Heat Resistant Alloy Manufacturers

Nuvarande tillverkningsprocess för högtemperaturlegeringar av masterlegeringar

Högtemperaturlegeringar, även kända som "superlegeringar", är en klass av metalliska material baserade på järn, nickel eller kobolt. De kan användas under lång tid vid temperaturer över 600°C under applicerad påfrestning. Dessa legeringar erbjuder en kombination av exceptionella egenskaper, inklusive högtemperaturhållfasthet, utmärkt oxidations- och varmkorrosionsbeständighet, bra utmattningsprestanda och brottseghet.

En "master legering" hänvisar till det raffinerade materialet (som vanligtvis tillhandahålls i stångform) som används som råmaterial för omsmältning och gjutning. Dess kemiska sammansättning kontrolleras exakt enligt kundens specifikationer.

För närvarande används vakuuminduktionssmältningen (VIM) följt av metallgjutningsprocessen i stor utsträckning för att producera högtemperaturlegeringar, som illustreras i diagrammet. I denna konventionella gjutprocess hälls den raffinerade smälta metallen genom en tvättmaskin och slutligen i en metallform, där den stelnar till önskad form. Denna tillverkningsmetod möjliggör produktion av högtemperaturlegeringar med exakt kemisk sammansättning. Genom tekniker som kontrollerade smältparametrar, keramisk filtrering och optimerad formdesign kan göt med utmärkt metallurgisk kvalitet och överlägsen prestanda uppnås.

Högtemperaturlegerade masterlegeringar uppvisar utmärkt högtemperaturhållfasthet och krypmotstånd. Om man tar K418 superlegering masterlegering som ett exempel, efter noggrann sammansättningskontroll och ren smältning, måste dess kemiska sammansättning uppfylla kraven som anges i Tabell 1 (i enlighet med GB/T14992, GJB5512.1 och HB7763). Dessutom, efter att masterlegeringen har smälts om och gjutits in i teststänger, måste de mekaniska egenskaperna uppfylla kraven som anges i tabell 2.

Tekniska fördelar med vakuumsmälta och gjutna högtemperaturlegeringar

Under de senaste åren, i linje med Kinas strategiska initiativ för att kraftfullt utveckla flygmotor- och markgasturbinindustrin, samt för att främja den utbredda tillämpningen av bilturboladdare för energibesparing, utsläppsminskning och miljöförbättring, har efterfrågan på högkvalitativa högtemperaturlegeringar kontinuerligt ökat. Med ett begränsat antal inhemska producenter och en teknisk klyfta jämfört med USA och Europa, finns det ett kritiskt behov av ett inhemskt utbud av högpresterande, kostnadseffektiva högtemperaturlegeringar.

Som svar samarbetade vårt företag med ett kinesiskt teknikföretag 2016 för att konstruera en VIM (Vacuum Induction Melting) produktionslinje för högtemperaturlegeringar, designad för nästan nettoformning, kort processflöde och låg kostnad. Linjen är utrustad med vakuuminduktionsugnar på 500 kg, 300 kg och 50 kg kapacitet. Med en smältkammare med liten volym och en horisontell ugnsstruktur uppnår dessa ugnar optimal arbetsvakuumkontroll. Ett trefas elektromagnetiskt omrörningssystem säkerställer stabil omrörning av den smälta poolen, vilket gör att tillsatta element kan lösas upp jämnt från topp till botten samtidigt som en nästan konstant smälttemperatur bibehålls.

Genom att exakt kontrollera trycket och temperaturen för varje smälta minskar vi processvariabiliteten, säkerställer en stabil fördelning av grundämnen och håller innehållet av flyktiga grundämnen inom ett mycket snävt område. Dessutom underlättar den stora smältytan (bad D/H > 1) som tillhandahålls av VIM-ugnen effektiv materialavgasning.

För att övervaka produktkvaliteten har vi introducerat SPECTROMAXx direktavläsningsspektrometer från Tyskland, som möjliggör onlineanalys av legeringssammansättning, samt övervakning av skadliga ämnen och kväveinnehåll för att säkerställa kvaliteten på våra masterlegeringar.

Vårt företag är också utrustat med ett laboratorium för mekaniska egenskaper, som effektivt kan testa material för högtemperaturspänningsbrottegenskaper, höga dragegenskaper och rumstemperaturdragegenskaper.

Hela produktionssystemet togs i drift i mars 2017 och har uppnått produktionskapacitet i industriell skala. Vi är certifierade enligt kvalitetsledningssystemet ISO9001 och har en årlig produktionskapacitet på cirka 5 000 ton högtemperaturlegerade masterlegeringar. Alla produkter har testats av National Analysis Center for Iron & Steel, med tekniska specifikationer som uppfyller motsvarande metallurgiska industristandard YB/T 5248-93.

Jämfört med traditionella beredningsprocesser erbjuder högtemperaturlegeringar som produceras av vår VIM-process fördelar som hög metallurgisk kvalitet och lågt innehåll.