Kuchoma kwa Superalloys

Kuchoma kwa Superalloys

(1) Sifa za kuchomea aloi za superalloy zinaweza kugawanywa katika makundi matatu: msingi wa nikeli, msingi wa chuma na msingi wa kobalti. Zina sifa nzuri za kiufundi, upinzani wa oksidi na upinzani wa kutu katika halijoto ya juu. Aloi ya msingi wa nikeli ndiyo inayotumika sana katika uzalishaji wa vitendo.

Superalloy ina Cr zaidi, na filamu ya oksidi ya Cr2O3 ambayo ni vigumu kuondoa huundwa juu ya uso wakati wa kupasha joto. Superalloy za msingi wa nikeli zina Al na Ti, ambazo ni rahisi oksidishwa zinapopashwa joto. Kwa hivyo, kuzuia au kupunguza oksidi ya superalloy wakati wa kupasha joto na kuondoa filamu ya oksidi ndio shida kuu wakati wa kupasha joto. Kwa kuwa borax au asidi ya boroni katika mtiririko inaweza kusababisha kutu kwa chuma cha msingi kwenye halijoto ya kupasha joto, boroni inayojitokeza baada ya mmenyuko inaweza kupenya ndani ya chuma cha msingi, na kusababisha kupenya kwa chembechembe. Kwa aloi za msingi wa nikeli zilizotupwa zenye maudhui ya juu ya Al na Ti, kiwango cha utupu katika hali ya moto hakitakuwa chini ya 10-2 ~ 10-3pa wakati wa kupasha joto ili kuepuka oksidishwa kwenye uso wa aloi wakati wa kupasha joto.

Kwa aloi za msingi za nikeli zilizoimarishwa na zenye unyevunyevu, halijoto ya kuwekea chokaa inapaswa kuendana na halijoto ya kupasha joto ya matibabu ya suluhisho ili kuhakikisha kuyeyuka kikamilifu kwa vipengele vya aloi. Halijoto ya kuwekea chokaa ni ya chini sana, na vipengele vya aloi haviwezi kuyeyuka kabisa; Ikiwa halijoto ya kuwekea chokaa ni ya juu sana, chembe ya chuma ya msingi itakua, na sifa za nyenzo hazitarejeshwa hata baada ya matibabu ya joto. Halijoto ya myeyusho imara ya aloi za msingi zilizotupwa ni ya juu, ambayo kwa ujumla haitaathiri sifa za nyenzo kutokana na halijoto ya juu sana ya kuwekea chokaa.

Baadhi ya aloi kuu za msingi wa nikeli, hasa aloi zilizoimarishwa na mvua, huwa na tabia ya kupasuka kwa msongo wa mawazo. Kabla ya kusaga, msongo unaojitokeza katika mchakato lazima uondolewe kabisa, na msongo wa joto unapaswa kupunguzwa wakati wa kusaga.

(2) Aloi ya msingi ya nikeli ya nyenzo za kusugulia inaweza kusuguliwa kwa msingi wa fedha, shaba safi, msingi wa nikeli na solder inayofanya kazi. Wakati halijoto ya kufanya kazi ya kiungo si ya juu, nyenzo za msingi wa fedha zinaweza kutumika. Kuna aina nyingi za solder zinazotokana na fedha. Ili kupunguza mkazo wa ndani wakati wa kupasha joto kwa skeli, ni bora kuchagua solder yenye halijoto ya chini ya kuyeyuka. Fluji ya Fb101 inaweza kutumika kwa skeli kwa kutumia chuma cha kujaza msingi wa fedha. Fluji ya Fb102 hutumika kwa ajili ya mvua ya skeli iliyoimarishwa na aloi yenye kiwango cha juu zaidi cha alumini, na 10% ~ 20% ya sodiamu silicate au skeli ya alumini (kama vile fb201) huongezwa. Wakati halijoto ya skeli inapozidi 900 ℃, fluji ya fb105 itachaguliwa.

Wakati wa kuwekea shaba kwenye hewa ya utupu au angahewa ya kinga, shaba safi inaweza kutumika kama chuma cha kujaza shaba. Halijoto ya kuwekea shaba ni 1100 ~ 1150 ℃, na kiungo hakitasababisha kupasuka kwa msongo, lakini halijoto ya kufanya kazi haitazidi 400 ℃.

Chuma cha kujaza chenye msingi wa nikeli ndicho chuma kinachotumika sana katika Superalloys kwa sababu ya utendaji wake mzuri wa halijoto ya juu na hakuna mkazo wa kupasuka wakati wa kuweka chenye msingi. Vipengele vikuu vya aloi katika chenye msingi wa nikeli ni Cr, Si, B, na kiasi kidogo cha chenye msingi pia kina Fe, W, n.k. Ikilinganishwa na ni-cr-si-b, chenye msingi wa b-ni68crwb kinaweza kupunguza uingiaji wa B ndani ya chuma cha msingi na kuongeza muda wa joto la kuyeyuka. Ni chuma cha kujaza chenye msingi wa kuweka chenye msingi kwa ajili ya kuweka chenye sehemu za kazi zenye halijoto ya juu na vile vya turbine. Hata hivyo, umajimaji wa chenye msingi wa W unakuwa mbaya zaidi na pengo la viungo ni vigumu kudhibiti.

Chuma kinachofanya kazi cha kujaza brazing cha uenezaji hakina kipengele cha Si na kina upinzani bora wa oksidi na upinzani wa vulcanization. Halijoto ya brazing inaweza kuchaguliwa kutoka 1150 ℃ hadi 1218 ℃ kulingana na aina ya solder. Baada ya brazing, kiungo kilicho na brazing chenye sifa sawa na chuma cha msingi kinaweza kupatikana baada ya matibabu ya uenezaji wa 1066 ℃.

(3) Aloi ya msingi ya nikeli ya mchakato wa kusugua inaweza kutumia kusugua katika tanuru ya angahewa ya kinga, kusugua kwa utupu na muunganisho wa awamu ya kioevu ya muda mfupi. Kabla ya kusugua, uso lazima uondolewe mafuta na oksidi iondolewe kwa kusugua kwa karatasi ya mchanga, kusugua gurudumu la kuhisi, kusugua asetoni na kusafisha kemikali. Wakati wa kuchagua vigezo vya mchakato wa kusugua, ikumbukwe kwamba halijoto ya kupasha joto haipaswi kuwa juu sana na muda wa kusugua unapaswa kuwa mfupi ili kuepuka mmenyuko mkali wa kemikali kati ya mtiririko na chuma cha msingi. Ili kuzuia chuma cha msingi kupasuka, sehemu zilizosindikwa baridi zitapunguzwa mkazo kabla ya kulehemu, na kupokanzwa kwa kulehemu kutakuwa sawa iwezekanavyo. Kwa aloi za juu zilizoimarishwa na mvua, sehemu hizo zitatibiwa kwa suluhisho thabiti kwanza, kisha zisugwe kwa joto la juu kidogo kuliko matibabu ya kuimarisha kuzeeka, na hatimaye matibabu ya kuzeeka.

1) Kuweka brazing katika tanuru ya angahewa ya kinga Kuweka brazing katika tanuru ya angahewa ya kinga kunahitaji usafi wa hali ya juu wa gesi ya kinga. Kwa aloi za juu zenye w (AL) na w (TI) chini ya 0.5%, kiwango cha umande kitakuwa chini kuliko -54 ℃ wakati hidrojeni au argon inatumiwa. Wakati kiwango cha Al na Ti kinapoongezeka, uso wa aloi bado huoksidishwa inapowashwa. Hatua zifuatazo lazima zichukuliwe; Ongeza kiasi kidogo cha flux (kama vile fb105) na uondoe filamu ya oksidi na flux; mipako yenye unene wa 0.025 ~ 0.038mm imepakwa kwenye uso wa sehemu; Nyunyizia solder kwenye uso wa nyenzo zitakazowekwa brazing mapema; Ongeza kiasi kidogo cha flux ya gesi, kama vile boron trifluoride.

2) Kuweka brazing ya ombwe Kuweka brazing ya ombwe hutumika sana ili kupata athari bora ya ulinzi na ubora wa kuweka brazing. Tazama jedwali la 15 kwa sifa za kiufundi za viungo vya kawaida vya aloi ya nikeli. Kwa aloi za juu zenye w (AL) na w (TI) chini ya 4%, ni bora kuweka safu ya nikeli ya 0.01 ~ 0.015mm kwenye uso, ingawa unyevu wa solder unaweza kuhakikishwa bila matibabu maalum ya awali. Wakati w (AL) na w (TI) zinapozidi 4%, unene wa mipako ya nikeli utakuwa 0.020.03mm. Mipako nyembamba sana haina athari ya kinga, na mipako nene sana itapunguza nguvu ya kiungo. Sehemu zinazopaswa kulehemu zinaweza pia kuwekwa kwenye sanduku kwa ajili ya kuweka brazing ya ombwe. Sanduku linapaswa kujazwa na getter. Kwa mfano, Zr hunyonya gesi kwenye joto la juu, ambayo inaweza kuunda utupu wa ndani kwenye sanduku, hivyo kuzuia oksidation ya uso wa aloi.

Jedwali 15 sifa za mitambo za Viungo vya Brazed Ombwe vya aloi za kawaida za msingi wa nikeli

Muundo mdogo na nguvu ya kiungo kilichounganishwa cha Superalloy hubadilika na pengo la kuwekea, na matibabu ya uenezaji baada ya kuwekea itaongeza zaidi thamani ya juu inayoruhusiwa ya pengo la kiungo. Kwa mfano, kwa kutumia aloi ya Inconel, pengo la juu zaidi la kiungo cha Inconel kilichounganishwa na b-ni82crsib linaweza kufikia 90um baada ya matibabu ya uenezaji kwa 1000 ℃ kwa 1H; Hata hivyo, kwa viungo vilivyounganishwa na b-ni71crsib, pengo la juu zaidi ni takriban 50um baada ya matibabu ya uenezaji kwa 1000 ℃ kwa 1H.

3) Muunganisho wa awamu ya kioevu ya muda mfupi Muunganisho wa awamu ya kioevu ya muda mfupi hutumia aloi ya safu kati ya chuma (kama unene wa 2.5 ~ 100um) ambayo kiwango chake cha kuyeyuka ni cha chini kuliko chuma cha msingi kama chuma cha kujaza. Chini ya shinikizo dogo (0 ~ 0.007mpa) na halijoto inayofaa (1100 ~ 1250 ℃), nyenzo za safu kati ya chuma huyeyuka kwanza na kulainisha chuma cha msingi. Kutokana na usambazaji wa haraka wa vipengele, uimarishaji wa isothermal hutokea kwenye kiungo ili kuunda kiungo. Njia hii hupunguza sana mahitaji ya ulinganifu wa uso wa chuma cha msingi na hupunguza shinikizo la kulehemu. Vigezo vikuu vya muunganisho wa awamu ya kioevu ya muda mfupi ni shinikizo, halijoto, muda wa kushikilia na muundo wa safu kati ya chuma. Tumia shinikizo dogo ili kuweka uso wa kulehemu katika mguso mzuri. Halijoto na muda wa kupasha joto vina athari kubwa kwenye utendaji wa kiungo. Ikiwa kiungo kinatakiwa kuwa na nguvu kama chuma cha msingi na hakiathiri utendaji wa chuma cha msingi, vigezo vya mchakato wa muunganisho wa halijoto ya juu (kama vile ≥ 1150 ℃) na muda mrefu (kama vile 8 ~ 24h) vitatumika; Ikiwa ubora wa muunganisho wa kiungo umepunguzwa au chuma cha msingi hakiwezi kuhimili halijoto ya juu, halijoto ya chini (1100 ~ 1150 ℃) na muda mfupi (1 ~ 8h) vitatumika. Safu ya kati itachukua muundo wa chuma cha msingi kilichounganishwa kama muundo wa msingi, na kuongeza vipengele tofauti vya kupoeza, kama vile B, Si, Mn, Nb, n.k. Kwa mfano, muundo wa aloi ya Udimet ni ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo, na muundo wa safu ya kati ya muunganisho wa awamu ya kioevu ya muda mfupi ni b-ni62.5cr15co15mo5b2.5. Vipengele hivi vyote vinaweza kupunguza halijoto ya kuyeyuka kwa aloi za Ni Cr au Ni Cr Co hadi kiwango cha chini kabisa, lakini athari ya B ndiyo dhahiri zaidi. Zaidi ya hayo, kiwango cha juu cha uenezaji wa B kinaweza kuoanisha aloi ya tabaka mbili na metali ya msingi kwa haraka.