Brasio Superalloys

Brasio Superalloys

(1) Nodweddion brasio Gellir rhannu uwch-aloion yn dair categori: sylfaen nicel, sylfaen haearn a sylfaen cobalt. Mae ganddynt briodweddau mecanyddol da, ymwrthedd i ocsideiddio a gwrthsefyll cyrydiad mewn tymereddau uchel. Aloi sylfaen nicel yw'r un a ddefnyddir fwyaf mewn cynhyrchu ymarferol.

Mae'r uwchaloi yn cynnwys mwy o Cr, ac mae ffilm ocsid Cr2O3 sy'n anodd ei thynnu yn ffurfio ar yr wyneb yn ystod gwresogi. Mae uwchaloi nicel yn cynnwys Al a Ti, sy'n hawdd eu ocsideiddio wrth eu gwresogi. Felly, atal neu leihau ocsideiddio uwchaloi yn ystod gwresogi a thynnu'r ffilm ocsid yw'r brif broblem yn ystod presyddu. Gan y gall boracs neu asid borig yn y fflwcs achosi cyrydiad y metel sylfaen ar dymheredd presyddu, gall y boron sy'n gwaddodi ar ôl yr adwaith dreiddio i'r metel sylfaen, gan arwain at ymdreiddiad rhyngronynnog. Ar gyfer aloion nicel bwrw gyda chynnwys Al a Ti uchel, ni ddylai'r radd gwactod mewn cyflwr poeth fod yn llai na 10-2 ~ 10-3pa yn ystod presyddu er mwyn osgoi ocsideiddio ar wyneb yr aloi yn ystod gwresogi.

Ar gyfer aloion nicel wedi'u cryfhau â thoddiant a'u cryfhau â gwaddodiad, dylai'r tymheredd presyddu fod yn gyson â thymheredd gwresogi triniaeth y toddiant er mwyn sicrhau bod elfennau'r aloi yn cael eu diddymu'n llwyr. Mae'r tymheredd presyddu yn rhy isel, ac ni ellir diddymu elfennau'r aloi yn llwyr; Os yw'r tymheredd presyddu yn rhy uchel, bydd graen y metel sylfaen yn tyfu i fyny, ac ni fydd priodweddau'r deunydd yn cael eu hadfer hyd yn oed ar ôl triniaeth wres. Mae tymheredd toddiant solet aloion sylfaen bwrw yn uchel, ac yn gyffredinol ni fydd hyn yn effeithio ar briodweddau'r deunydd oherwydd tymheredd presyddu rhy uchel.

Mae gan rai uwch-aloion sy'n seiliedig ar nicel, yn enwedig aloion wedi'u cryfhau gan wlybaniaeth, y duedd i gracio oherwydd straen. Cyn presyddu, rhaid cael gwared yn llwyr ar y straen a ffurfir yn y broses, a dylid lleihau'r straen thermol yn ystod presyddu.

(2) Gellir bresychu aloi nicel deunydd bresychu â sylfaen arian, copr pur, sylfaen nicel a sodr gweithredol. Pan nad yw tymheredd gweithio'r cymal yn uchel, gellir defnyddio deunyddiau sy'n seiliedig ar arian. Mae yna lawer o fathau o sodrwyr sy'n seiliedig ar arian. Er mwyn lleihau'r straen mewnol yn ystod gwresogi bresychu, mae'n well dewis y sodr â thymheredd toddi isel. Gellir defnyddio fflwcs Fb101 ar gyfer bresychu â metel llenwi sylfaen arian. Defnyddir fflwcs Fb102 ar gyfer bresychu uwch-aloi wedi'i gryfhau â gwaddodiad gyda'r cynnwys alwminiwm uchaf, ac ychwanegir 10% ~ 20% o silicad sodiwm neu fflwcs alwminiwm (fel fb201). Pan fydd y tymheredd bresychu yn uwch na 900 ℃, dylid dewis fflwcs fb105.

Wrth sodreiddio mewn gwactod neu awyrgylch amddiffynnol, gellir defnyddio copr pur fel metel llenwi sodreiddio. Y tymheredd sodreiddio yw 1100 ~ 1150 ℃, ac ni fydd y cymal yn cynhyrchu cracio straen, ond ni ddylai'r tymheredd gweithio fod yn fwy na 400 ℃.

Metel llenwi bresyddu nicel yw'r metel llenwi bresyddu a ddefnyddir amlaf mewn Superalloys oherwydd ei berfformiad tymheredd uchel da a dim cracio straen yn ystod bresyddu. Y prif elfennau aloi mewn sodr nicel yw Cr, Si, B, ac mae ychydig bach o sodr hefyd yn cynnwys Fe, W, ac ati. O'i gymharu â ni-cr-si-b, gall metel llenwi bresyddu b-ni68crwb leihau ymdreiddiad rhyngronynnol B i'r metel sylfaen a chynyddu'r cyfwng tymheredd toddi. Mae'n fetel llenwi bresyddu ar gyfer bresyddu rhannau gweithio tymheredd uchel a llafnau tyrbin. Fodd bynnag, mae hylifedd sodr sy'n cynnwys W yn gwaethygu ac mae'n anodd rheoli'r bwlch cymal.

Nid yw'r metel llenwi sodrydd trylediad gweithredol yn cynnwys yr elfen Si ac mae ganddo wrthwynebiad ocsideiddio a gwrthiant folcaneiddio rhagorol. Gellir dewis y tymheredd sodrydd o 1150 ℃ i 1218 ℃ yn ôl y math o sodr. Ar ôl sodrydd, gellir cael y cymal sodrydd gyda'r un priodweddau â'r metel sylfaen ar ôl triniaeth trylediad o 1066 ℃.

(3) Gall aloi nicel sy'n seiliedig ar y broses bresio fabwysiadu bresio mewn ffwrnais awyrgylch amddiffynnol, bresio gwactod a chysylltiad cyfnod hylif dros dro. Cyn bresio, rhaid dadfrasteru'r wyneb a chael gwared ag ocsid trwy sgleinio papur tywod, sgleinio olwyn ffelt, sgwrio aseton a glanhau cemegol. Wrth ddewis paramedrau'r broses bresio, dylid nodi na ddylai'r tymheredd gwresogi fod yn rhy uchel a dylai'r amser bresio fod yn fyr i osgoi adwaith cemegol cryf rhwng y fflwcs a'r metel sylfaen. Er mwyn atal y metel sylfaen rhag cracio, dylid rhyddhau straen y rhannau a broseswyd yn oer cyn weldio, a rhaid i'r gwresogi weldio fod mor unffurf â phosibl. Ar gyfer uwch-aloion wedi'u cryfhau â gwaddodiad, rhaid i'r rhannau gael eu trin â thoddiant solet yn gyntaf, yna eu bresio ar dymheredd ychydig yn uwch na'r driniaeth cryfhau heneiddio, ac yn olaf eu trin â heneiddio.

1) Presyddu mewn ffwrnais atmosffer amddiffynnol Mae presyddu mewn ffwrnais atmosffer amddiffynnol angen nwy amddiffynnol o burdeb uchel. Ar gyfer uwch-aloion gyda w (AL) a w (TI) yn llai na 0.5%, rhaid i'r pwynt gwlith fod yn is na -54 ℃ pan ddefnyddir hydrogen neu argon. Pan fydd cynnwys Al a Ti yn cynyddu, mae wyneb yr aloi yn dal i ocsideiddio pan gaiff ei gynhesu. Rhaid cymryd y mesurau canlynol; Ychwanegu ychydig bach o fflwcs (fel fb105) a thynnu'r ffilm ocsid gyda fflwcs; Platio haen 0.025 ~ 0.038mm o drwch ar wyneb y rhannau; Chwistrellwch y sodr ar wyneb y deunydd i'w bresyddu ymlaen llaw; Ychwanegu ychydig bach o fflwcs nwy, fel boron trifflworid.

2) Presyddu gwactod Defnyddir presyddu gwactod yn helaeth i gael gwell effaith amddiffyn ac ansawdd presyddu. Gweler tabl 15 am briodweddau mecanyddol cymalau uwchaloi nodweddiadol wedi'u seilio ar nicel. Ar gyfer uwchaloi gyda w (AL) a w (TI) yn llai na 4%, mae'n well electroplatio haen o 0.01 ~ 0.015mm o nicel ar yr wyneb, er y gellir sicrhau gwlychu'r sodr heb rag-driniaeth arbennig. Pan fydd w (AL) a w (TI) yn fwy na 4%, dylai trwch yr haen nicel fod yn 0.020.03mm. Nid oes gan haen rhy denau unrhyw effaith amddiffynnol, a bydd haen rhy drwchus yn lleihau cryfder y cymal. Gellir hefyd osod y rhannau i'w weldio yn y blwch ar gyfer presyddu gwactod. Dylid llenwi'r blwch â getter. Er enghraifft, mae Zr yn amsugno nwy ar dymheredd uchel, a all ffurfio gwactod lleol yn y blwch, gan atal ocsideiddio wyneb yr aloi.

Tabl 15 priodweddau mecanyddol Cymalau Brasiedig Gwactod o uwch-aloion sylfaen nicel nodweddiadol

Mae microstrwythur a chryfder cymal wedi'i sodreiddio o Superalloy yn newid gyda'r bwlch sodreiddio, a bydd y driniaeth trylediad ar ôl sodreiddio yn cynyddu'r gwerth mwyaf a ganiateir ar gyfer y bwlch cymal ymhellach. Gan gymryd aloi Inconel fel enghraifft, gall y bwlch mwyaf mewn cymal Inconel wedi'i sodreiddio â b-ni82crsib gyrraedd 90um ar ôl triniaeth trylediad ar 1000 ℃ ar gyfer 1H; Fodd bynnag, ar gyfer y cymalau wedi'u sodreiddio â b-ni71crsib, y bwlch mwyaf yw tua 50um ar ôl triniaeth trylediad ar 1000 ℃ ar gyfer 1H.

3) Cysylltiad cyfnod hylif dros dro Mae cysylltiad cyfnod hylif dros dro yn defnyddio'r aloi rhynghaen (tua 2.5 ~ 100um o drwch) y mae ei bwynt toddi yn is na'r metel sylfaen fel y metel llenwi. O dan bwysau bach (0 ~ 0.007mpa) a thymheredd priodol (1100 ~ 1250 ℃), mae'r deunydd rhynghaen yn toddi ac yn gwlychu'r metel sylfaen yn gyntaf. Oherwydd trylediad cyflym elfennau, mae solidiad isothermol yn digwydd yn y cymal i ffurfio'r cymal. Mae'r dull hwn yn lleihau gofynion paru arwyneb y metel sylfaen yn fawr ac yn lleihau'r pwysau weldio. Prif baramedrau cysylltiad cyfnod hylif dros dro yw pwysau, tymheredd, amser dal a chyfansoddiad y rhynghaen. Defnyddiwch lai o bwysau i gadw arwyneb paru'r weldiad mewn cysylltiad da. Mae tymheredd ac amser gwresogi yn cael effaith fawr ar berfformiad y cymal. Os oes angen i'r cymal fod mor gryf â'r metel sylfaen ac nad yw'n effeithio ar berfformiad y metel sylfaen, dylid mabwysiadu paramedrau'r broses gysylltu o dymheredd uchel (megis ≥ 1150 ℃) ac amser hir (megis 8 ~ 24 awr); Os yw ansawdd cysylltiad y cymal yn cael ei leihau neu os na all y metel sylfaen wrthsefyll tymheredd uchel, dylid defnyddio tymheredd is (1100 ~ 1150 ℃) ac amser byrrach (1 ~ 8 awr). Dylai'r haen ganolradd gymryd cyfansoddiad y metel sylfaen cysylltiedig fel y cyfansoddiad sylfaenol, ac ychwanegu gwahanol elfennau oeri, fel B, Si, Mn, Nb, ac ati. Er enghraifft, cyfansoddiad aloi Udimet yw ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo, a chyfansoddiad yr haen ganolradd ar gyfer cysylltiad cyfnod hylif dros dro yw b-ni62.5cr15co15mo5b2.5. Gall yr holl elfennau hyn leihau tymheredd toddi aloion NiCr neu NiCrCo i'r isaf, ond effaith B yw'r mwyaf amlwg. Yn ogystal, gall cyfradd trylediad uchel B homogeneiddio'r aloi rhynghaen a'r metel sylfaen yn gyflym.