1: Bug 'turbinasi tizimlarida klapanlar va mahkamlagichlar kabi komponentlar qiyin sharoitlarda ishlaydi. Nima uchun Incoloy 825 (UNS N08825) bar fondi ushbu ilovalar uchun asosiy material tanlovidir?
Incoloy 825 bar bu muhitda o'ziga xos ishlamay qolish rejimlarini hal qiluvchi xususiyatlarning ajoyib kombinatsiyasi tufayli muhim bug 'turbinasi komponentlari uchun tanlangan. Bug 'turbinalari, ayniqsa, yuqori{2}}samaradorlikdagi o'ta kritik va o'ta kritik qurilmalarda komponentlarni yuqori-harorat, yuqori{5}}bosimli bug' (ko'pincha 600 darajadan /1112 darajadan yuqori), kondensat va potentsial ifloslantiruvchi moddalarga ta'sir qiladi.
Turbinalar uchun qotishmaning asosiy atributlari quyidagilardir:
Stressli korroziyaning yorilishiga qarshilik (SCC): Turbina klapanlari va murvatlari katta kuchlanish stressi ostida. Bug '/kondensatda mavjud bo'lgan xloridlar yoki gidroksidlar standart zanglamaydigan po'latlarda halokatli SCCga olib kelishi mumkin. Incoloy 825 tarkibidagi nikelning yuqori miqdori (~40%) xloriddan kelib chiqqan SCCga nisbatan tug'ma immunitetni ta'minlaydi.
Yuqori chuqurlik va yoriq korroziyaga chidamliligi: molibden (~ 3%) va mis (~ 1,5-3,0%) ataylab qo'shilishi, mahkamlagichlar bilan bog'liq keng tarqalgan muammo bo'lgan qistirmalar yoki iplar ostida joylashgan turg'un, nam sharoitlarda mahalliy korroziyaga qarshilikni sezilarli darajada oshiradi.
Haroratda mustahkamlikni ushlab turish: Incoloy 718 kabi yutuvchi{0}}qattiq qotishma boʻlmasa-da, uning qattiq eritma kuchi oraliq haroratlarda ishlaydigan valf novdalari, murvatlari va tirgaklari uchun yetarli boʻlib, standart ostenitik zanglamaydigan poʻlatlardan ustun turadi.
Oksidlanish va sulfidlanishga qarshilik: Yuqori xrom miqdori (~ 21%) barqaror, himoya oksidi shkalasini hosil qiladi, bug 'oksidlanishiga va bug' aylanishida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan oltingugurt birikmalaridan korroziyaga mukammal qarshilik ko'rsatadi.
Shunday qilib, Incoloy 825 barlar zarur strukturaviy yaxlitlik, korroziyaga qarshi immunitet va-aylanmaydigan, yuqori kuchlanishli komponentlar uchun-uzoq muddatli ishonchlilikni ta'minlaydi, rejadan tashqari uzilishlar va texnik xizmat ko'rsatishni minimallashtiradi.
2: Suyuq yoqilg'ida ishlaydigan raketa dvigatellari favqulodda agressiv termal va kimyoviy muhit yaratadi. Incoloy 825 barning qanday o'ziga xos xususiyatlari uni ushbu tizimlardagi ayrim komponentlar uchun mos qiladi?
Raketa dvigatellari ilovalari Incoloy 825 ning yuqori haroratga chidamliligidan ko'ra o'ta korroziy muhitga chidamliligidan foydalanadi. Uning qo'llanilishi ko'pincha sinov qurilmalarida, yerni qo'llab-quvvatlash uskunalarida (GSE) va agressiv yoqilg'ilar yoki{3}}mahsulotlar bilan ishlaydigan maxsus dvigatel quyi tizimlarida uchraydi.
Asosiy ilovalar va asoslar quyidagilardan iborat:
Qizil tutunli azot kislotasi (RFNA) va azot tetroksidi (NTO) bilan ishlash: Bu yuqori oksidlovchi propellantlar va ularning bug'lari juda korrozivdir. Incoloy 825 ning titan bilan barqarorlashtirilgan yuqori nikel va xrom tarkibi ajoyib qarshilikni ta'minlaydi, bu esa uni GSE va sinov stendlarida bardan tayyorlangan vana korpuslari, nasos korpuslari va quvurlar uchun mos qiladi.
-Mahsulotlarning yonishiga qarshilik: Qotishma oltingugurtning yonishi natijasida hosil boʻladigan sulfat va oltingugurt kislotalariga-bardosh beradi. Bu uni sinov hujayralarida egzoz kanallari va söndürme tizimlari uchun foydali qiladi.
Tayyorlanishi: Shtrixlar osonlikcha qayta ishlanishi, zarb qilinishi va murakkab komponentlarga payvandlanishi mumkin, bu prototip va aerokosmik sohaga xos-kam hajmdagi ishlab chiqarish uchun muhim omil hisoblanadi.
Dvigatelning eng yuqori haroratli-bo'limlari uchun (masalan, yonish kameralari, haddan tashqari issiqlik oqimini boshdan kechiruvchi nozul qoplamalari) yuqori haroratga-bardoshli nikel asosidagi super qotishmalar (masalan, Inconel 718 yoki Hastelloy X) bo'lishini ta'kidlash juda muhim. Incoloy 825 kengroq raketa ekotizimida yuqori-korroziya, oʻrtacha{9}}haroratli boʻshliqlarda xizmat qiladi.
3: Ushbu sohalar uchun Incoloy 825 barni belgilashda muhim metallurgiya va sifat nazorati talablari qanday?
Asosiy kimyodan (Ni-Fe-Cr{2}}Mo-Cu-Ti) tashqari, spetsifikatsiya qattiq nazoratlar orqali-xizmatga{6}}yaroqliligini ta'minlashi kerak:
Eritmani yumshatish: Barlar to'liq eritma{0}}tavlangan holatda (odatda 925-980 darajaga qadar qizdiriladi va tez sovutiladi) yetkazib berilishi kerak. Bu har qanday zararli ikkilamchi fazalarni eritib yuboradi va keyingi ishlov berish yoki zarb qilish uchun optimal korroziyaga chidamlilik va egiluvchanlikni ta'minlaydi.
Don hajmini nazorat qilish: Optimal mexanik xususiyatlar uchun, ayniqsa dinamik yuklanishga duchor bo'lgan yoki ishlov berishdan yuqori sirtni talab qiladigan komponentlar uchun nozik va bir xil don strukturasi (odatda ASTM 5 yoki undan nozik) talab qilinadi.
No-Buzuvchi sinov (NDT): Aerokosmik yoki energiya ishlab chiqarishning muhim komponentlari uchun qo'shimchalar yoki bo'shliqlar kabi ichki uzilishlarni aniqlash uchun ko'pincha shtrixlar ultratovush tekshiruvidan (UT) o'tishi kerak. Qayta ishlangan yuzalarning bo'yoq penetrant sinovi (PT) ham standart hisoblanadi.
Sertifikatlash kuzatuvi: Materiallar sinovi boʻyicha toʻliq hisobot (MTR) / EN 10204 3.1 Issiqlik kodini kuzatish mumkin boʻlgan sertifikat majburiydir. Bu kimyo, mexanik xususiyatlar (oqim / cho'zilish kuchi, cho'zilish) va issiqlik bilan ishlov berish muvofiqligini tekshiradi.
Bug 'turbinasi mahkamlagichlari uchun yuk ostida uzoq muddatli ishlashni kafolatlash uchun yuqori haroratda kuchlanish yorilishi sinovi kabi qo'shimcha sinovlar belgilanishi mumkin-.
4: Incoloy 825 bar zaxirasi bilan ishlashda asosiy ishlov berish va ishlab chiqarish qiyinchiliklari qanday va ular qanday qilib yumshatiladi?
Incoloy 825 ishlab chiqarishda aniq qiyinchiliklarga duch keladigan -qattiqlashtiruvchi material sifatida tasniflanadi:
Ishning tez qotishi: qotishma kesish yoki deformatsiya paytida tezda qotib qoladi, bu esa asbobning haddan tashqari aşınmasına va boshqarilmasa, ishlov beriladigan qismda yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi.
Built{0}}Up Edge (BUE): Uning egiluvchanligi materialning kesish asbobining chetiga payvandlanishiga olib keladi, bu esa kesish va sirt qoplamasini yomonlashtiradi.
Yuqori kesish kuchlari va issiqlik ishlab chiqarish: Uning mustahkamligi va mustahkamligi mustahkam mashinalar va samarali issiqlik boshqaruvini talab qiladi.
Ta'sirni kamaytirish strategiyalari:
Asboblar: yuqori sifatli karbiddan yasalgan oʻtkir, musbat-kesuvchi geometriya asboblaridan yoki ogʻir kesmalar, keramika yoki sermet qoʻshimchalar uchun foydalaning. TiAlN kabi qoplamalar foydalidir.
Ishlov berish parametrlari: Past va oʻrtacha kesish tezligi, yuqori oʻtish tezligi va asbobning oldingi oʻtishdan-qattiqlashtirilgan qatlam tagiga kirishini taʼminlash uchun etarlicha chuqur kesishdan foydalaning. Uzluksiz, tajovuzkor kesish engil, uzilgan kesishdan yaxshiroqdir.
Sovutish suyuqligi: issiqlikni olib tashlash, ishning qattiqlashishini oldini olish va chiplarni sindirish uchun yuqori{0}}hajmli, yuqori{1}}bosimli sovutish suvidan foydalaning. Odatda suvda eruvchan moylar- ishlatiladi.
Payvandlash: Tegishli to'ldiruvchi metallardan foydalaning (masalan, ENiCrMo-3) va issiqlik ta'sir qiladigan zonada sezgirlikni oldini olish uchun o'tish oralig'idagi haroratni qattiq nazorat qilgan holda gazli volframli payvandlash (GTAW/TIG) kabi past issiqlik kiritish usullaridan foydalaning.
5: Dizayn muhandisi uchun qachon Incoloy 825 bar standart zanglamaydigan po'latdan (masalan, 316) yoki bu ilovalar uchun yanada rivojlangan super qotishma (masalan, Inconel 625) o'rniga tanlanishi kerak?
Tanlov muayyan ish muhiti va hayot aylanishi narxiga asoslangan klassik muhandislik qaroridir:
Ostenitik zanglamaydigan po'latlarga qarshi (316/317): 316L ishlamay qolganda Incoloy 825 barga yangilang:
Bug 'yoki dengiz muhitida xlorid stressli korroziya yorilishi.
Sho'r suv yoki kislotali kondensatlarda kuchli chuqurlik / yoriq korroziyasi.
Bug 'turbinasi ish diapazonining yuqori qismida (~ 500-600 daraja) kuch yoki oksidlanish qarshiligi etarli emas.
Kengaytirilgan superqotishmalarga nisbatan (Inconel 625, Hastelloy C-276): Incoloy 825 odatda quyidagi hollarda tejamkorroq yechim hisoblanadi:
Asosiy xavf sulfat yoki fosfor kislotasi muhiti, nitrat kabi oksidlovchi kislotalar yoki 825 dan yuqori boʻlgan-kaustik moddalardir.
Maksimal xizmat ko'rsatish harorati 625 ning yuqori harorat kuchi muhim bo'lgan joyda (odatda ~650 darajadan past) past bo'ladi.
Atrof muhitda yuqori darajada qaytaruvchi xlorid kislotasi yoki C-276 zarur bo'lgan kuchli oksidlovchi xloridlar mavjud emas.
Qaror haqida qisqacha ma'lumot: Incoloy 825 bar strategik muhim o'rinni egallaydi-zanglamaydigan po'latlarga murakkab kimyoviy muhitda (bug 'kondensatlari, raketa yoqilg'ilari, kislotalar) yuqori-molibden yoki super nikel nikel-olma-oyma-olma-o'laklaridan ancha past narxda korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi. Dizayn cheklovining asosiy omili ultra yuqori harorat yoki yakuniy quvvat emas, balki korroziya bo'lganda, bu muhandisning tanlovidir.
