Superalloys

Superalloys

(1) Gözenek aýratynlyklary superalloýlary üç kategoriýa bölüp bolar: nikel bazasy, demir bazasy we kobalt bazasy.Gowy mehaniki häsiýetleri, ýokary temperaturada okislenme garşylygy we poslama garşylygy bar.Nikel esasy garyndysy amaly önümçilikde iň giňden ulanylýar.

Superalloyda has köp Cr bar we aýyrmak kyn bolan Cr2O3 oksid filmi ýyladyş wagtynda ýüzünde emele gelýär.Nikel esasy superalloýlarda gyzdyrylanda okislenmek aňsat bolan Al we Ti bar.Şonuň üçin, ýyladyş wagtynda superalloýlaryň okislenmeginiň öňüni almak ýa-da azaltmak we oksid plyonkasyny aýyrmak, ýanmak wagtynda esasy mesele.Akymdaky boraks ýa-da bor kislotasy, ýanýan temperaturada esasy metalyň poslamagyna sebäp bolup bilýändigi sebäpli, reaksiýadan soň çökýän bor esasy metalyň içine girip biler we netijede transgranlar aralaşmagyna sebäp bolar.Alokary Al we Ti düzümi bolan guýma nikel erginleri üçin, ýyladyş wagtynda erginleriň üstünde okislenmezlik üçin, gyzgyn ýagdaýdaky wakuum derejesi 10-2 ~ 10-3pa-dan pes bolmaly däldir.

Erginli berkidilen we ýagyş nikel esasly erginleri güýçlendirmek üçin, ergin elementleriniň doly dargamagyny üpjün etmek üçin, ýanýan temperatura ergin bejergisiniň ýyladyş temperaturasyna laýyk bolmalydyr.Gözüň temperaturasy gaty pes we garyndy elementleri doly eräp bilmeýär;Brazuw temperaturasy gaty ýokary bolsa, esasy metal däne öser we ýylylyk bejergisinden soň hem maddy aýratynlyklary dikeldilmez.Döküm erginleriniň gaty ergin temperaturasy ýokarydyr, adatça ýokary gyzgynlyk sebäpli maddy aýratynlyklara täsir etmez.

Käbir nikel bazasy superalloýlar, ygalyň güýçlendirilen erginleri, stresiň ýarylmagyna meýilli.Göz aýlamazdan ozal, emele gelen stres doly aýrylmaly we göz aýlamak wagtynda ýylylyk stresini azaltmaly.

(2) Nikel bazasynyň garyndysy kümüş esas, arassa mis, nikel bazasy we işjeň lehim bilen örtülip bilner.Bogunyň iş temperaturasy ýokary bolmasa, kümüş esasly materiallar ulanylyp bilner.Kümüş esasly lehimleriň köp görnüşi bar.Azingyladyş wagtynda içki stresleri azaltmak üçin pes ereýän temperatura bilen lehimi saýlamak iň gowusydyr.Fb101 akymy kümüş esasy doldurgyç metal bilen örtmek üçin ulanylyp bilner.Fb102 akymy, iň ýokary alýumin düzümi bolan güýçli superalloýy ýagdyrmak üçin ulanylýar we 10% ~ 20% natriý silikat ýa-da alýumin akymy (fb201 ýaly) goşulýar.Brazuw temperaturasy 900 exceed-dan geçende, fb105 akymy saýlanar.

Wakuumda ýa-da gorag atmosferasynda göz aýlanyňyzda, arassa mis ýalpyldawuk doldurgyç metal hökmünde ulanylyp bilner.Göz aýlamagyň temperaturasy 1100 ~ 1150 is, we bogun stresiň döremegine sebäp bolmaz, ýöne iş temperaturasy 400 than-dan geçmeli däldir.

Nikel bazasy brazing doldurgyç metal, ýokary temperatura öndürijiligi we brazing wagtynda stres döwülmezligi sebäpli Superalloys-da iň köp ulanylýan brazing doldurgyç metaldyr.Nikel bazasynyň lehimindäki esasy garyndy elementleri Cr, Si, B we az mukdarda lehimde Fe, W we ş.m. bar B-iň esasy metalyna we ereýän temperatura aralygyny ýokarlandyryň.Highokary temperaturaly iş böleklerini we turbinaly pyçaklary synlamak üçin ajaýyp doldurgyç metaldyr.Şeýle-de bolsa, W saklaýan lehimiň suwuklygy hasam erbetleşýär we bilelikdäki boşlugy dolandyrmak kyn.

Işjeň diffuziýa brazing doldurgyç metalda Si elementi ýok we ajaýyp okislenme garşylygy we wulkanizasiýa garşylygy bar.Brazuwyň temperaturasy, lehim görnüşine görä 1150 ℃ 1218 be aralygynda saýlanyp bilner.Göz aýlandan soň, 1066 ℃ diffuziýa bejergisinden soň, esasy metal bilen birmeňzeş häsiýetli örtükli bogun alyp bolýar.

.Göz aýlamazdan ozal, ýeriň peselmegi we çäge kagyzy bilen ýuwulmagy, tigirleriň ýalpyldawuklygy, asetonyň süpürilmegi we himiki arassalanmagy bilen oksid aýrylmalydyr.Göz aýlamak prosesiniň parametrleri saýlanylanda, akym bilen esasy metalyň arasynda güýçli himiki reaksiýanyň öňüni almak üçin ýyladyş temperaturasynyň gaty ýokary bolmaly däldigini we ýanmagyň wagtynyň gysga bolmalydygyny bellemelidiris.Esasy metalyň ýarylmagynyň öňüni almak üçin, sowuk gaýtadan işlenen bölekler kebşirlemezden öň stressi ýeňilleşdirer we kebşirleýiş ýyladyşy mümkin boldugyça birmeňzeş bolar.Ygalyň güýçlendirilen superalloýlary üçin bölekler ilki gaty ergin bejergisine sezewar edilmeli, soň bolsa garrylygy güýçlendiriji bejergiden birneme ýokary temperaturada gyzdyrylýar we ahyrynda garrylyk bejergisi edilýär.

1) Gorag atmosferasynda ojak, gorag atmosfera peçinde ýanmak, gorag gazynyň ýokary arassalygyny talap edýär.W (AL) we w (TI) 0,5% -den az bolan superalloýlar üçin wodorod ýa-da argon ulanylanda çyg nokady -54 than-den pes bolmaly.Al we Ti-iň düzümi köpelende, garyndy üstü gyzdyrylanda henizem okislenýär.Aşakdaky çäreler görülmeli;Az mukdarda akym goşuň (fb105 ýaly) we oksid filmini akym bilen aýyryň;0.025 ~ 0.038mm galyňlykdaky örtük bölekleriň üstünde örtülendir;Lehimini materialyň üstüne öňünden pürkmeli;Bor triflorid ýaly az mukdarda gaz akymyny goşuň.

2) Wakuum brazing wakuum brazing has gowy gorag effekti we brazing hilini almak üçin giňden ulanylýar.Adaty nikel esasy superalloý bogunlarynyň mehaniki aýratynlyklary üçin 15-nji tablisa serediň.W (AL) we w (TI) 4% -den az bolan superalloýlar üçin, 0.01 ~ 0.015mm nikel gatlagyny elektroplatlamak has gowudyr, ýöne lehimleriň çyglylygy ýörite öňünden duýulmazdan üpjün edilip bilner.W (AL) we w (TI) 4% -den geçende, nikel örtüginiň galyňlygy 0.020.03mm bolar.Gaty inçe örtük goraýjy täsir etmeýär we gaty galyň örtük bogunyň güýjüni azaldar.Kebşirlenmeli bölekler wakuum brazing üçin gutyda hem ýerleşdirilip bilner.Gutyny getter bilen doldurmaly.Mysal üçin, Zr gutyda ýerli wakuumy emele getirip biljek ýokary temperaturada gazy siňdirýär we şeýlelik bilen garyndy üstüniň okislenmeginiň öňüni alýar.

15-nji tablisa Adaty nikel bazasy superalloýlaryň vakuum brazed bogunlarynyň mehaniki aýratynlyklary

“Superalloy” -yň dykylan bogunlarynyň mikrostrukturasy we güýji, aralyk boşlugy bilen üýtgeýär we brazingden soň diffuziýa bejergisi bilelikdäki boşlugyň iň ýokary rugsat berilýän bahasyny hasam artdyrar.Mysal üçin, Inconel garyndysyny alsak, b-ni82crsib bilen örtülen Inconel bogunynyň iň uly boşlugy, 1H üçin 1000 at diffuziýa bejergisinden soň 90um ýetip biler;Şeýle-de bolsa, b-ni71crsib bilen örtülen bogunlar üçin, 1H üçin 1000 at diffuziýa bejergisinden soň iň uly boşluk 50um töweregi.

3) Wagtlaýyn suwuk faza baglanyşygy wagtlaýyn suwuk faza birikmesi, eriş nokady doldurgyç metal ýaly esasy metaldan pes bolan interleýer garyndysyny ulanýar (galyňlygy takmynan 2,5 ~ 100um).Ujypsyz basyşda (0 ~ 0,007mpa) we degişli temperaturada (1100 ~ 1250 ℃), birleşdiriji material ilki esasy metaly eredýär we nemlendirýär.Elementleriň çalt ýaýramagy sebäpli bogun emele getirmek üçin bogunda izotermiki gatylaşma bolýar.Bu usul esasy metal ýüzüne laýyk gelýän talaplary ep-esli azaldar we kebşirleýiş basyşyny azaldar.Wagtlaýyn suwuk faza birikmesiniň esasy parametrleri basyş, temperatura, saklaýyş wagty we interýeriň düzümi.Kebşirlemegiň jübütleşýän ýerini gowy aragatnaşykda saklamak üçin az basyş ulanyň.Atingyladyş temperaturasy we wagt bogunyň işleýşine uly täsir edýär.Eger bogun esasy metal ýaly güýçli bolmaly we esasy metalyň işleýşine täsir etmeýän bolsa, ýokary temperaturanyň (≥ 1150 as) we uzak wagtyň (8 ~ 24h ýaly) birikdiriş parametrleri bolar. kabul edildi;Eger bogunyň baglanyşyk hili peselse ýa-da esasy metal ýokary temperatura çydap bilmese, has pes temperatura (1100 ~ 1150 ℃) we has gysga wagt (1 ~ 8h) ulanylar.Aralyk gatlak birleşdirilen esasy metal kompozisiýasyny esasy kompozisiýa hökmünde alar we B, Si, Mn, Nb we ş.m. ýaly dürli sowadyjy elementleri goşar. Mysal üçin, Udimet garyndysynyň düzümi ni-15cr-18.5co-4.3 al-3.3ti-5mo, we wagtlaýyn suwuk faza birikmesi üçin aralyk gatlagyň düzümi b-ni62.5cr15co15mo5b2.5.Bu elementleriň hemmesi Ni Cr ýa-da Ni Cr Co erginleriniň ereýän temperaturasyny iň pes derejä çenli peseldip biler, ýöne B-iň täsiri iň aýdyňdyr.Mundan başga-da, B-nyň ýokary diffuziýa tizligi birleşdiriji erginleri we esasy metallary çalt birleşdirip biler.