Metallografische Struktur der Hochtemperaturlegierung HastelloyX (GH3536).
Die Legierung GH3536 ist eine Hochtemperaturlegierung auf Nickelbasis mit einem hohen Eisengehalt, die hauptsächlich aus einer festen Lösung besteht, die mit Chrom und Molybdän verstärkt ist.
Die Auswirkungen verschiedener Wärmebehandlungsprozesse auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften der durch selektives Laserschmelzen gebildeten GH3536-Legierung wurden mithilfe von OM, SEM und Tests der mechanischen Eigenschaften analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass mit steigender Temperatur der festen Lösung die Korngröße größer wird und die Zugfestigkeit unter Hochtemperaturbedingungen allmählich zunimmt, unter Raumtemperaturbedingungen jedoch abnimmt.
charakteristisch
Es verfügt über eine gute Antioxidations- und Korrosionsbeständigkeit, eine mittlere bis mittlere Haltbarkeit und Kriechfestigkeit unter 900 Grad sowie eine gute Kalt- und Warmverarbeitungsformbarkeit und Schweißleistung. Es eignet sich zur Herstellung von Brennkammerkomponenten und anderen Hochtemperaturkomponenten von Flugtriebwerken. Es kann lange Zeit unter 900 Grad verwendet werden und die kurzfristige Arbeitstemperatur kann 1080 Grad erreichen. Eine Legierung, die bestimmten Belastungen bei hohen Temperaturen von 600 bis 1200 Grad standhält und Oxidation oder Korrosion widersteht.
Wenn die Temperatur der festen Lösung 1120 Grad erreicht, erreichen die Zugfestigkeit des Querprüfstabs und des Längsprüfstabs 816 bzw. 731 MPa unter Raumtemperaturbedingungen; Unter Hochtemperaturbedingungen von 900 Grad erreichen sie 189 bzw. 204 MPa. Nach einer Alterungsbehandlung bei 800 Grad scheiden sich feine Karbide aus der Legierungsmatrixstruktur aus, wodurch ein Zweitphasen-Verstärkungseffekt entsteht und die Festigkeit verbessert wird. Mit zunehmender Alterungszeit werden die Karbide dichter, die Korngröße verändert sich jedoch kaum, was sich in der Erhöhung der Raumtemperatur-Zugfestigkeit und der Bruchdehnung widerspiegelt.
Entsprechend den Matrixelementen kann es hauptsächlich in Superlegierungen auf Eisenbasis, Superlegierungen auf Nickelbasis und Superlegierungen auf Kobaltbasis unterteilt werden. Je nach Herstellungsverfahren kann es in verformte Hochtemperaturlegierungen, gegossene Hochtemperaturlegierungen und pulvermetallurgische Hochtemperaturlegierungen unterteilt werden. Entsprechend den Verstärkungsmethoden gibt es die Festlösungsverfestigung, die Niederschlagsverfestigung, die Oxiddispersionsverfestigung und die Faserverstärkung (siehe Verfestigung von Metallen). Hochtemperaturlegierungen werden hauptsächlich zur Herstellung von Hochtemperaturkomponenten wie Turbinenschaufeln, Leitschaufeln, Turbinenscheiben, Hochdruckverdichterscheiben und Brennkammern für Luftfahrt-, Marine- und Industriegasturbinen verwendet; Sie werden auch zur Herstellung von Luft- und Raumfahrzeugen, Raketentriebwerken, Kernreaktoren, petrochemischen Geräten sowie Geräten zur Kohleumwandlung und anderen Energieumwandlungsgeräten verwendet.
Wenn die Alterungszeit 20 Stunden erreicht, erreicht die Zugfestigkeit des Querprüfstabs und des Längsprüfstabs unter Raumtemperaturbedingungen 832 bzw. 747 MPa; Die Nachbruchdehnung des Querprüfstabs und des Längsprüfstabs unter Hochtemperaturbedingungen von 900 Grad erreicht 8,5 % und 21,5 %. Schließlich ist der optimale Wärmebehandlungsprozess für die selektive Laserschmelzumformung der GH3536-Legierung: feste Lösung (1120 Grad × 1 Stunde) + Alterung (800 Grad × 20 Stunden).
Chemische Zusammensetzung von GH3536
Kohlenstoff C: Weniger als oder gleich {{0}}.12 Chrom Cr: 21–25 Nickel Ni: 52,8–63,3 Aluminium AL: 1,8–1,7 Eisen Fe: Rest Mangan Mn: Weniger als oder gleich 1,57 Silizium Si: Weniger als oder gleich 0,80 Phosphor P: Weniger als oder gleich 0,036 Schwefel S: Weniger als oder gleich 0,04
GH3536 ist eine durch feste Lösung verstärkte, verformte Superlegierung auf Ni-Cr-Fe-Basis mit dem internationalen Markennamen Hastelloy-X. Die Legierung weist eine hervorragende Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit sowie gute Schweißeigenschaften und Kalt- und Warmumformbarkeit auf. In der Luftfahrtindustrie meines Landes wurde es als Brennkammerkomponenten für Flugzeugtriebwerke, Wabenstrukturen, Diffusoren, Heckdüsen und andere Hot-End-Komponenten verwendet. Mit der Entwicklung der Zeit stellen Luftfahrtprodukte immer neue funktionale Anforderungen und die Teilestruktur wird allmählich komplexer.
Ähnliche Marken
GH3536-KARTON
UNS NO6002 HastelloyX (USA), NC22FeD (Frankreich), NiCr22FeMo (Deutschland), Nimonic PE13 (Großbritannien)
Herkömmliche subtraktive Fertigungsmethoden weisen bei der Bearbeitung von Teilen mit komplexen Strukturen oft große Schwierigkeiten auf. Die additive Fertigungstechnologie löst aufgrund ihrer Fertigungsmethode mit hohem Freiheitsgrad das Problem der schwierigen Bearbeitung komplexer Bauteile bis zu einem gewissen Grad. Das selektive Laserschmelzen ist derzeit eines der Hauptverfahren für die additive Fertigung von Metallen. Das Pulverbettverfahren und der hochenergetische Mikrolaserstrahl machen es vorteilhafter als andere Verfahren bei der Bildung komplexer Strukturen, der Teilegenauigkeit, der Oberflächenqualität usw. Die laseradditive Fertigung bietet einzigartige Vorteile für die Herstellung von Nickelbasis-Hochtemperaturlegierungen. Es kann nicht nur die Produktionszeit verkürzen und die Produktionskosten senken, sondern auch dem funktionalen Design Priorität einräumen.
GH3536 Metallografische Struktur:
Die Struktur dieser Legierung im festen Lösungszustand ist eine Austenitmatrix mit einer geringen Menge an TiN- und M6C-Karbiden.
Im eigentlichen Produktionsprozess erfordern additive Fertigungsprodukte häufig eine nachträgliche mechanische Bearbeitung. Während dieses Prozesses kommt es jedoch häufig zu Verarbeitungsschwächen, Werkzeugverklebungen und schlechter Oberflächengüte. Diese Mängel hängen mit dem Umformprinzip der additiven Fertigung zusammen. Um solche Probleme zu lösen, können solche Probleme durch eine Reihe von Optimierungen des Wärmebehandlungsprozesses gelöst werden. Für die Gusslegierung GH3536 gibt es bereits entsprechende Wärmebehandlungsnormen. Da es sich beim selektiven Laserschmelzen jedoch um einen komplexen Phasenwechselprozess handelt, ist es notwendig, den besten Prozessplan für die Wärmebehandlung auf Basis der selektiven Laserschmelztechnologie zu ermitteln.
