SHANGHAI CONLY VALVE CASTING CO., LTD

Fortgeschrittene Nickelbasierte Superlegierungen für kleine Gasturbinen (2)

Veröffentlichkeitsdatum: 2021-10-13 11:31:36  Hits: 8

Extensive Wärmebehandlung und Mikrostruktur Auswertungen wurden auf CM 939 Schweißbare Legierung durchgeführt, um alternative thermische Verarbeitung zu beurteilen. Zwei Wärmebehandlungsoptionen entstanden als kommerziell wünschenswert: einen Fünf-Nstep-Produktionszyklus, der einen typischen Multi-Multi-Stage-Wärmebehandlungszyklus [9] mit einem Beschichtungsdiffusionszyklus und einem einfachen dreistufigen thermischen Zyklus verbindet [10] (das auch das enthält Beschichtung Diffusionsschritt).-

Typical Mikrostrukturen der CM 939 Legierung als Schweißbarecast undnach der Wärmebehandlung ist in den 3-4 gezeigt. Man beachte, dass minimal eta (h) Phase vorliegt als in der-cast Mikrostruktur, und es besteht keine eta-Phase in der Wärme-treated Mikrostrukturen. Eta-Phase, Ni & sub3; (Ti, Cb, Ta), ist eine unerwünschte, häufig spröde Phase in hohem Ti, Cr gefunden, Ta-haltigen Legierungen und mit Bezug zu geringer Duktilität [11]. Hohe Vergrößerung SEM Mikroaufnahmen von Korngrenzen-Carbid-Mikrostrukturennach der Wärmebehandlung zeigen, feinen diskreten Karbide, die ein guten Legierungsschlüssel sind Stärke zu Erhalten und Duktilität (Abbildung 5). [12]-

figure 3微信图片_20211012144317.pngAls-cast CM 939Weldable zeigt minimaleta Phase (Pfeile)-

figure 4 - Mikrostruktur ofCM 939 Schweißbare followingheat Behandlung微信图片_20211012144351.png

微信图片_20211012144425.pngfigure 5 - Fein, discretegrain Grenzencarbide INCM 939 Schweißbare Nach Erhitzung 


Typische Zugeigenschaften für cm 939 schweißbare Legierung sind in Tabelle 2 gezeigt; Typische Stress

EUDURE-Eigenschaften sind in Tabelle 3 und Fig. 6 dargestellt. Vergleichende Eigenschaften für Standard in 939 [13] - und GTD 222 [14] -Legierungen sind bei-101 enthalten; erhältlich. GTD 222 Legierung (Tabelle 1 [15]) ist eine alternative Legierung von General Electric Company entwickelt und oft in ähnlichen Anwendungen wie IN 939-Legierung verwendet. GTD 222 hat eine verbesserte Duktilität, aber eine geringere Festigkeit im Vergleich zu Standard-IN 939-Legierung.&#

Analysis der Vergleichsdaten zeigen, dass CM 939 schweißbar Legierung IN 939 ähnliche Festigkeit hat, mit einer verbesserten Duktilität und eine deutlich verbesserte Festigkeit im Vergleich zu GTD 222 unter Beibehaltung einer guten Duktilität. Mit anderen Worten stellt CM 939 Schweißbar die beste Kombination aus Festigkeit und Duktilität der drei Legierungen

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图片6.pngfigure. 6 - CM 939 schweißbar Stress

rupture Leben (fünfstufige thermische Behandlung)

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As eine Alternative, die in drei Schritte thermische Zyklus kürzer, weniger komplex und daher weniger teuer Post

cast Verarbeitung. Die mechanischen Eigenschaftsdaten für diese Option wird ein verbesserte Festigkeit im Vergleich zu dem Fünf-Stufen-Zyklus, mit etwas reduziert, abernoch akzeptabel, Duktilität. Neben der allgemeinen Verbesserung der Lebensdauer bis zum Bruch, eine deutliche Erhöhung der Zeit auf 1% Kriechen hat mit dieser thermischen Behandlung beobachtet worden [16].-

Die Duktilität und Schweißbarkeit von CM 939 Schweißbar Legierung wurde ausgewertet verbessert Durch eine Reihe von Studien, die von TWI Ltd. (Cambridge UK) unter einer Reihe von thermischen Bedingungen vor

weld durchgeführt werden, einschließlich alsWeld, übernommen, überall und als-Heat behandelt. Gute Schweißpraktiken umfassen einen Beitrag-cast Glühen oder Überalterungsverfahren vor dem Schweißen; alternative Bedingungen wurden eingeschlossen, die Legierung Duktilität des Auftretens zu korrelieren (odernicht-occurrence) von Schweiß Mikrorißbildung. Bead auf Platte Schweißversuche unter Verwendung von sowohl Alloy 625, C263 und Haynes 282®-Legierung Fülldraht zeigten keine Anzeichen von sowohl in dem HAZ aswelded Rissbildung undnach dem Schweißen wärmebehandelten Zustand [17,18]. Typische Mikrostruktur ist in Figur 7 Diese Arbeit zusammen mit Routinereparaturschweißen von Gussteilen an mehreren Rollen (ohne Anzeichen von Rißbildung Problemen) bestätigte die verbesserte Schweißbarkeit von CM 939 Legierung Schweißbare gezeigt. Neuere Entwicklung für eine verbesserte Festigkeit Fähigkeit hat, bei der erfolgreichen Herstellung von CM 939 Schweißbare Fülldraht geführt, die von Polymet Corporation, im Handel erhältlich ist (Cincinnati, OH) und bei der Verwendung für die Schweißreparatur von CM 939 Schweißbare Gußteile.--

figure 7 - Typische Schweißmikrostruktur an der CM 939 Schweißbare图片7.pngC263 Füllmetall Schmelzlinie/


As ein Ergebnis der vorteilhaften Eigenschaftsbewertungen, CM 939 schweißbar ist iN 738 LC ersetzt und iN 713 LC-Legierungen für strukturelle Komponenten wie Brennkammer und Turbinengehäuse und Leitschaufelkränze in kleinen Hochleistungs-Turbojet-Anwendungen.

CM 247 LC Legierung

EARLY DS Gußteile wurden aus gleichachsigen Schaufellegierungen wie gemacht wie MAR M 002, MAR M 200 und MAR-M 247; zeigte jedoch viele dieser Legierungen geringe Duktilität und Risse entlang der Korngrenzen DS [19]. Dies gab den Anstoß für die Entwicklung von Legierungen Vorteil des DS-Prozess zu übernehmen optimiert. CM 247 LC Legierung (Tabelle 4) ist eine Modifikation des MAR M 247 Legierung entwickelt, um DS Korngrenze zu reduzieren Cracken von dünnen

walled komplexe entkernten Gussstücke.-

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Chemistry Modifikationen für CM 247 LC Alloy, einschließlich Reduzierender ZR- und TI-Gehalt und engere Steuerung von Si und S, die verbesserte Gastbarkeit erzeugten. Reduziertes C-Gehalt verbessert die Carbid-Mikrostruktur, Carbid Stabilität und die Raumtemperatur auf Zwischentemperatur-Duktilität. CM 247 LC Legierung zeigt eine 2x Verbesserung der Duktilität gegenüber Standard-MAR M 247-Legierung. W, Mo und Cr-Inhalte wurden reduziert, um denniedrigeren C auszugleichen, um die Legierung für Phacomp-Erwägungen zu ausgleichen [19]. Diese Veränderungen waren auch vorteilhaft Castings gleichachsigen, was zu weniger Heißriss

Heißrissigkeit; Folglich hat CM 247 LC Legierung auch für viele EQ Anwendungen, wie Axial- und Radial integral Räder, Turbinenschaufeln und Schaufelsegmenten ausgewählt worden ist.&

RE

bearing Alloys-

Dienächste signifikante Fortschritt in der Legierungsentwicklung war die Einführung von Rhenium (Re) auf EQ, DS- und SX-Legierungen (Tabelle 5). Diese so

called „zweite Generation“ Legierungen besitzen signifikante Verbesserung der Kriecheigenschaftenrupture Eigenschaften aufgrund von Re, welche Partitionen zu dem-- ymatrix, retards Vergröberung desy'(Verstärkung) Phase und erhöht die gy/y' Fehlanpassungs [20]. Re „Cluster“ wirken als Hindernisse für die Versetzungsbewegung zu einer verbesserten Legierung Festigkeit führen.

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