Heat Resistant Alloy Manufacturers

Huidig productieproces voor legeringsmasterlegeringen voor hoge temperaturen

Legeringen voor hoge temperaturen, ook wel 'superlegeringen' genoemd, zijn een klasse metalen materialen op basis van ijzer, nikkel of kobalt. Ze zijn in staat langdurig dienst te doen bij temperaturen boven 600°C onder toegepaste belasting. Deze legeringen bieden een combinatie van uitzonderlijke eigenschappen, waaronder sterkte bij hoge temperaturen, uitstekende weerstand tegen oxidatie en warme corrosie, goede vermoeidheidsprestaties en breuktaaiheid.

Een "masterlegering" verwijst naar het geraffineerde materiaal (doorgaans geleverd in staafvorm) dat wordt gebruikt als grondstof voor het opnieuw smelten en gieten. De chemische samenstelling wordt nauwkeurig gecontroleerd volgens de specificaties van de klant.

Momenteel wordt het vacuüm-inductiesmelten (VIM), gevolgd door het gietproces van metalen mallen, op grote schaal gebruikt voor de productie van hoofdlegeringen van hoge-temperatuurlegeringen, zoals geïllustreerd in het diagram. Bij dit conventionele gietproces wordt het verfijnde gesmolten metaal door een wasserette gegoten en uiteindelijk in een metalen mal, waar het stolt tot de gewenste vorm. Deze productiemethode maakt de productie mogelijk van legeringshoofdlegeringen voor hoge temperaturen met een nauwkeurige chemische samenstelling. Door technieken zoals gecontroleerde smeltparameters, keramische filtratie en geoptimaliseerd matrijsontwerp kunnen blokken met uitstekende metallurgische kwaliteit en superieure prestaties worden bereikt.

Hoofdlegeringen voor hoge temperaturen vertonen uitstekende sterkte en kruipweerstand bij hoge temperaturen. Als we de K418-superlegering als voorbeeld nemen, moet de chemische samenstelling, na nauwkeurige samenstellingscontrole en schone smeltpraktijken, voldoen aan de vereisten gespecificeerd in Tabel 1 (in overeenstemming met GB/T14992, GJB5512.1 en HB7763). Bovendien moeten de mechanische eigenschappen, nadat de masterlegering opnieuw is gesmolten en tot proefstaven is gegoten, voldoen aan de vereisten in Tabel 2.

Technische voordelen van vacuümgesmolten en gegoten masterlegeringen voor hoge temperaturen

In lijn met de strategische initiatieven van China om de lucht- en ruimtevaartmotoren- en grondgasturbine-industrieën krachtig te ontwikkelen, en om de wijdverbreide toepassing van auto-turbocompressoren voor energiebesparing, emissiereductie en milieuverbetering te bevorderen, is de vraag naar hoge-temperatuur-legeringsmaterialen van hogere kwaliteit voortdurend toegenomen. Met een beperkt aantal binnenlandse producenten en een technologische kloof vergeleken met de Verenigde Staten en Europa, is er een cruciale behoefte aan een binnenlands aanbod van hoogwaardige, kosteneffectieve basislegeringen voor hoge temperatuurlegeringen.

Als reactie hierop heeft ons bedrijf in 2016 samengewerkt met een Chinees technologiebedrijf om een ​​VIM-productielijn (Vacuum Induction Melting) te bouwen voor masterlegeringen van hogetemperatuurlegeringen, ontworpen voor bijna-netvormvorming, korte processtroom en lage kosten. De lijn is uitgerust met vacuüminductieovens met een capaciteit van 500 kg, 300 kg en 50 kg. Met een smeltkamer met een klein volume en een horizontale ovenstructuur bereiken deze ovens een optimale werkvacuümcontrole. Een driefasig elektromagnetisch roersysteem zorgt voor een stabiele roering van het gesmolten bad, waardoor toegevoegde elementen gelijkmatig van boven naar beneden kunnen oplossen, terwijl een vrijwel constante smelttemperatuur wordt gehandhaafd.

Door de druk en temperatuur van elke smelt nauwkeurig te controleren, verminderen we de procesvariabiliteit, zorgen we voor een stabiele verdeling van de elementen en houden we het gehalte aan vluchtige elementen binnen een zeer smal bereik. Bovendien vergemakkelijkt het grote smeltoppervlak (bad D/H > 1) van de VIM-oven een effectieve materiaalontgassing.

Om de productkwaliteit te monitoren, hebben we de SPECTROMAXx direct afleesbare spectrometer uit Duitsland geïntroduceerd, die online analyse van de legeringssamenstelling mogelijk maakt, evenals monitoring van schadelijke elementen en stikstofgehalte om de kwaliteit van onze masterlegeringen te garanderen.

Ons bedrijf is ook uitgerust met een laboratorium voor mechanische eigenschappen, dat in staat is materialen efficiënt te testen op spannings-breukeigenschappen bij hoge temperaturen, hoge trekeigenschappen en trekeigenschappen bij kamertemperatuur.

Het volledige productiesysteem werd in maart 2017 volledig in gebruik genomen en heeft batchproductiecapaciteiten op industriële schaal bereikt. We zijn gecertificeerd volgens het ISO9001-kwaliteitsmanagementsysteem en hebben een jaarlijkse productiecapaciteit van ongeveer 5.000 ton masterlegeringen voor hoge temperaturen. Alle producten zijn getest door het National Analysis Center for Iron & Steel, met technische specificaties die voldoen aan de overeenkomstige metallurgische industrienorm YB/T 5248-93.

Vergeleken met traditionele voorbereidingsprocessen bieden de masterlegeringen voor hoge temperaturen geproduceerd door ons VIM-proces voordelen zoals een hoge metallurgische kwaliteit en een laag insluitingsgehalte.