ساختار متالوگرافی آلیاژ HastelloyX (GH3536) با دمای بالا
آلیاژ GH3536 یک آلیاژ با دمای بالا مبتنی بر نیکل با محتوای آهن بالا است که عمدتاً محلول جامد تقویت شده با کروم و مولیبدن است.
اثرات فرآیندهای مختلف عملیات حرارتی بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ GH3536 تشکیل شده توسط ذوب لیزری انتخابی با استفاده از OM، SEM و تست خواص مکانیکی آنالیز شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش دمای محلول جامد، اندازه دانه بزرگتر می شود و استحکام کششی به تدریج در شرایط دمای بالا افزایش می یابد اما در شرایط دمای اتاق کاهش می یابد.
مشخصه
دارای مقاومت ضد اکسیداسیون و خوردگی خوب است، دارای دوام متوسط تا متوسط و استحکام خزش زیر 900 درجه است و شکل پذیری پردازش سرد و گرم و عملکرد جوش خوبی دارد. برای ساخت اجزای محفظه احتراق و سایر اجزای با دمای بالا موتورهای هوا مناسب است. می توان آن را زیر 900 درجه برای مدت طولانی استفاده کرد و دمای کار کوتاه مدت می تواند به 1080 درجه برسد. آلیاژی که در دماهای بالای 600 تا 1200 درجه می تواند تنش خاصی را تحمل کند و توانایی مقاومت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی را دارد.
هنگامی که دمای محلول جامد به 1120 درجه می رسد، استحکام کششی میله آزمایش عرضی و نوار آزمایش طولی به ترتیب در شرایط دمای اتاق به 816 و 731 مگاپاسکال می رسد. در شرایط دمای بالای 900 درجه به ترتیب به 189 و 204 مگاپاسکال می رسند. پس از عملیات پیری در 800 درجه، کاربیدهای ریز از ساختار ماتریس آلیاژ رسوب می‌کنند و اثر تقویت کننده فاز دوم و بهبود استحکام را ایجاد می‌کنند. با افزایش زمان پیری، کاربیدها متراکم تر می شوند، اما اندازه دانه به سختی تغییر می کند، که در افزایش مقاومت کششی دمای اتاق و ازدیاد طول پس از شکست منعکس می شود.
با توجه به عناصر ماتریس، می توان آن را به طور عمده به سوپرآلیاژهای مبتنی بر آهن، سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل و سوپرآلیاژهای مبتنی بر کبالت تقسیم کرد. با توجه به فرآیند آماده سازی، می توان آن را به آلیاژهای با دمای بالا تغییر شکل یافته، آلیاژهای با دمای بالا ریخته گری و آلیاژهای با دمای بالا متالورژی پودر تقسیم کرد. با توجه به روش های تقویت، تقویت محلول جامد، تقویت بارش، تقویت پراکندگی اکسید و تقویت الیاف وجود دارد (به تقویت فلزات مراجعه کنید). آلیاژهای با دمای بالا عمدتاً برای تولید قطعات با دمای بالا مانند پره‌های توربین، پره‌های راهنما، دیسک‌های توربین، دیسک‌های کمپرسور فشار بالا و اتاق‌های احتراق برای توربین‌های گازی هوانوردی، دریایی و صنعتی استفاده می‌شوند. آنها همچنین برای ساخت وسایل نقلیه هوافضا، موتورهای موشکی، راکتورهای هسته ای، تجهیزات پتروشیمی و تبدیل زغال سنگ و سایر دستگاه های تبدیل انرژی استفاده می شوند.
هنگامی که زمان پیری به 20 ساعت می رسد، استحکام کششی میله آزمایش عرضی و میله آزمایش طولی در شرایط دمای اتاق به ترتیب به 832 و 747 مگاپاسکال می رسد. کشیدگی پس از شکست میله آزمایش عرضی و میله آزمایش طولی در شرایط دمای بالا 900 درجه به 8.5٪ و 21.5٪ می رسد. در نهایت، فرآیند عملیات حرارتی بهینه برای تشکیل ذوب لیزری انتخابی آلیاژ GH3536 عبارت است از: محلول جامد (1120 درجه × 1 ساعت) + پیری (800 درجه × 20 ساعت).
ترکیب شیمیایی GH3536
کربن C: کمتر یا مساوی با {{0}}.12 کروم کروم: 21~25 نیکل نیکل: 52.8~63.3 آلومینیوم AL: 1.8~1.7 آهن آهن: باقیمانده منگنز منگنز: کمتر یا مساوی 1.57 Silicon Si: کمتر یا مساوی با 0.80 فسفر P: کمتر یا مساوی 0.036 گوگرد S: کمتر یا مساوی 0.04
GH3536 یک سوپرآلیاژ تغییر شکل یافته با محلول جامد مبتنی بر Ni-Cr-Fe با نام تجاری بین المللی Hastelloy-X است. این آلیاژ دارای مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی و همچنین خواص جوشکاری خوب و کارایی سرد و گرم است. در صنعت هوانوردی کشور من، از آن به عنوان اجزای محفظه احتراق موتورهای هوایی، ساختارهای لانه زنبوری، دیفیوزرها، نازل های دم و سایر اجزای انتهای داغ استفاده شده است. با پیشرفت زمان، محصولات حمل و نقل هوایی همچنان نیازهای عملکردی جدیدی را مطرح می کنند و ساختار قطعات به تدریج پیچیده می شود.
برندهای مشابه
GH3536 (GH3536)
UNS NO6002 HastelloyX (ایالات متحده آمریکا)، NC22FeD (فرانسه)، NiCr22FeMo (آلمان)، Nimonic PE13 (بریتانیا)
روش‌های سنتی تولید تفریق‌آمیز اغلب هنگام پردازش قطعات با ساختارهای پیچیده، مشکلات زیادی دارند. فناوری ساخت افزودنی به دلیل روش تولید با درجه آزادی بالا، مشکل پردازش دشوار اجزای پیچیده را تا حد معینی حل می کند. ذوب لیزری انتخابی یکی از فرآیندهای اصلی است که در حال حاضر برای تولید افزودنی های فلزی استفاده می شود. فرآیند بستر پودری و پرتو میکرولیزر پرانرژی آن را نسبت به سایر فرآیندها در شکل‌دهی ساختارهای پیچیده، دقت قطعه، کیفیت سطح و غیره سودمندتر می‌کند. نه تنها می تواند زمان تولید را کوتاه کند و هزینه های تولید را کاهش دهد، بلکه طراحی کاربردی را نیز در اولویت قرار دهد.
ساختار متالوگرافی GH3536:
ساختار این آلیاژ در حالت محلول جامد یک ماتریس آستنیتی با مقدار کمی کاربید TiN و M6C است.
در فرآیند تولید واقعی، محصولات تولیدی افزودنی اغلب به پردازش مکانیکی بعدی نیاز دارند. با این حال، در طول این فرآیند، ضعف پردازش، چسبندگی ابزار، و پوشش ضعیف سطح اغلب رخ می دهد. این عیوب مربوط به اصل شکل گیری ساخت افزودنی است. به منظور حل چنین مشکلاتی، چنین مسائلی را می توان از طریق یک سری بهینه سازی فرآیند عملیات حرارتی حل کرد. در حال حاضر استانداردهای عملیات حرارتی مربوطه برای آلیاژ ریخته گری GH3536 وجود دارد. با این حال، از آنجایی که ذوب لیزری انتخابی شامل فرآیند پیچیده تغییر فاز است، لازم است بهترین طرح فرآیند عملیات حرارتی بر اساس فناوری ذوب لیزر انتخابی بررسی شود.
