1-savol: Incoloy Alloy 903 o'choq va turbinada qo'llaniladigan boshqa yuqori{2}}haroratli qotishmalardan tubdan nimasi bilan farq qiladi?
Javob: Incoloy Alloy 903 (UNS N19903) boshqariladigan -kengaytiruvchi superqotishma sifatida tanilgan super qotishma dizaynining ixtisoslashgan tarmog‘ini ifodalaydi. Inconel 718 yoki Waspaloy kabi an'anaviy super qotishmalardan farqli o'laroq, xom ashyoning kuchi va oksidlanish qarshiligiga ustunlik beradi, Alloy 903 ma'lum bir mexanik jumboqni hal qilish uchun ishlab chiqilgan: boshqa materiallarning termal kengayish xususiyatlariga mos keladigan kuchni saqlab qolish.
Aniqlovchi xususiyat - Past issiqlik kengayish koeffitsienti (CTE):
Qotishma 903 odatda xona haroratidan 425 gradusgacha (800 daraja F) 7,0–8,0 mkm/m· daraja (3,9–4,5 mkn/in · F) atrofida bo'lgan g'ayrioddiy past va boshqariladigan CTEni namoyish etadi. Bu 304 yoki 316 kabi ostenitik zanglamaydigan po'latlarning taxminan yarmi.
Bunga qanday erishiladi?
Bu xususiyat uning noyob kimyosidan kelib chiqadi. Bu Nikel{1}}Temir-kobalt qotishmasi boʻlib, tarkibida niobiy (Cb) va titan qoʻshiladi. Uning tarkibida juda kam Chromium (odatda<0.5%). In most superalloys, Chromium is added for oxidation resistance. In Alloy 903, it is intentionally minimized because Chromium raises the CTE and disrupts the desired expansion behavior.
Ilova mantig'i:
Bu past kengayish Alloy 903 komponentlariga (qopqoqlar, qoplamalar va halqalar kabi) pastki -kengaytiruvchi nikel-asosli super qotishmalar yoki hatto ular yopishtiruvchi yoki qoʻllab-quvvatlovchi keramik materiallarga oʻxshash tezlikda kengayish va qisqarish imkonini beradi. Bu aylanadigan mashinalarda qattiq bo'shliqlarni saqlaydi, samaradorlikni oshiradi va pichoq uchlari qoplamaga ishqalanishining oldini oladi. Bu nafaqat xom quvvat, balki termal velosipedda o'lchovli barqarorlik uchun mo'ljallangan materialdir.
2-savol: AMS 5803 spetsifikatsiyasi "sarflanadigan elektrod qayta eritilgan" materialni eslatib o'tadi. Nima uchun bu maxsus eritish amaliyoti Incoloy 903 varag'i va aerokosmik pech komponentlari uchun mo'ljallangan plastinka uchun juda muhim?
Javob: AMS 5803 da keltirilganidek, iste'mol qilinadigan elektrodlarni qayta eritish-xususan, Vakuum yoyi (VAR) yoki Electtroflux Remelting (EFR) talabi shunchaki sifat belgisi emas; bu muhim aylanish va muhrlash ilovalarida materialning ishlashi va yaxlitligi uchun asosiy talabdir.
Sababi: Kimyoviy nazorat va mikrostrukturaning bir xilligi
Qattiq kimyo nazorati: Qotishma 903 ning noyob past{1}}kengayish xususiyatlari nikel, kobalt va temirning aniq nisbatlariga tayanadi. Standart havo erishi kerakli bir hillikka erisha olmaydi. Vakuumli eritish, titan va niobiy (alyuminiy ham mavjud) kabi reaktiv elementlarning aniq nazorat qilinishini va kislorod va azot kabi gazlar bilan ifloslanishini ta'minlaydi.
Segregatsiyani bartaraf etish: N19903 kabi yuqori{0}}qotishma tizimda qotib qolish vaqtida elementlarning ajralishi oxirgi plastinka yoki varaqdagi “bandaj”ga olib kelishi mumkin. Agar material tasmasi qo'shni tarmoqqa nisbatan bir oz farqli kengayish koeffitsientiga ega bo'lsa, komponent o'choq yoki dvigatelda termal aylanish jarayonida oldindan aytib bo'lmaydigan tarzda burishishi yoki buzilishi mumkin. VAR yanada bir hil ingot strukturasini hosil qiladi.
Metall bo'lmagan{0}}qo'shimchalarni minimallashtirish: Yupqa varaqlar uchun (AMS 5803 maxsus ilovalar uchun qalinligi 0,001 dyuymgacha bo'lgan varaqlarni qoplaydi) bitta mikroskopik inklyuziya stressni ko'taruvchi va charchoqning buzilishi uchun boshlang'ich nuqtasi sifatida xizmat qilishi mumkin. Qayta eritish jarayoni don strukturasini yaxshilaydi va qo'shimchalarni suzadi, bu esa ingichka diafragma, ko'rfaz va muhrlarning ishonchliligi uchun zarur bo'lgan "tozaroq"-materialni hosil qiladi.
Muxtasar qilib aytganda, AMS 5803 ni iste'mol qilinadigan elektrodni qayta eritish talabi bilan belgilash plastinka yoki varaqning o'lchov barqarorligi funktsiyasini ishonchli bajarish uchun zarur bo'lgan ichki tozalik va kimyoviy bir xillikka ega bo'lishini kafolatlaydi.
3-savol: Dizayner 700 daraja (1300 daraja F) da ishlaydigan o'choq to'sig'i uchun Incoloy 903 varag'ini ko'rib chiqmoqda. Metallurgik xususiyatlariga ko'ra, bu xavfsiz dasturmi? Ushbu qotishmaning o'ziga xos cheklovlari qanday?
Javob: Incoloy 903 ni 700 daraja (1300 daraja F) haroratda o'choq to'sig'i uchun tanlash, tez va halokatli nosozlikka olib kelishi mumkin bo'lgan muhim metallurgiya noto'g'ri qo'llanilishi mumkin.
Asosiy cheklov: Oksidlanishga qarshilikning yo'qligi
1-chorakda aytib o'tilganidek, qotishma 903 juda kam Chromium (Cr) o'z ichiga oladi. Xrom asosiy element bo'lib, himoya Cr₂O₃ shkalasini hosil qilib, yuqori haroratga{3}}oksidlanishga chidamliligini ta'minlaydi.
Havo (oksidlovchi) atmosferasida 700 daraja haroratda qotishma 903 yuzasi tez oksidlanadi. Himoya xrom oksidi qatlami bo'lmasa, u-himoya bo'lmagan, parchalanuvchi temir-nikel oksidi shkalasini hosil qiladi. Material tezlashtirilgan tezlikda "zanglanadi" va bu qismning tez yo'qolishiga olib keladi.
Boshqa muhim cheklovlar:
Yuqori-haroratning pasayishi: Qotishma 903 oraliq haroratlarda (~650 darajagacha) yogʻingarchilikning qattiqlashishi (gamma prime, Ni₃(Al, Ti, Cb)) tufayli mukammal quvvatga ega boʻlsa-da, harorat 700 daraja va undan yuqoriga yaqinlashganda uning kuchi keskin pasayadi. U bunday haroratda yuk koʻtaruvchi{5}}ilovalar uchun moʻljallanmagan.
Stress tezlashtirilgan don chegarasi oksidlanishi (SAGBO): Aerokosmik foydalanishda (odatda 650 darajadan past) qotishma 903 SAGBO ga sezgir bo'lishi mumkin, bu erda kislorod taranglik stressi ostida don chegaralariga kirib, mo'rtlashuvga olib keladi. 700 gradusda bu mexanizm tezlashadi.
To'g'ri ariza:
Qotishma 903 oraliq haroratda (~650 darajagacha), past kengayish muhim bo'lgan va atrof-muhit nisbatan inert yoki himoyalangan (masalan, atmosfera bilan boshqariladigan muhrlangan dvigatel korpusi ichida) yuqori quvvatli ilovalar uchun mo'ljallangan. Ochiq havoda 700 daraja bo'lgan o'choq to'sig'i uchun Inconel 600 yoki 601 kabi standart yuqori haroratli qotishma yoki FeCrAl qotishmasi ko'proq mos keladi.
4-savol: Biz gazli volframli payvandlash (GTAW) yordamida AMS 5803 varag'idan murakkab qoplama ishlab chiqarmoqdamiz. Ushbu qotishma tomonidan taqdim etiladigan noyob payvandlash qiyinligi nima va qanday maxsus payvandlashdan keyingi issiqlik bilan ishlov berish (PWHT) talab qilinadi?
Javob: Welding Incoloy 903 bevosita boshqariladigan -kengaytirish kimyosi bilan bog‘liq bo‘lgan noyob muammodir. Asosiy xavf - bu payvand chokidan keyingi issiqlik bilan ishlov berish (PWHT)- jarayonida deformatsiya-yoshdagi yorilish.
Qiyinchilik: deformatsiya-Yosh yorilishi
Mexanizm: qotishma 903 qarish jarayonida gamma-prime [Ni₃(Al, Ti, Cb)] cho'kishi bilan mustahkamlanadi. Payvandlash jarayoni issiqlikdan ta'sirlangan hududni (HAZ)-hosil qiladi, u soviganida qoldiq kuchlanish holatiga tushadi.
Muammo: payvandlangan yig'ma asosiy metallda to'liq kuchga ega bo'lish uchun PWHT (eskirish davri) ga duchor bo'lganda, HAZ ham gamma primeni cho'ktira boshlaydi. Ushbu yog'ingarchilik HAZning mustahkamlanishiga va egiluvchanligini yo'qotishiga olib keladiesapayvandlashdan qolgan stresslar hali ham mavjud. Agar kuchlanish yetarlicha yuqori bo'lsa, hozir{1}}mo'rt bo'lgan HAZ yorilib ketadi-bu deformatsiyaning-yoshidagi yorilish.
Yechim: Ikki bosqichli PWHT strategiyasi-
Buni yumshatish uchun AMS 5803 komponentlariga-standart yondashuv:
1 --qadam Qarishdan OLDINI TASHLASH (Stressni bartaraf etish):
Payvandlashdan so'ng, yig'ish eritma bilan ishlov berishdan o'tishi kerak (odatda 980 daraja ± 15 daraja / 1800 daraja F ± 25 daraja F), so'ngra tez sovutish (söndürme).
Maqsad: Bu payvandlash qoldiq kuchlanishlarining asosiy qismini engillashtiradi va payvandlash paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan har qanday boshlangan yog'ingarchilikni eritadi.
2 --qadam Yog'ingarchilikning qattiqlashishi (qari) tsikli:
Stressdan xalos bo'lgandan keyingina qism qarish tsikliga (odatda 720 daraja va 620 daraja / 1325 daraja F va 1150 daraja F atrofida ikki-qadamli jarayon) duchor bo'ladi.
Maqsad: Bu stressdan xoli yoki past-stressli muhitda{0}}kerakli mexanik xususiyatlarni (tortishish va oqish kuchi) rivojlantiradi.
Oraliq eritma tavlanishini o'tkazib yuborish va to'g'ridan-to'g'ri qarish davriga o'tish - yorilish tufayli hurda qismlar uchun retsept.
5-savol: Muhandis AMS 5803 plastinkasini belgilaydigan eski dizaynni ko'rib chiqmoqda. Ta'minot zanjiri uni manba qilish uchun kurashmoqda. Zamonaviy muqobil qotishmalar nima va ularni almashtirishda qanday imtiyozlar-bor?
Javob: AMS 5803/Alloy 903 uchun toʻgʻridan-toʻgʻri oʻrnini bosuvchilarini topish qiyin, chunki uning past{2}}kengayish va yuqori-kuchliligi juda ixtisoslashgan. Biroq, aniq ariza talablariga qarab, har birida muhim savdo-bo'lgan bir nechta yo'llar mavjud.
Muqobil 1: Qotishma 909 (UNS N19909 / AMS 5892)
Zamonaviy voris: qotishma 909 903 kimyosining bevosita evolyutsiyasidir. U qotishma 903 ning SAGBO qarshiligini va tirqishning mustahkamligini yaxshilash uchun maxsus ishlab chiqilgan va shu bilan birga past -kengayish xususiyatlarini saqlab qolgan.
Savdo{0}}chegirma: U 4-chorakda muhokama qilingan yorilish mexanizmlariga nisbatan yaxshiroq ishlab chiqarish va qarshilikni taklif qilsa-da, issiqlik bilan ishlov berish siklini qayta kvalifikatsiya qilmasdan-o'zgarish bo'lmaydi. Ko'pincha past kengayishni talab qiladigan yangi dizaynlar uchun afzalroq tanlovdir, lekin agar qism zarb qilingan bo'lsa, zarb harorati muhimroqdir.
Muqobil 2: Qotishma 718 (UNS N07718 / AMS 5596)
Umumiy “Yuqori{0}}kuchli” oʻrnini bosuvchi:
Savdo{0}}off (kengaytirish): Qotishma 718 sezilarli darajada yuqori issiqlik kengayish koeffitsientiga ega. Uni almashtirish 903 asl qismi ta'minlash uchun mo'ljallangan tozalash nazoratini buzadi. Turbina yoki pechning samaradorligi pasayadi yoki mexanik shovqin (ishqalanish) bo'ladi.
Savdo{0}}(Oksidlanish): Ijobiy tomoni shundaki, 718 tarkibida sezilarli xrom mavjud bo'lib, 903 ga nisbatan ancha yuqori oksidlanish qarshiligini ta'minlaydi.
3-muqobil: Invar{1}}turdagi qotishmalar (masalan, Ni36 / UNS K93600)
Past-kengaytma oʻrnini bosuvchi:
Savdo{0}}off (Kuch): Invar xona haroratiga yaqin 903 dan ham past CTE ga ega, ammo u yog'ingarchilik-qotib qoladigan super qotishma emas. U nisbatan yumshoq va 903 ga teng yuqori -harorat kuchiga ega emas. Yuqori haroratlarda u yuk ostida darhol emirilishi yoki deformatsiyalanishi mumkin.
Xulosa: Agar 903 mavjud bo'lmasa, qotishma 909 eng mantiqiy metallurgiya o'rnini bosuvchi hisoblanadi. Agar 909 ham mavjud bo'lmasa, dizayn qayta ko'rib chiqilishi kerak-. 718 kabi standart super qotishma bilan almashtirish ta'minot muammosini hal qiladi, lekin komponentning termal kengayish funksiyasini buzadi.
