HastelloyX (GH3536) metallografische structuur van hoge temperatuurlegering
De GH3536-legering is een op nikkel gebaseerde legering voor hoge temperaturen met een hoog ijzergehalte, die voornamelijk uit een vaste oplossing bestaat, versterkt met chroom en molybdeen.
De effecten van verschillende warmtebehandelingsprocessen op de microstructuur en mechanische eigenschappen van de GH3536-legering gevormd door selectief lasersmelten werden geanalyseerd met behulp van OM-, SEM- en mechanische eigenschapstesten. De resultaten laten zien dat naarmate de temperatuur van de vaste oplossing toeneemt, de korrelgrootte groter wordt en dat de treksterkte geleidelijk toeneemt onder omstandigheden van hoge temperatuur, maar afneemt onder omstandigheden van kamertemperatuur.
karakteristiek
Het heeft een goede anti-oxidatie- en corrosieweerstand, heeft een gemiddelde tot gemiddelde duurzaamheid en kruipsterkte onder de 900 graden, en heeft een goede koude en warme verwerkingsvormbaarheid en lasprestaties. Het is geschikt voor de productie van verbrandingskamercomponenten en andere hogetemperatuurcomponenten van vliegtuigmotoren. Het kan lange tijd onder 900 graden worden gebruikt en de werktemperatuur op korte termijn kan 1080 graden bereiken. Een legering die bestand is tegen bepaalde spanningen bij hoge temperaturen van 600 tot 1200 graden en het vermogen heeft om weerstand te bieden aan oxidatie of corrosie.
Wanneer de temperatuur van de vaste oplossing 1120 graden bereikt, bereiken de treksterkte van de dwarse teststaaf en de longitudinale teststaaf respectievelijk 816 en 731 MPa onder kamertemperatuur; onder hoge temperatuuromstandigheden van 900 graden bereiken ze respectievelijk 189 en 204 MPa. Na verouderingsbehandeling bij 800 graden slaan fijne carbiden neer uit de legeringsmatrixstructuur, waardoor een versterkend effect in de tweede fase ontstaat en de sterkte wordt verbeterd. Naarmate de verouderingstijd toeneemt, worden de carbiden dichter, maar verandert de korrelgrootte nauwelijks, wat tot uiting komt in de toename van de treksterkte bij kamertemperatuur en de rek na breuk.
Volgens de matrixelementen kan het hoofdzakelijk worden onderverdeeld in op ijzer gebaseerde superlegeringen, op nikkel gebaseerde superlegeringen en op kobalt gebaseerde superlegeringen. Volgens het bereidingsproces kan het worden onderverdeeld in vervormde hogetemperatuurlegeringen, gegoten hogetemperatuurlegeringen en poedermetallurgische hogetemperatuurlegeringen. Volgens de versterkingsmethoden zijn er versterking van de vaste oplossing, versterking van de neerslag, versterking van de oxidedispersie en versterking van de vezels (zie versterking van metalen). Legeringen voor hoge temperaturen worden voornamelijk gebruikt voor de vervaardiging van componenten voor hoge temperaturen, zoals turbinebladen, leischoepen, turbineschijven, hogedrukcompressorschijven en verbrandingskamers voor gasturbines in de luchtvaart, de marine en de industrie; ze worden ook gebruikt voor de vervaardiging van ruimtevaartvoertuigen, raketmotoren, kernreactoren, petrochemische apparatuur en apparaten voor de conversie van steenkool en andere apparaten voor energieconversie.
Wanneer de verouderingstijd 20 uur bedraagt, bedraagt de treksterkte van de transversale teststaaf en de longitudinale teststaaf onder omstandigheden bij kamertemperatuur respectievelijk 832 en 747 MPa; de rek na breuk van de dwarse teststaaf en de longitudinale teststaaf onder hoge temperatuuromstandigheden van 900 graden bereikt 8,5% en 21,5%. Ten slotte is het optimale warmtebehandelingsproces voor het selectief lasersmelten van de GH3536-legering: vaste oplossing (1120 graden x 1 uur) + veroudering (800 graden x 20 uur).
GH3536 chemische samenstelling
Koolstof C: kleiner dan of gelijk aan {{0}}.12 Chroom Cr: 21~25 Nikkel Ni: 52,8~63,3 Aluminium AL: 1,8~1,7 IJzer Fe: rest Mangaan Mn: kleiner dan of gelijk aan 1,57 Silicium Si: kleiner dan of gelijk aan 0.80 Fosfor P: kleiner dan of gelijk aan 0,036 Zwavel S: kleiner dan of gelijk aan 0,04
GH3536 is een op Ni-Cr-Fe gebaseerde solide oplossing versterkte vervormde superlegering, met de internationale merknaam Hastelloy-X. De legering heeft een uitstekende oxidatieweerstand en corrosieweerstand, evenals goede laseigenschappen en koude en warme verwerkbaarheid. In de luchtvaartindustrie van mijn land wordt het gebruikt als onderdelen van de verbrandingskamer van vliegtuigmotoren, honingraatstructuren, diffusors, staartmondstukken en andere hot-end-componenten. Met de ontwikkeling van de tijd blijven luchtvaartproducten nieuwe functionele eisen stellen en wordt de structuur van de onderdelen geleidelijk complex.
Soortgelijke merken
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (VS), NC22FeD (Frankrijk), NiCr22FeMo (Duitsland), Nimonic PE13 (VK)
Traditionele subtractieve productiemethoden hebben vaak veel problemen bij het verwerken van onderdelen met complexe structuren. Additieve productietechnologie lost het probleem van de moeilijke verwerking van complexe componenten tot op zekere hoogte op dankzij de productiemethode met een hoge mate van vrijheid. Selectief lasersmelten is een van de belangrijkste processen die momenteel worden gebruikt voor de additieve productie van metalen. Het poederbedproces en de hoogenergetische microlaserbundel maken het voordeliger dan andere processen bij het vormen van complexe structuren, nauwkeurigheid van onderdelen, oppervlaktekwaliteit, enz. Laser-additieve productie heeft unieke voordelen voor de productie van op nikkel gebaseerde hogetemperatuurlegeringen. Het kan niet alleen de productietijd verkorten en de productiekosten verlagen, maar ook prioriteit geven aan functioneel ontwerp.
GH3536 Metallografische structuur:
De structuur van deze legering in de vaste oplossingstoestand is een austenietmatrix, met een kleine hoeveelheid TiN- en M6C-carbiden.
In het eigenlijke productieproces vereisen producten voor additieve productie vaak een daaropvolgende mechanische verwerking. Tijdens dit proces treden echter vaak verwerkingszwakte, vastlopen van het gereedschap en een slechte oppervlakteafwerking op. Deze defecten houden verband met het vormingsprincipe van additieve productie. Om dergelijke problemen op te lossen, kunnen dergelijke problemen worden opgelost door een reeks optimalisaties van warmtebehandelingsprocessen. Er zijn al overeenkomstige warmtebehandelingsnormen voor gegoten GH3536-legering. Omdat selectief lasersmelten echter een complex faseveranderingsproces met zich meebrengt, is het noodzakelijk om het beste warmtebehandelingsprocesplan te onderzoeken op basis van selectieve lasersmelttechnologie.
