1. Kāda ir GH3128 sakausējuma metalurģiskā identitāte, un kāpēc tā "stieņa" forma ir tik rūpnieciski svarīga?
GH3128 ir niķeļa-hroma- bāzes, ar cietu- šķīdumu pastiprināts supersakausējums. Tā pamatidentitāte ir augstas -temperatūras, oksidācijas-izturīgs sakausējums, kas īpaši izstrādāts ilgstošai- ekspluatācijai stipri oksidējošā vidē temperatūrā no 900°C līdz 1200°C (1652°F līdz 2192°F). Kā ciets -šķīduma sakausējums, tā stiprumu iegūst nevis no sekundārajām nokrišņu fāzēm, bet gan no tā leģējošajiem elementiem, kas izšķīdināti tieši niķeļa matricā.
Galvenās īpašības nosaka tā izsmalcinātais sastāvs:
Niķeļa-hroma matrica: nodrošina stabilu austenīta (sejas -centrēta kubiskā) struktūru. Augstais hroma saturs (~20-23%) ir tās izcilās oksidācijas un sulfidācijas izturības stūrakmens.
Volframs un molibdēns (aptuveni 8-10% kopā): tie ir spēcīgi cieto-šķīdumu stiprinātāji. To lielais atomu izmērs rada ievērojamu režģa deformāciju, kas ievērojami palielina sakausējuma izturību augstā temperatūrā, šļūdes pretestību un pārkristalizācijas temperatūru.
Kontrolēts ogleklis un slāpeklis: šie elementi veido stabilus karbīdus un karbonitrīdus, kas nodrošina graudu robežu nostiprināšanu un pagarina šļūdes pārrāvuma ilgumu.
Lantāns un cērijs (nelielos daudzumos): šie retzemju elementi ir būtiska iezīme. Tie ievērojami uzlabo aizsargājošās oksīda skalas noturību pret izšļakstīšanos, neļaujot tām atslāņoties termiskās cikla laikā-īpašība, kas ir būtiska ilgstošai-stabilitātei.
"Stieņa" forma ir rūpnieciski svarīga vairāku galveno iemeslu dēļ:
Kalšanas materiāls augstas{0}}temperatūras komponentiem: tas kalpo kā primārais sagatavju materiāls slēgtai{1}}kritisku komponentu kalšanai, kam jāiztur ārkārtējs karstums un oksidēšanās, piemēram, sadegšanas kameras daļas, liesmu turētāji un krāsns starojuma caurules.
Armatūru un komponentu tieša apstrāde: stieņu materiāli tiek tieši apstrādāti, veidojot plašu augstas -temperatūras detaļu klāstu, tostarp termiskās apstrādes armatūras, atbalsta stieņus, kronšteinus un stiprinājumus rūpnieciskajām krāsnīm un kosmosa vajadzībām.
Materiāla konsistence: kaltā stieņa forma nodrošina viendabīgu un vienmērīgu mikrostruktūru visā šķērsgriezumā, kas ir vissvarīgākais, lai nodrošinātu paredzamu veiktspēju ilgstošas termiskās un mehāniskās slodzes apstākļos augstā temperatūrā.
Būtībā GH3128 sakausējuma stienis apvieno izcilu augstas -temperatūras oksidācijas izturību, lietderīgo izturību un izcilu izgatavojamību daudzpusīgā formas faktorā, lai ražotu izturīgus komponentus visprasīgākajām augstas temperatūras vidēm.
2. Kāpēc augstas -temperatūras rūpnieciskās krāsnīs būtu jānorāda GH3128 stienis, nevis parastais sakausējums, piemēram, 310S nerūsējošais tērauds?
GH3128 stieņa, nevis 310S nerūsējošā tērauda izvēle augstas -temperatūras krāsns komponentei ir kritisks lēmums, ko nosaka nepieciešamība pēc izcilas ilgmūžības, struktūras integritātes un veiktspējas visprasīgākajās termiskajās vidēs, jo īpaši tādās, kas saistītas ar termisko ciklu.
Veiktspējas salīdzinājums: GH3128 pret. 310S
Izturība pret oksidēšanu un zvīņošanos:
310S nerūsējošais tērauds: labi darbojas līdz aptuveni 1100°C (2012°F) ar pārtraukumiem. Tomēr ilgstoši virs 1000 °C (1832 °F) tas veido biezu, -nelipīgu oksīda zvīņu slāni, kas termiskās cikla laikā izšļakstās (pārslās). Tas izraisa pakāpenisku metāla zudumu, krāsns atmosfēras piesārņojumu un iespējamu atteici.
GH3128 Supersakausējums: piedāvā ārkārtīgi izcilu oksidācijas izturību, īpaši cikliskos apstākļos. Ar niķeli- bagātā matrica ir stabilāka, un augstais hroma saturs veido izturīgāku mērogu. Būtiski, ka lantāna pievienošana padara šo skalu neticami lipīgu, krasi samazinot izšļakstīšanos. Tas rada daudz mazāku metāla atkritumu daudzumu un ilgāku kalpošanas laiku.
Šļūdes izturība un struktūras stabilitāte:
310S: ir salīdzinoši zema šļūdes izturība temperatūrā virs 900°C (1652°F). Ilgstošas slodzes gadījumā tas laika gaitā ir pakļauts pakāpeniskai deformācijai (nokarāšanai). Tas var arī ciest no trausluma sigmas fāzes veidošanās dēļ.
GH3128: piemīt ievērojami lielāka šļūdes izturība, pateicoties tās cietajā-šķīdumā stiprinātajai matricai, kas ir stipri stiprināta ar volframu un molibdēnu. Tas ir daudz izturīgāks pret nokarāšanos un deformāciju, ja to izmanto kā strukturālus balstus, starojuma caurules vai stiprinājumus zem slodzes augstās temperatūrās. Tas paliek mikrostrukturāli stabils un neveido trauslas fāzes.
Temperatūras spēja:
310S: efektīvi ierobežots līdz ~1150°C īslaicīgi.
GH3128: var darboties nepārtraukti 1150°C - 1200°C (2102°F - 2192°F) diapazonā, padarot to piemērotu visintensīvākajām krāsns sildīšanas zonām.
Pieteikšanās vadlīnijas:
Norādiet 310S vispārēja-kurtuves komponentiem, kas droši darbojas līdz ~1000°C, kur izmaksas ir būtisks faktors. Norādiet GH3128 bāru kritiskajiem ķermeņiem, starojuma caurulēm, uzlādes sliedēm un ventilatora komponentiem augstas -temperatūras vakuuma vai atmosfēras krāsnīs, kur darba temperatūra pastāvīgi pārsniedz 1000°C, bieži notiek termiskā cikla maiņa un ir nepieciešams maksimālais kalpošanas laiks ar minimālu apkopi.
3. Kāda ir standarta termiskā apstrāde GH3128 stieņu materiālam, un kā tā atšķiras no nokrišņu -cietinātu supersakausējumu apstrādes?
Termiskā apstrāde GH3128 ir būtiski atšķirīga un ievērojami vienkāršāka nekā nokrišņu{1}}cietinātiem sakausējumiem, piemēram, GH4169 (Inconel 718). Šī vienkāršība ir tiešas sekas no tā cietā-risinājuma stiprinātās metalurģijas.
Standarta termiskā apstrāde GH3128: šķīduma atkausēšana
Process: materiāls tiek uzkarsēts līdz augstai temperatūras diapazonam 1160°C - 1200°C (2120°F - 2192°F), tiek turēts pietiekami ilgu laiku, lai visā šķērsgriezumā panāktu vienmērīgu temperatūru (parasti 30–90 minūtes, atkarībā no diametra), un pēc tam ātri atdzesē, izmantojot ūdens dzesēšanu vai ātru gaisa dzesēšanu.
Metalurģijas mērķi:
Sekundāro fāžu šķīdināšana: lai izšķīdinātu visus karbīdus vai citas nelielas fāzes, kas var būt izveidojušās apstrādes laikā atpakaļ niķeļa matricā, veidojot viendabīgu cietu šķīdumu un palielinot elastību un izturību pret koroziju.
Rekristalizācija: lai iegūtu viendabīgu, līdzvērtīgu graudu struktūru. Augstas-temperatūras apkalpošanai tiek noteikts kontrolēts graudu izmērs, lai optimizētu līdzsvaru starp izturību un šļūdes pretestību.
Sprieguma mazināšana: lai novērstu iekšējo spriegumu, ko rada iepriekšēja aukstā vai karstā apstrāde, atjaunojot materiālu tā mīkstākajā un vispiemērotākajā stāvoklī.
Būtiskā atšķirība no nokrišņiem{0}}cietinātiem sakausējumiem (piemēram, GH4169):
GH3128 (ciets{1}}risinājums): ir viena -pakāpes termiskā apstrāde. Tās stiprums ir raksturīgs matricā esošajiem sakausējuma elementiem (W, Mo, Cr). Šķīduma atkvēlināšana ir pēdējā apstrāde, lai optimizētu mikrostruktūru. Novecošanās ārstēšana netiek veikta vai nepieciešama.
GH4169 (nogulšņu{1}}cietināts): nepieciešama sarežģīta, daudzpakāpju termiskās apstrādes secība:
Šķīduma apstrāde: lai izšķīdinātu γ'' un γ' veidotājus (Nb, Al, Ti).
Ātrā dzēšana: lai izveidotu pārsātinātu cietu šķīdumu.
Novecošana (divi soļi): lai izgulsnētu smalku, vienmērīgu stiprinošo gamma primāro (γ'') un gamma primāro (γ') fāžu dispersiju.
Šī vienkāršākā, vienpakāpes termiskā apstrāde ir galvenā GH3128 priekšrocība, jo tā samazina apstrādes sarežģītību, izmaksas un kropļojumu risku.
4. Kādi ir galvenie apstrādes un metināšanas apsvērumi, izgatavojot komponentus no GH3128 bar?
Lai gan GH3128 ir vairāk izgatavojams nekā daudzi ar nokrišņiem rūdīti{1}}supersakausējumi, tas joprojām rada izaicinājumus, kas prasa īpašus paņēmienus, lai sasniegtu veiksmīgus rezultātus, galvenokārt tā izturības un darba{2}}cietināšanas tendences dēļ.
Apsvērumi saistībā ar apstrādi:
Darba sacietēšana: sakausējumam ir spēcīga tendence{0}}sacietēt apstrādes laikā.
Stratēģija: izmantojiet asus, pozitīvos{0}}karbīda leņķus. Uzturiet nemainīgu, pietiekami agresīvu padeves ātrumu, lai nodrošinātu, ka griezums tiek veikts zem rūdītā slāņa. Blāvi instrumenti vai viegli, berzes griezumi ātri sacietēs-virsmu, izraisot pārmērīgu instrumenta nodilumu un sliktu virsmas apdari.
Instrumenta materiāls un ģeometrija: karbīda ieliktņi ir standarta. Izmantojiet augstas -temperatūras sakausējumiem paredzētas kategorijas. Asas malas un dāsni skaidu lauzēji ir būtiski, lai kontrolētu izturīgās, stīgās skaidas.
Parametri: izmantojiet mērenu ātrumu un smagu, pozitīvu plūsmu. Iekārtas, instrumentu turētāja un uzstādīšanas stingrība ir vissvarīgākā, lai novērstu pļāpāšanu.
Dzesēšanas šķidrums: liela{0}}apjoma, augsta-spiediena pārplūdes dzesēšanas šķidrums ir obligāts, lai kontrolētu karstumu griešanas malā, pagarinātu instrumenta kalpošanas laiku un palīdzētu šķembu evakuācijā.
Metināšanas apsvērumi:
Parasti tiek uzskatīts, ka GH3128 ir laba metināmība. Galvenās prakses ietver:
Procesi: Gāzes volframa loka metināšana (GTAW/TIG) ir visizplatītākais un ieteicamākais process, pateicoties tā lieliskajai kontrolei un tīrām, augstas{0}}tīrības šuvēm.
Pildmetāls: izmantojiet atbilstoša sastāva pildvielu metālu, piemēram, HGH3128 vai ERNiCrMo-1.
Ekranēšana. Lieliska gāzes ekranēšana ar augstas-tīrības argonu ir ļoti svarīga, lai novērstu metinātās šuves oksidāciju.
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde (PWHT): lielākajai daļai lietojumu PWHT nav nepieciešama sakausējuma cietā-šķīduma rakstura dēļ. Tomēr ļoti ierobežotām metinātām šuvēm vai lietošanai ļoti noslogotās korozīvās vidēs var ieteikt pilnu šķīduma atlaidināšanu, lai atjaunotu optimālu izturību pret koroziju un elastību karstuma ietekmētajā zonā (HAZ) un mazinātu atlikušos spriegumus.
5. Kā GH3128 stieņa veiktspēja un pielietojuma diapazons to pozicionē plašākā augstas -temperatūras sakausējumu saimē?
GH3128 stienis ieņem stratēģisku, augstas veiktspējas -nišu materiālu atlases matricā, un tas ir speciālists ārkārtīgi oksidējošās un cikliski uzkarsētās vidēs.
Veiktspējas un pielietojuma spektrs:
Apakšējā daļa: austenīta nerūsējošais tērauds (304H, 310S)
Veiktspēja: Piemērota oksidējošai videi līdz ~1000-1100°C. Cieš no zemākas stiprības, zvīņošanās un iespējamās trausluma.
Izmaksas: viszemākās.
Vidēja -klase/vispārēja pielietojuma cietais-risinājums: GH3030, Inconel 600
Veiktspēja: laba oksidācijas izturība līdz ~1100°C (2012°F), bet ar zemāku izturību nekā GH3128.
Pielietojums: vispārējā krāsns aparatūra, ķīmiskās apstrādes iekārtas.
Augstas-veiktspējas/oksidējošās un cikliskās vides speciālists: GH3128
Veiktspēja: Lieliska oksidācijas izturība līdz 1200°C (2192°F) un noderīga konstrukcijas izturība līdz ~1100°C (2012°F). Pateicoties lantāna saturam, tā galvenais atšķirības faktors ir izcila izturība pret katlakmens izplūšanu termiskās cikla laikā.
Pielietojums: vēlamais materiāls aviācijas un kosmosa pēcdedzinātāju komponentiem, sadegšanas kamerām un augstas{0}}temperatūras rūpniecisko krāšņu aparatūrai (starojuma caurulēm, mufeļiem, paplātēm), kur termiskā cikliskums ir galvenais atteices cēlonis.
Augsta{0}}izturība/daudzpusība: cieti{1}}šķīdumu sakausējumi, piemēram, Haynes 230®
Temperatūras ierobežojums: Augstāka stiprība nekā GH3128 ļoti augstās temperatūrās un vēl labāka oksidācijas izturība, pateicoties patentētam oksīda katlakmens stabilizatoram (lantānam).
Lietojumprogrammas: izmanto vissarežģītākajās augstas -temperatūras konstrukcijās.
Premium/visaugstākā izturība: nokrišņi{0}}rūdīti sakausējumi (Inconel 718, GH4738)
Temperatūras ierobežojums: augstāka stiepes un šļūdes izturība, bet parasti ierobežota līdz 1300°F (700°C) mikrostrukturālās nestabilitātes dēļ. To oksidācijas pretestība ļoti augstās temperatūrās parasti ir zemāka par GH3128.
Pielietojums: turbīnu diski, lāpstiņas un citi rotējoši komponenti, kur galvenais dzinējspēks ir augsts centrbēdzes spriegums.
Secinājums par pozicionēšanu:
GH3128 bārs ir "termiskās riteņbraukšanas speciālists". Tās vērtības piedāvājums ir izcils līdzsvars starp izcilu augstas -temperatūras oksidācijas izturību, labu izgatavojamību un nepārspējamu mēroga saķeri. Tas nav spēcīgākais sakausējums, taču tas piedāvā pārbaudītu, uzticamu veiktspējas paketi plašam lietojumu klāstam, kur komponentiem ir jāiztur intensīva karstuma, oksidējošas atmosfēras un atkārtotu apkures/dzesēšanas ciklu kombinācija, jo īpaši aviācijas piedziņas un augstas{4}}temperatūras rūpnieciskās apkures sistēmās.
