1. Dak li jiddefinixxi liga tan-nikil "reżistenti għas-sħana", u x'inhuma l-elementi ewlenin tal-liga li jipprovdu din il-propjetà f'forma ta 'coil?
Liga tan-nikil "sħana - reżistenti", li ħafna drabi tissejjaħ "superalloy", hija mfassla biex iżżomm is-saħħa mekkanika tagħha, tirreżisti d-degradazzjoni tal-wiċċ (skalar), u tiflaħ għall-instabilità mikrostrutturali fuq perjodi fit-tul f'temperaturi għoljin, tipikament taqbeż il-1000 grad F (540 grad). B'differenza mill-azzar li ma jissaddadx standard, li malajr jitilfu s-saħħa u jossidaw f'temperaturi bħal dawn, dawn il-ligi huma ddisinjati għas-servizz f'ambjenti estremi bħal dawk misjuba f'forn, turbini, u ħiters tal-ipproċessar kimiku.
Il-prestazzjoni eċċezzjonali tinkiseb permezz ta 'liga sofistikata, primarjament bil-kromju (CR), l-aluminju (AL), u elementi refrattarji oħra. Il-mekkaniżmi ewlenin huma:
Kromju (CR): Dan huwa l-element primarju għar-reżistenza għall-ossidazzjoni. F'temperaturi għoljin, il-kromju jifforma saff dens, kontinwu u aderenti ta 'ossidu tal-kromju (CR₂O₃) fuq il-wiċċ. Din l- "iskala" taġixxi bħala barriera protettiva, tnaqqas drastikament aktar ossidazzjoni u attakk ta 'korrużjoni. Il-biċċa l-kbira tas-sħana - ligi tan-nikil reżistenti fihom bejn 15% sa 30% kromju.
L-aluminju (AL): L-aluminju jikkontribwixxi għas-saħħa u, aktar importanti minn hekk, isaħħaħ ir-reżistenza għall-ossidazzjoni billi jifforma saff ta 'ossidu tal-aluminju stabbli ħafna (AL₂O₃). F’ħafna ligi avvanzati, l-aluminju jaħdem b’mod sinerġiku mal-kromju biex jifforma skala kumplessa u protettiva ħafna. Huwa wkoll element ewlieni fil-preċipitazzjoni - tisħiħ (ara hawn taħt).
Elementi refrattarji (molibdenu, tungstenu, columbium / niobium): dawn l-elementi jipprovdu tisħiħ ta 'soluzzjoni solida. Id-daqsijiet atomiċi kbar tagħhom joħolqu razez tal-kannizzata fil-matriċi tan-nikil, u jagħmilha diffiċli għad-diżlokazzjonijiet li jiċċaqalqu, u b'hekk iżidu s-saħħa tal-liga f'temperaturi elevati.
Elementi li jwebbsu l-preċipitazzjoni (aluminju, titanju, nijobju): f'ligi bħal liga X-750 (UNS N07750) u Waspaloy (UNS N07001), l-aluminju u t-titanju jikkombinaw ma 'nikil biex jiffurmaw preċipitat intermetalliku koerenti magħruf bħala Gamma Prime ('). Dawn il-partiċelli mxerrda fin huma eċċezzjonalment effettivi biex jimblokkaw il-moviment tad-diżlokazzjoni, li jipprovdu spinta ta 'saħħa sinifikanti li hija stabbli f'temperaturi għoljin.
Fil-forma tal-kolja, il-kimika tal-liga għandha tkun ikkontrollata metikolożament waqt it-tidwib. It-taqsima rqiqa tal-coil - tfisser li kwalunkwe telf ta 'materjal minħabba ossidazzjoni jew degradazzjoni mikrostrutturali (bħal formazzjoni ta' fażi Sigma) jista 'jkollu impatt proporzjonalment akbar fuq it-tagħbija tagħha - kapaċità ta' ġarr u ħajja ta 'servizz.
2. X'inhuma s-sħana primarja - ligi tan-nikil reżistenti fornuti f'forma ta 'coil, u kif tvarja l-applikazzjoni tagħhom abbażi tal-kompożizzjoni speċifika tagħhom?
Bosta familji ta 'ligi tan-nikil huma komunement fornuti f'forma ta' kolja rqiqa għal applikazzjonijiet ta 'temperatura għolja -. L-għażla tiddependi fuq it-temperatura operattiva massima, il-kundizzjonijiet ambjentali, u l-proprjetajiet mekkaniċi meħtieġa.
Il-familja Inconel (ni - cr - fe):
Alloy 600 (UNS N06600): Żiemel tax-xogħol standard użat għal temperaturi sa ~ 2000 grad F (1100 grad). Toffri saħħa tajba u reżistenza eċċellenti għall-ossidazzjoni u l-karburizzazzjoni. L-applikazzjonijiet fil-forma tal-kolja jinkludu muffles tal-forn, tubi radjanti, u basktijiet tat-trattament tas-sħana.
Alloy 601 (UNS N06601): Upgrade għal Alloy 600 bi kromju ogħla u aluminju miżjud. Dan jagħtiha reżistenza ta 'ossidazzjoni superjuri u saħħa ogħla, speċjalment taħt kondizzjonijiet ta' tisħin ċikliku. Huwa ideali għal tubi radjanti, rombli tal-forn, u komponenti ta 'skambjatur tas-sħana.
Alloy 625 (UNS N06625): Filwaqt li hija eċċellenti għar-reżistenza għall-korrużjoni, hija wkoll twettaq tajjeb f'temperaturi għoljin minħabba l-kontenut tan-nijobju u l-molibdenu, li jipprovdu tisħiħ ta 'soluzzjoni solida. Jirreżisti firxa wiesgħa ta 'atmosferi korrużivi sa 1800 grad F (980 grad).
Il-familja Hastelloy (ni - cr - mo):
Alloy X (UNS N06002): Dan il-liga joffri bilanċ eċċellenti ta 'reżistenza għall-ossidazzjoni (minn CR) u saħħa (minn MO). Huwa partikolarment reżistenti għat-tnaqqis tal-atmosferi u huwa użat ħafna fil-komponenti tal-magna tat-turbina tal-gass, laned tal-kombustjoni, u applikazzjonijiet tal-forn industrijali.
Preċipitazzjoni - ligi li jistgħu jwettqu:
Alloy X-750 (UNS N07750): imsaħħaħ minn Gamma Prime Precipitates (Ni₃ (Al, Ti)), din il-liga żżomm reżistenza għolja ta 'saħħa u creep sa ~ 1500 grad F (815 grad). Fil-forma tal-kolja, huwa użat għall-molol, il-qfieli u s-siġilli tat-turbini f'magni aerospazjali fejn il-forza għolja tar-rebbiegħa għandha tinżamm fit-temperatura.
L-għażla hija kummerċ - off. Għal reżistenza pura, għolja - temperatura ta 'ossidazzjoni, liga tal-kromju għolja - bħal 601 hija l-aħjar. Għal ambjenti b'gassijiet korrużivi kumplessi, huwa magħżul liga aktar bilanċjata bħal X jew 625. Meta s-saħħa mekkanika hija l-akbar tħassib, preċipitazzjoni - liga mwebbsa bħal x - 750 hija magħżula, għalkemm jista 'jkollha temperatura operattiva massima aktar baxxa mill-gradi solidi -} Soluzzjoni.
3
L-ipproċessar termomekkaniku u t-trattament tas-sħana finali tal-kolja jiddeterminaw il-mikrostruttura tagħha, li tiddetta direttament il-proprjetajiet mekkaniċi tagħha, il-formabilità, u l-prestazzjoni fis-servizz. Din hija bla dubju l-iktar speċifikazzjoni kritika meta tiġi akkwistata s-sħana - coil reżistenti.
Kundizzjoni ttemprata bl-ittemprar / soluzzjoni: Din hija l-iktar kundizzjoni ratba u l-iktar duttili. Il-kolja tissaħħan għal temperatura għolja fejn il-fażijiet sekondarji kollha (bħal karburi jew preċipitati) jinħallu fis-soluzzjoni solida u mbagħad imkessħa malajr (imkessħa) biex iżommuhom fis-soluzzjoni. Din il-kundizzjoni hija essenzjali għal operazzjonijiet ta 'fabbrikazzjoni severa bħal tpinġija fil-fond, ittimbrar, jew liwi tqil. Il-materjal għandu saħħa baxxa u duttilità għolja, li jippermettilu jkun iffurmat f'forom kumplessi mingħajr qsim.
Preċipitazzjoni - ligi li jistgħu jwettqu (eż, x - 750): dawn jeħtieġu trattament f'żewġ stadji.
Tnaqqis tas-Soluzzjoni: Il-kolja hija fornuta f'din il-kundizzjoni ratba biex tippermetti l-fabbrikazzjoni.
Trattament tas-sħana tat-tixjiħ / preċipitazzjoni: Wara li l-parti tkun iffurmata, hija msaħħna għal temperatura intermedja għal ħin speċifiku. Dan jikkawża li l-gamma prim (') jippreċipita biex jifforma b'mod uniformi matul il-matriċi, u jżid b'mod drammatiku s-saħħa u l-ebusija tal-liga. Dan it-trattament finali jitwettaq mill-manifattur tal-partijietwaraIl-fabbrikazzjoni kollha hija kompluta.
Impatt tal-fabbrikazzjoni:
Li tipprova tifforma kolja f'kundizzjoni mwebbsa (eż. Preċipitazzjoni - coil trattat) hija kważi impossibbli u twassal għal qsim u ilbies ta 'għodda għolja. Bil-maqlub, l-użu ta 'kolja ttemprata għal applikazzjoni tar-rebbiegħa tirriżulta fi falliment taħt tagħbija, minħabba li l-materjal nieqes mill-qawwa meħtieġa. Għalhekk, il-kolja għandha tkun fornuta f'kundizzjoni adattata għall-passi ta 'fabbrikazzjoni maħsuba. Il-kundizzjoni tas-servizz (ittemprat kontra l-età) hija speċifikazzjoni separata li għandha tkun ippjanata fis-sekwenza tal-manifattura.
4
Il-produzzjoni u l-ipproċessar ta 'dawn il-ligi f'forma ta' kolja rqiqa (ħafna drabi sa 0.010 pulzier jew 0.25 mm) tippreżenta sfidi distinti li ma jħabbtux wiċċhom ma 'forom eħxen:
Ir-rolling sħun u l-iskalabbiltà: L-irrumblar sħun inizjali tal-ingot għandu jkun ikkontrollat b'mod preċiż biex jiġu evitati difetti fil-wiċċ li jsiru ingranditi fil-prodott finali rqiq. L-iskala ta 'ossidu tenaċi li tifforma f'temperaturi għoljin trid titneħħa kompletament permezz ta' pickling biex ma jħalluhx jiġi rrumblat fil-wiċċ waqt irrumblar kiesaħ sussegwenti, li jikkawża difetti.
Irrumblar kiesaħ u ebusija tax-xogħol: sħana - ligi reżistenti, partikolarment dawk b'kontenut għoli ta 'kromju u metall refrattarju, xogħol - jibbies malajr ħafna. Dan ifisser li jsiru iebsa u fraġli wara ftit fil-mija biss tat-tnaqqis tal-kesħa. Sabiex jinkisbu l-gauges irqaq meħtieġa għall-kolja, il-materjal għandu jgħaddi minn ċikli multipli ta 'rolling kiesaħ segwit minn ttremprar intermedju. Dan il-proċess huwa l-enerġija - intensiva u teħtieġ kontroll preċiż biex tinkiseb il-manometru finali mixtieq, il-flat, u l-finitura tal-wiċċ mingħajr ma tkisser l-istrixxa rqiqa.
Kontroll tal-finitura tal-wiċċ: Il-wiċċ tal-kolja huwa kritiku. Kwalunkwe imperfezzjonijiet, grif, jew inklużjonijiet jistgħu jaġixxu bħala punti ta 'konċentrazzjoni ta' tensjoni, li jwasslu għal falliment prematur taħt ċikliżmu termiku. Il-proċess finali ta 'ttremprar ħafna drabi jseħħ f'forn ta' atmosfera kkontrollata (eż. L-idroġenu) biex tinkiseb finitura nadifa u nadifa - b'xejn "ttempra 'jgħajjat".
Tolleranzi dimensjonali u flatness: Iż-żamma ta 'tolleranzi stretti ta' ħxuna u flatness perfetta fuq kolja wiesgħa u rqiqa hija ta 'sfida estremament. Kwalunkwe tensjonijiet residwi mit-tidwir jistgħu jwasslu għal kwistjonijiet bħal coil "curl" jew wave tat-tarf, li jikkomplikaw l-ogħla - operazzjonijiet ta 'l-ittimbrar tal-veloċità jew għalf għall-klijenti.
5
Sempliċement l-ispeċifikazzjoni ta '"liga 601 coil" mhix biżżejjed u tista' twassal biex tirċievi prodott mhux tajjeb għall-iskop. Speċifikazzjoni tal-materjal komprensiva għandha tinkludi:
Standard tal-Materjal: Referenza Standard speċifiku, bħal ASTM B168 għall-pjanċa, folja, u strixxa, li tkopri ħafna sħana komuni - ligi reżistenti. Dan jistabbilixxi l-linja bażi għall-kimika u l-proprjetajiet.
Kundizzjoni / Temper: Dan huwa kritiku. Speċifika l-kundizzjoni tat-trattament tas-sħana meħtieġa għall-fabbrikazzjoni, bħal "soluzzjoni ttemprata," "ttemprat," jew "artab."
Dimensjonijiet: Preċiżament l-istat tal-ħxuna (bit-tolleranza, eż., Għal kull ASTM B168), wisa '(bit-tolleranza), u r-rekwiżiti tal-coil ID / OD.
Finish tal-wiċċ: Iddefinixxi l-finitura meħtieġa, eż., "Le . 1 (hot rolled, ttemprat, & imnaddfin)" jew "le {. 2 d (kesħin irrumblat, finitura morda)" jew, l-iktar komunement għall-għoli - coils ta 'prestazzjoni, "Anzjana."
Propjetajiet mekkaniċi: Filwaqt li l-istandard jipprovdi minimi, applikazzjonijiet speċifiċi jistgħu jeħtieġu meded ta 'propjetà aktar stretti. Dan jista 'jinkludi s-saħħa tat-tensjoni, is-saħħa tar-rendiment, u t-titwil kemm fit-temperatura tal-kamra kif ukoll, jekk kritiku, fit-temperatura tas-servizz mistennija.
Mhux - Ittestjar distruttiv (NDT): Għal applikazzjonijiet kritiċi (eż., Aerospace), speċifika l-ittestjar kurrenti eddy biex tiżgura li l-kolja tkun ħielsa minn ħjatat u xquq.
Ċertifikazzjoni: Teħtieġ rapport tat-test tal-mitħna (MTR) li jiċċertifika l-kimika tas-sħana, ir-riżultati tat-test mekkaniku, u l-konformità tat-trattament tas-sħana.
Billi jipprovdi din l-ispeċifikazzjoni dettaljata, l-inġinier jiżgura li l-fornitur tal-materjal jagħti kolja bil-proprjetajiet eżatti meħtieġa għal fabbrikazzjoni ta 'suċċess u fit-tul -, prestazzjoni affidabbli f'ambjent ta' temperatura għoli -.
