Làthadh Superalloys
(1) Faodar feartan bràisidh nan superalloys a roinn ann an trì roinnean: stèidhichte air nicil, stèidhichte air iarann agus stèidhichte air cobalt. Tha deagh fheartan meacanaigeach aca, strì an aghaidh ocsaididh agus strì an aghaidh creimeadh aig teòthachd àrd. Is e aloidh stèidhichte air nicil an tè a thathas a’ cleachdadh as fharsainge ann an cinneasachadh practaigeach.
Tha barrachd Cr anns an t-superalloy, agus tha film ocsaid Cr2O3, a tha duilich a thoirt air falbh, air a chruthachadh air an uachdar nuair a bhios e a’ teasachadh. Tha Al agus Ti ann an superalloys stèidhichte air nicil, agus tha iad furasta an ocsaidachadh nuair a thèid an teasachadh. Mar sin, is e am prìomh dhuilgheadas rè teasachadh casg a chuir air no lughdachadh ocsaidachadh superalloys agus am film ocsaid a thoirt air falbh. Leis gum faod borax no searbhag boric anns an t-sruth creimeadh a dhèanamh air a’ mheatailt bhunait aig teòthachd an t-sàthaidh, faodaidh am boron a thig às deidh an ath-bhualadh a dhol a-steach don mheatailt bhunait, agus mar thoradh air sin bidh in-shìoladh eadar-ghràineach ann. Airson aloidhean stèidhichte air nicil le susbaint àrd Al agus Ti, cha bu chòir an ìre falamh ann an staid theth a bhith nas lugha na 10-2 ~ 10-3pa rè teasachadh gus casg a chuir air ocsaidachadh air uachdar an aloidh rè teasachadh.
Airson aloidhean stèidhichte air nicil a tha air an neartachadh le fuasgladh agus air an neartachadh le sileadh, bu chòir teòthachd an t-sàthaidh a bhith co-chòrdail ri teòthachd teasachaidh an làimhseachaidh fuasglaidh gus dèanamh cinnteach gu bheil na h-eileamaidean aloidh air an sgaoileadh gu tur. Tha teòthachd an t-sàthaidh ro ìosal, agus chan urrainnear na h-eileamaidean aloidh a sgaoileadh gu tur; Ma tha teòthachd an t-sàthaidh ro àrd, fàsaidh gràn a’ mheatailt bhunait suas, agus cha tèid feartan an stuth ath-nuadhachadh eadhon às deidh làimhseachadh teas. Tha teòthachd fuasglaidh chruaidh aloidhean stèidhichte air tilgte àrd, agus mar as trice cha toir sin buaidh air feartan an stuth air sgàth teòthachd t-sàthaidh ro àrd.
Tha claonadh aig cuid de shàr-aloidhean stèidhichte air nicil, gu h-àraidh aloidhean neartaichte le sileadh, sgàineadh cuideam. Mus tèid an tàthadh, feumar an cuideam a chruthaichear sa phròiseas a thoirt air falbh gu tur, agus bu chòir an cuideam teirmeach a lughdachadh aig àm an tàthaidh.
(2) Faodar stuth bràisidh stèidhichte air nicil a bhràiseadh le bonn airgid, copar fìor-ghlan, bonn nicil agus tàthar gnìomhach. Nuair nach eil teòthachd obrach an co-bhanntachd àrd, faodar stuthan stèidhichte air airgead a chleachdadh. Tha iomadh seòrsa de thàthar stèidhichte air airgead ann. Gus an cuideam a-staigh a lughdachadh rè teasachadh bràisidh, is fheàrr tàthar le teòthachd leaghaidh ìosal a thaghadh. Faodar flux Fb101 a chleachdadh airson bràiseadh le meatailt lìonaidh stèidhichte air airgead. Bithear a’ cleachdadh flux Fb102 airson bràiseadh superalloy neartaichte le sileadh leis an t-susbaint alùmanaim as àirde, agus cuir 10% ~ 20% sodium silicate no flux alùmanaim (leithid fb201) ris. Nuair a bhios an teòthachd bràisidh nas àirde na 900 ℃, bu chòir flux fb105 a thaghadh.
Nuair a thathar a’ brùthadh ann am falamh no àile dìona, faodar copar fìor-ghlan a chleachdadh mar mheatailt lìonaidh brùthaidh. Tha teòthachd a’ bhrùthaidh 1100 ~ 1150 ℃, agus cha chruthaich an co-bhanntachd sgàineadh cuideam, ach cha bu chòir don teòthachd obrach a bhith nas àirde na 400 ℃.
’S e meatailt lìonaidh bràisidh stèidhichte air nicil am meatailt lìonaidh bràisidh as cumanta a thathas a’ cleachdadh ann an Superalloys air sgàth ’s gu bheil e math aig teòthachd àrd agus nach eil e a’ sgàineadh cuideam rè bràisidh. Is iad na prìomh eileamaidean aloidh ann an tàthar stèidhichte air nicil Cr, Si, B, agus tha beagan tàthar ann cuideachd a tha a’ toirt a-steach Fe, W, msaa. An coimeas ri ni-cr-si-b, faodaidh meatailt lìonaidh bràisidh b-ni68crwb an ìre de B a thèid a-steach don mheatailt bhunaiteach a lughdachadh agus an eadar-ama teòthachd leaghaidh a mheudachadh. ’S e meatailt lìonaidh bràisidh a th’ ann airson pàirtean obrach agus lannan roth-uidheam àrd-theodhachd a bhràiseadh. Ach, bidh leachtachd tàthar anns a bheil W a’ fàs nas miosa agus tha e duilich smachd a chumail air a’ bheàrn co-phàirteach.
Chan eil eileamaid Si anns a’ mheatailt lìonaidh bràisidh sgaoilidh gnìomhach agus tha strì an aghaidh ocsaididh agus strì an aghaidh bholcanachaidh sàr-mhath aige. Faodar teòthachd a’ bhràisidh a thaghadh bho 1150 ℃ gu 1218 ℃ a rèir an seòrsa tàthaidh. Às dèidh bràisidh, gheibhear an co-cheangal bràisidh leis na h-aon fheartan ris a’ mheatailt bhunaiteach às dèidh làimhseachadh sgaoilidh 1066 ℃.
(3) Faodar aloidh stèidhichte air nicil a chleachdadh ann an àmhainn àile dìona, leaghadh falamh agus ceangal ìre leaghaidh sealach. Mus tèid leaghadh, feumar an uachdar a dhì-ghreimeachadh agus an ogsaid a thoirt air falbh le bhith a’ snasadh pàipear-gainmhich, a’ snasadh cuibhle feilt, a’ sgrìobadh le acetone agus a’ glanadh ceimigeach. Nuair a thathar a’ taghadh paramadairean a’ phròiseis leaghadh, bu chòir a thoirt fa-near nach bu chòir teòthachd an teasachaidh a bhith ro àrd agus gum bu chòir ùine an leaghadh a bhith goirid gus casg a chuir air ath-bhualadh ceimigeach làidir eadar an t-sruth agus am meatailt bunaiteach. Gus casg a chuir air a’ mheatailt bunaiteach bho bhith a’ sgàineadh, feumar cuideam a lughdachadh air na pàirtean a chaidh a phròiseasadh fuar mus tèid an tàthadh, agus bu chòir an teasachadh tàthaidh a bhith cho cunbhalach sa ghabhas. Airson superalloys neartaichte le sileadh, feumar na pàirtean a làimhseachadh le fuasgladh cruaidh an toiseach, an uairsin leaghadh aig teòthachd beagan nas àirde na an làimhseachadh neartachaidh a bhith a’ fàs nas sine, agus mu dheireadh làimhseachadh a bhith a’ fàs nas sine.
1) Làthaireachd ann an àmhainn àile dìona Feumaidh làthaireachd ann an àmhainn àile dìona fìor-ghlainead gas dìona. Airson superalloys le w (AL) agus w (TI) nas lugha na 0.5%, feumaidh am puing drùchd a bhith nas ìsle na -54 ℃ nuair a thèid haidridean no argon a chleachdadh. Nuair a bhios susbaint Al agus Ti ag àrdachadh, bidh uachdar an aloidh fhathast ag oxidachadh nuair a thèid a theasachadh. Feumar na ceumannan a leanas a ghabhail; Cuir beagan de fhlùs (leithid fb105) ris agus thoir air falbh am film ocsaid le flùs; tha còmhdach 0.025 ~ 0.038mm de thighead air a phlàtadh air uachdar nam pàirtean; spraeadh an t-sàdar air uachdar an stuth a tha ri làthaireachd ro-làimh; cuir beagan de fhlùs gas ris, leithid boron trifluoride.
2) Tàthadh falamh Tha tàthadh falamh air a chleachdadh gu farsaing gus buaidh dìon agus càileachd tàthaidh nas fheàrr fhaighinn. Faic clàr 15 airson feartan meacanaigeach co-phàirtean superalloy stèidhichte air nicil àbhaisteach. Airson superalloys le w (AL) agus w (TI) nas lugha na 4%, tha e nas fheàrr sreath de 0.01 ~ 0.015mm nicil a electroplated air an uachdar, ged a ghabhas dèanamh cinnteach gu bheil an tàthar a’ fliuchadh gun ro-làimhseachadh sònraichte. Nuair a bhios w (AL) agus w (TI) nas àirde na 4%, bu chòir tiughas a’ chòmhdaich nicil a bhith 0.020.03mm. Chan eil buaidh dìon aig còmhdach ro thana, agus lughdaichidh còmhdach ro thiugh neart a’ cho-bhanntachd. Faodar na pàirtean a tha ri tàthadh a chuir sa bhogsa cuideachd airson tàthadh falamh. Bu chòir am bogsa a lìonadh le getter. Mar eisimpleir, bidh Zr a’ gabhail a-steach gas aig teòthachd àrd, a dh’ fhaodadh falamh ionadail a chruthachadh sa bhogsa, agus mar sin a’ cur casg air oxidation uachdar an aloidh.
Clàr 15 feartan meacanaigeach de cho-phàirtean brùite falamh de shàr-aloidhean stèidhichte air nicil àbhaisteach
Bidh meanbh-structar agus neart a’ cho-bhanntachd bhràiste de Superalloy ag atharrachadh leis a’ bheàrn bhràiste, agus àrdaichidh an làimhseachadh sgaoilidh às dèidh bràiste an luach as àirde a tha ceadaichte airson a’ bheàirn cho-bhanntachd. A’ gabhail aloi Inconel mar eisimpleir, faodaidh am beàrn as àirde de cho-bhanntachd Inconel air a bhràiste le b-ni82crsib ruighinn 90um às dèidh làimhseachadh sgaoilidh aig 1000 ℃ airson 1H; Ach, airson nan co-bhanntachdan air an bràiste le b-ni71crsib, tha am beàrn as àirde timcheall air 50um às dèidh làimhseachadh sgaoilidh aig 1000 ℃ airson 1H.
3) Ceangal ìre leaghaidh sealach Bidh ceangal ìre leaghaidh sealach a’ cleachdadh aloidh eadar-fhilleadh (mu 2.5 ~ 100um de thighead) aig a bheil puing leaghaidh nas ìsle na am meatailt bunaiteach mar am meatailt lìonaidh. Fo chuideam beag (0 ~ 0.007mpa) agus teòthachd iomchaidh (1100 ~ 1250 ℃), bidh an stuth eadar-fhilleadh an toiseach a’ leaghadh agus a’ fliuchadh a’ mheatailt bunaiteach. Air sgàth sgaoileadh luath nan eileamaidean, bidh cruadhachadh isothermal a’ tachairt aig an alt gus an alt a chruthachadh. Bidh an dòigh seo a’ lughdachadh gu mòr riatanasan maidseadh uachdar a’ mheatailt bunaiteach agus a’ lughdachadh cuideam an tàthaidh. Is iad na prìomh pharaimeatairean aig ceangal ìre leaghaidh sealach cuideam, teòthachd, ùine cumail agus co-dhèanamh an eadar-fhilleadh. Cuir nas lugha de chuideam an sàs gus uachdar maidseadh an tàthaidh a chumail ann an deagh cheangal. Tha buaidh mhòr aig teòthachd agus ùine teasachaidh air coileanadh a’ alt. Ma tha feum air an co-bhonn a bhith cho làidir ris a’ mheatailt bhunaiteach agus nach eil buaidh aige air coileanadh a’ mheatailt bhunaiteach, bu chòir paramadairean a’ phròiseis ceangail de theodhachd àrd (leithid ≥ 1150 ℃) agus ùine fhada (leithid 8 ~ 24h) a chleachdadh; Ma tha càileachd ceangail a’ cho-bhonn air a lughdachadh no mura h-urrainn don mheatailt bhunaiteach seasamh ri teòthachd àrd, bu chòir teòthachd nas ìsle (1100 ~ 1150 ℃) agus ùine nas giorra (1 ~ 8h) a chleachdadh. Bu chòir don t-sreath eadar-mheadhanach co-dhèanamh a’ mheatailt bhunaiteach ceangailte a ghabhail mar a’ phrìomh cho-dhèanamh, agus diofar eileamaidean fuarachaidh a chur ris, leithid B, Si, Mn, Nb, msaa. Mar eisimpleir, is e co-dhèanamh aloidh Udimet ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo, agus is e b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 co-dhèanamh an t-sreath eadar-mheadhanach airson ceangal ìre leaghaidh sealach. Faodaidh na h-eileamaidean seo uile teòthachd leaghaidh aloidhean NiCr no NiCrCo a lughdachadh chun ìre as ìsle, ach is e buaidh B as follaisiche. A bharrachd air an sin, faodaidh an ìre sgaoilidh àrd de B an aloidh eadar-fhilleadh agus am meatailt bunaiteach a dhèanamh co-ionnan gu luath.
Àm puist: Ògmhios-13-2022