Estructura metal·logràfica d'aliatge d'alta temperatura HastelloyX (GH3536).
L'aliatge GH3536 és un aliatge d'alta temperatura a base de níquel amb un alt contingut de ferro que és principalment una solució sòlida reforçada amb crom i molibdè.
Els efectes de diferents processos de tractament tèrmic sobre la microestructura i les propietats mecàniques de l'aliatge GH3536 format per fusió selectiva per làser es van analitzar mitjançant OM, SEM i proves de propietats mecàniques. Els resultats mostren que a mesura que augmenta la temperatura de la solució sòlida, la mida del gra es fa més gran i la resistència a la tracció augmenta gradualment en condicions d'alta temperatura, però disminueix en condicions de temperatura ambient.
característica
Té una bona resistència a l'oxidació i a la corrosió, té una durabilitat mitjana i mitjana i una resistència a la fluïdesa per sota dels 900 graus, i té una bona conformabilitat de processament en fred i calent i rendiment de soldadura. És adequat per a la fabricació de components de cambra de combustió i altres components d'alta temperatura de motors aerodinàmics. Es pot utilitzar per sota de 900 graus durant molt de temps i la temperatura de treball a curt termini pot arribar als 1080 graus. Un aliatge que pot suportar cert estrès a altes temperatures de 600 a 1200 graus i té la capacitat de resistir l'oxidació o la corrosió.
Quan la temperatura de la solució sòlida arriba als 1120 graus, la resistència a la tracció de la barra de prova transversal i la barra de prova longitudinal arriben a 816 i 731 MPa respectivament en condicions de temperatura ambient; en condicions d'alta temperatura de 900 graus, arriben a 189 i 204 MPa respectivament. Després del tractament d'envelliment a 800 graus, els carburs fins es precipiten de l'estructura de la matriu d'aliatge, produint un efecte d'enfortiment de la segona fase i millorant la resistència. A mesura que augmenta el temps d'envelliment, els carburs es fan més densos, però la mida del gra gairebé no canvia, cosa que es reflecteix en l'augment de la resistència a la tracció a temperatura ambient i l'allargament després de la fractura.
Segons els elements de la matriu, es pot dividir principalment en superaliatges a base de ferro, superaliatges a base de níquel i superaliatges a base de cobalt. Segons el procés de preparació, es pot dividir en aliatges d'alta temperatura deformats, aliatges d'alta temperatura de fosa i aliatges d'alta temperatura de metal·lúrgia en pols. Segons els mètodes d'enfortiment, hi ha l'enfortiment de la solució sòlida, l'enfortiment de la precipitació, l'enfortiment de la dispersió d'òxids i l'enfortiment de la fibra (vegeu l'enfortiment dels metalls). Els aliatges d'alta temperatura s'utilitzen principalment per fabricar components d'alta temperatura com ara pales de turbines, pales de guia, discs de turbina, discs de compressor d'alta pressió i cambres de combustió per a turbines de gas aèries, navals i industrials; també s'utilitzen per fabricar vehicles aeroespacials, motors de coets, reactors nuclears, equips petroquímics i de conversió de carbó i altres dispositius de conversió d'energia.
Quan el temps d'envelliment arriba a les 20 h, la resistència a la tracció de la barra de prova transversal i la barra de prova longitudinal en condicions de temperatura ambient arriben a 832 i 747 MPa respectivament; l'allargament posterior a la ruptura de la barra de prova transversal i la barra de prova longitudinal en condicions d'alta temperatura de 900 graus arriba al 8,5% i el 21,5%. Finalment, el procés òptim de tractament tèrmic per a la formació selectiva de fusió làser de l'aliatge GH3536 és: solució sòlida (1120 graus × 1 h) + envelliment (800 graus × 20 h).
Composició química GH3536
Carboni C: Menor o igual a {{0}},12 Crom Cr: 21~25 Níquel Ni: 52,8~63,3 Alumini AL: 1,8~1,7 Ferro Fe: resta Manganès Mn: Menor o igual a 1,57 Silici Si: Menor o igual a 0,8{0 Fòsfor P: Menor o igual a 0,036 Sofre S: Menor o igual a 0,04
GH3536 és un superaliatge deformat reforçat amb solució sòlida basada en Ni-Cr-Fe, amb la marca internacional Hastelloy-X. L'aliatge té una excel·lent resistència a l'oxidació i resistència a la corrosió, així com bones propietats de soldadura i treballabilitat en fred i calent. A la indústria de l'aviació del meu país, s'ha utilitzat com a components de cambra de combustió de motors d'aeronaus, estructures de bresca, difusors, broquets de cua i altres components calents. Amb el desenvolupament dels temps, els productes d'aviació continuen proposant nous requisits funcionals i l'estructura de les peces es torna complexa gradualment.
Marques similars
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (EUA), NC22FeD (França), NiCr22FeMo (Alemanya), Nimonic PE13 (Regne Unit)
Els mètodes de fabricació subtractius tradicionals solen tenir moltes dificultats quan es processen peces amb estructures complexes. La tecnologia de fabricació additiva resol el problema del difícil processament de components complexos fins a cert punt gràcies al seu mètode de fabricació d'alt grau de llibertat. La fusió per làser selectiva és un dels principals processos que s'utilitzen actualment per a la fabricació d'additius metàl·lics. El procés del llit de pols i el feix de micro làser d'alta energia el fan més avantatjós que altres processos en la formació d'estructures complexes, precisió de peces, qualitat de superfície, etc. La fabricació d'additius làser té avantatges únics per a la fabricació d'aliatges d'alta temperatura a base de níquel. No només pot escurçar el temps de producció i reduir els costos de producció, sinó que també pot prioritzar el disseny funcional.
GH3536 Estructura metal·logràfica:
L'estructura d'aquest aliatge en estat de solució sòlida és una matriu d'austenita, amb una petita quantitat de carburs TiN i M6C.
En el procés de producció real, els productes de fabricació additiva sovint requereixen un processament mecànic posterior. No obstant això, durant aquest procés, sovint es produeixen debilitats en el processament, enganxament de les eines i un acabat superficial deficient. Aquests defectes estan relacionats amb el principi de formació de la fabricació additiva. Per tal de resoldre aquests problemes, aquests problemes es poden resoldre mitjançant una sèrie d'optimització del procés de tractament tèrmic. Ja hi ha estàndards de tractament tèrmic corresponents per a l'aliatge GH3536 fos. Tanmateix, atès que la fusió per làser selectiva implica un procés complex de canvi de fase, és necessari explorar el millor pla de procés de tractament tèrmic basat en la tecnologia de fusió per làser selectiva.
