ผิดรูป โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงแบบหล่อ และโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่เป็นผงโลหะ ตามวิธีการเสริมกำลัง มีการเสริมสารละลายของแข็ง การเสริมการตกตะกอน การเสริมการกระจายตัวของออกไซด์ และการเสริมความแข็งแรงของเส้นใย (ดูการเสริมกำลังของโลหะ) โลหะผสมอุณหภูมิสูงส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ใบพัดกังหัน ใบพัดนำทาง จานกังหัน แผ่นคอมเพรสเซอร์แรงดันสูง และห้องเผาไหม้สำหรับกังหันก๊าซการบิน กองทัพเรือ และอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตยานพาหนะการบินและอวกาศ เครื่องยนต์จรวด เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ อุปกรณ์ปิโตรเคมี อุปกรณ์แปลงถ่านหิน และอุปกรณ์แปลงพลังงานอื่นๆ
เมื่ออายุถึง 20 ชั่วโมง ความต้านทานแรงดึงของแถบทดสอบตามขวางและแถบทดสอบตามยาวภายใต้สภาวะอุณหภูมิห้องจะสูงถึง 832 และ 747 MPa ตามลำดับ การยืดตัวหลังขาดของแถบทดสอบตามขวางและแถบทดสอบตามยาวภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงที่ 900 องศาถึง 8.5% และ 21.5% สุดท้ายนี้ กระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการขึ้นรูปหลอมเหลวด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรรของโลหะผสม GH3536 คือ: สารละลายของแข็ง (1120 องศา × 1 ชั่วโมง) + การบ่ม (800 องศา × 20 ชั่วโมง)
องค์ประกอบทางเคมี GH3536
คาร์บอน C: น้อยกว่าหรือเท่ากับ {{0}}.12 โครเมียม Cr: 21~25 นิกเกิล Ni: 52.8~63.3 อลูมิเนียม AL: 1.8~1.7 เหล็ก Fe: ส่วนที่เหลือ แมงกานีส Mn: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.57 ซิลิคอน ศรี: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.80 ฟอสฟอรัส P: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.036 ซัลเฟอร์ S: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.04
GH3536 เป็นสารละลายโซลิดแข็งที่ใช้ Ni-Cr-Fe เสริมซูเปอร์อัลลอยที่มีรูปทรงผิดปกติ โดยมีชื่อแบรนด์สากล Hastelloy-X โลหะผสมมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ตลอดจนคุณสมบัติการเชื่อมที่ดี และความสามารถในการขึ้นรูปทั้งเย็นและร้อน ในอุตสาหกรรมการบินในประเทศของฉัน มันถูกใช้เป็นส่วนประกอบของห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์อากาศยาน โครงสร้างรังผึ้ง ตัวกระจายอากาศ หัวฉีดส่วนท้าย และส่วนประกอบปลายร้อนอื่นๆ ด้วยการพัฒนาของยุคสมัย ผลิตภัณฑ์ด้านการบินยังคงนำเสนอข้อกำหนดด้านการทำงานใหม่ๆ และโครงสร้างชิ้นส่วนก็ค่อยๆ ซับซ้อนขึ้น
ยี่ห้อที่คล้ายกัน
จีเอช 3536
UNS NO6002 HastelloyX (สหรัฐอเมริกา), NC22FeD (ฝรั่งเศส), NiCr22FeMo (เยอรมนี), Nimonic PE13 (สหราชอาณาจักร)
วิธีการผลิตแบบหักลบแบบดั้งเดิมมักจะมีปัญหามากมายเมื่อแปรรูปชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อช่วยแก้ปัญหาการประมวลผลส่วนประกอบที่ซับซ้อนได้ยากในระดับหนึ่งโดยอาศัยวิธีการผลิตที่มีอิสระในระดับสูง การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรรเป็นหนึ่งในกระบวนการหลักที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับการผลิตสารเติมแต่งโลหะ กระบวนการแบบผงเบดและลำแสงไมโครเลเซอร์พลังงานสูงทำให้ได้เปรียบมากกว่ากระบวนการอื่นๆ ในการสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อน ความแม่นยำของชิ้นส่วน คุณภาพพื้นผิว ฯลฯ การผลิตแบบเติมเนื้อด้วยเลเซอร์มีข้อดีเฉพาะตัวสำหรับการผลิตโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก ไม่เพียงแต่สามารถลดระยะเวลาในการผลิตและลดต้นทุนการผลิตเท่านั้น แต่ยังช่วยจัดลำดับความสำคัญของการออกแบบฟังก์ชั่นอีกด้วย
โครงสร้างโลหะ GH3536:
โครงสร้างของโลหะผสมนี้ในสถานะสารละลายของแข็งคือเมทริกซ์ออสเทนไนต์ โดยมีคาร์ไบด์ TiN และ M6C ในปริมาณเล็กน้อย
ในกระบวนการผลิตจริง ผลิตภัณฑ์การผลิตแบบเติมเนื้อมักต้องมีการประมวลผลทางกลตามมา อย่างไรก็ตาม ในระหว่างกระบวนการนี้ มักเกิดจุดอ่อนในการประมวลผล เครื่องมือติดขัด และคุณภาพผิวสำเร็จที่ไม่ดี ข้อบกพร่องเหล่านี้เกี่ยวข้องกับหลักการขึ้นรูปของการผลิตแบบเติมเนื้อ เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาดังกล่าว ปัญหาดังกล่าวสามารถแก้ไขได้ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการบำบัดความร้อนหลายชุด มีมาตรฐานการรักษาความร้อนที่สอดคล้องกันสำหรับโลหะผสมหล่อ GH3536 แล้ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการหลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือกเกี่ยวข้องกับกระบวนการเปลี่ยนเฟสที่ซับซ้อน จึงจำเป็นต้องสำรวจแผนกระบวนการบำบัดความร้อนที่ดีที่สุดโดยใช้เทคโนโลยีการหลอมด้วยเลเซอร์แบบคัดเลือก
