86-17708476248

EN
всі категорії

Новини компанії

Ти тут : Головна>Новини>Новини компанії

Qingtuo briefly describes the history of the development of superalloy

ЧАС: 2021-08-18 HITS: 40

20-1

Суперсплавis one of the materials widely used in various industries in our country in recent years, but its development history is actually introduced into the country by foreign steelmaking technology. Qingtuo briefly introduces the development history of superalloy.

Процес розробки суперсплавів

З кінця 1930-х років Великобританія, Німеччина, США та інші країни почали вивчати суперсплави. Під час Другої світової війни, щоб задовольнити потреби в нових авіадвигунах, дослідження і використання суперсплавів вступили в період бурхливого розвитку. На початку 1940-х років Великобританія вперше додала невелику кількість алюмінію та титану до сплаву 80Ni-20Cr, щоб утворити γ┡-фазу для зміцнення, і розробила перший сплав на основі нікелю з вищою високотемпературною міцністю. У той же період Сполучені Штати почали використовувати сплав на основі кобальту для виготовлення лопатей, щоб задовольнити потреби в розробці турбокомпресорів для поршневих авіадвигунів. Крім того, Сполучені Штати також розробили сплави на основі нікелю Inconel для виготовлення камер згоряння реактивних двигунів. Пізніше, щоб підвищити високотемпературну міцність сплаву, металурги додали в сплав на основі нікелю вольфрам, молібден, кобальт та інші елементи, щоб збільшити вміст алюмінію та титану, і розробили ряд сплавів, таких як британські «Німонік» і американські «Мар-М» і «ІН» тощо; у сплав на основі кобальту додають нікель, вольфрам та інші елементи для створення різноманітних високотемпературних сплавів, таких як X-45, HA-188, FSX-414 тощо. Через брак ресурсів кобальту, розробка суперсплавів на основі кобальту обмежена. У 1940-х роках також були розроблені суперсплави на основі заліза. У 1950-х роках з'явилися такі марки, як A-286 і Incoloy901. Однак через погану стабільність при високих температурах їх розвиток був повільнішим з 1960-х років. Радянський Союз почав виробляти суперсплави на основі нікелю марки «ЭИ» близько 1950 року, а пізніше випустили серію деформованих суперсплавів «ЭП» і серію литих суперсплавів «ЖС». Китай почав пробне виробництво суперсплавів у 1956 році і поступово сформував серію деформованих суперсплавів «GH» і серію литих суперсплавів «К». У 1970-х роках Сполучені Штати також застосували нові виробничі процеси для виробництва спрямованих кристалічних лопатей і турбінних дисків порошкової металургії, а також розробили монокристалічні лопаті та інші високотемпературні компоненти сплавів для задоволення потреб підвищення температури на вході в турбіну авіадвигунів. .


Способи підвищення міцності

Суперсплав повинен мати високу міцність на повзучість і витривалість, хорошу стійкість до термічної втоми та механічної втоми (див. Втома), хорошу стійкість до окислення та газової корозії та стабільну організацію. Серед них найважливішими є сила повзучості та витривалість. Способами підвищення міцності суперсплавів є:

 

Зміцнення твердим розчином

Додавання елементів (хрому, вольфраму, молібдену тощо) з різними атомними розмірами від основного металу спричиняє спотворення решітки основного металу, додавання елементів, які можуть зменшити енергію дефекту укладання матриці сплаву (наприклад, кобальт ) і додавання елементів, які можуть уповільнити швидкість дифузії елементів матриці Елементи (вольфрам, молібден тощо) для зміцнення матриці.

 

Посилення опадів

Під час обробки старінням, друга фаза (γ┡, γ", карбід тощо) осаджується з перенасиченого твердого розчину для зміцнення сплаву (див. фаза сплаву). -центрована кубічна структура, решітка. Константа подібна до матриці і когерентна з кристалом, тому γ┡ фаза може рівномірно осаджуватися в матриці у вигляді дрібних частинок, що перешкоджає переміщенню дислокацій і виробляє значний ефект зміцнення γ┡ фаза є інтерметалевою сполукою типу A3B, а A являє собою нікель, кобальт, B означає алюміній, титан, ніобій, тантал, ванадій і вольфрам, тоді як хром, молібден і залізо можуть бути A або B. типовою γ┡ фазою в сплавах на основі нікелю є Ni3 (Al, Ti). Зміцнюючий ефект γ┡ фази можна посилити наступними способами: ① Збільшити кількість γ┡ фази ② Зробити γ┡ фазу і матрицю відповідний ступінь невідповідності для отримання посилення ef ефект когерентного спотворення; ③Додайте ніобій, тантал тощо. Елементи збільшують енергію межі γ┡-фази, щоб покращити її здатність протистояти дислокаційному різанню; ④ Додавання кобальту, вольфраму, молібдену та інших елементів для підвищення міцності γ┡ фази. γ"-фаза являє собою тетрагональну структуру, що центрується на тілі, і її склад - Ni3Nb. Через великий ступінь невідповідності між γ"-фазою і матрицею вона може викликати великий ступінь когерентного спотворення, так що сплав отримує висока межа текучості. Однак зміцнюючий ефект значно знижується, коли температура перевищує 700 ℃. Суперсплави на основі кобальту, як правило, не містять γ┡-фази, а зміцнюються карбідом.

 

Зміцнення меж зерна

При високих температурах межа зерен сплаву є слабкою ланкою, і додавання невеликої кількості бору, цирконію та рідкоземельних елементів може підвищити міцність кордону зерен. Це пояснюється тим, що рідкоземельні елементи можуть очищати межі зерен, атоми бору і цирконію можуть заповнювати вакансії меж зерен, знижувати швидкість дифузії по границях зерен під час процесу повзучості, пригнічувати накопичення карбідів зерен і сприяти сфероїдізації другого фаза межі зерен. Крім того, додавання відповідної кількості гафнію до литого сплаву також може покращити міцність і пластичність межі зерен. Термічна обробка також може бути використана для утворення ланцюгоподібних карбідів на границях зерен або для згинання меж зерен для підвищення пластичності та міцності.

 

Оксидно-дисперсійне зміцнення

За допомогою методу порошкової металургії до сплаву в дисперсному стані додають невеликі оксиди, які залишаються стабільними при високих температурах, тим самим одержуючи значний ефект зміцнення. Зазвичай додані оксиди включають ThO2 та Y2O3. Ці оксиди зміцнюють сплав, перешкоджаючи руху дислокацій та стабілізуючи дислокаційну підструктуру.

Qingtuo is Professional Manufacture and Supplier of Special Alloy & Superalloy High Precision Forgings,After 25 years of development, Qingtuo has now grown up to over 200 employees, half of whom have worked in high-temperature alloy industry for more than 10 years. Besides, we possess 15 product experts and experienced technicians to ensure the product quality. 

Qingtuo has the international advanced special metallurgical capabilities, including 6-ton Vacuum Induction furnace, 6-ton Vacuum Arc Remelting, 18-ton Electroslag Remelting and 18-ton Argon Protection Electroslag Remelting, 20-ton AOD refining furnace, 20-ton LF refining furance, 20-ton VOD refining furnace, production line, 25MN & 8MN forging machines, type 450 & 320 rolling machine, type 90 straightening machine, type 40 straightening machine with 7 rollers hyperbolic curve, type 40 straightening machine with 11 rollers, type 100 flaying machine, type 40 flaying machine, type 83 centerless grinding machine and type 80 centerless grinding machine.

І наш бізнес виріс і розвинувся від традиційних галузей до інших нових технологічних галузей, таких як нафта й газ, нафтохімічна, ядерна, біологічна медицина, електроенергетика, суднобудування, авіація та аерокосмічна промисловість. 

Ми надали наші високоякісні сплави на основі нікелю та сплави на основі Co для клієнтів більш ніж у 60 країнах. У нас є багато сплавів переваг, таких як 245SMo, 17-4PH, 904L, S32760, Nitronic 60, Nimonic C263, Inconel 713C, Inconel 718, Inconel 601, Incoloy 901 і Monel K500.