Sa mga turbines ng gas, Mataas na temperatura haluang metal na bakal ay isa sa mga pangunahing teknolohiya para sa pagmamanupaktura ng mga blades ng turbine at mga sangkap ng pagkasunog. Ang mga sangkap na ito ay kailangang makatiis ng matinding mga kondisyon sa pagtatrabaho, kabilang ang mataas na temperatura, mataas na presyon, kinakaing unti -unting gas at mekanikal na stress.
Application ng mga blades ng turbine
Mga Kinakailangan sa Paggawa at Pagganap
Ang mga blades ng turbine ay isa sa mga pinaka -kritikal na sangkap sa mga turbines ng gas, na direktang nakalantad sa daloy ng mataas na temperatura ng gas, at ang temperatura ay maaaring kasing taas ng 1000 ° C o higit pa.
Ang mataas na temperatura ng haluang metal na bakal ay dapat magkaroon ng mga sumusunod na katangian:
Mataas na paglaban sa temperatura: Kakayahang mapanatili ang lakas at katatagan sa mataas na temperatura ng kapaligiran sa mahabang panahon.
Creep Resistance: Pigilan ang pagpapapangit ng plastik sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na kondisyon ng stress.
Paglaban ng Oxidation: Tumanggi sa mataas na temperatura ng oksihenasyon at maiwasan ang pagbuo ng malutong na layer ng oxide sa ibabaw.
Thermal pagkapagod ng pagkapagod: makayanan ang madalas na pagsisimula ng mga pag-ikot at pagbabagu-bago ng temperatura.
Pagpili ng materyal
Nickel-based na mataas na temperatura haluang metal:
Ang pinaka -karaniwang ginagamit na materyal na may mahusay na lakas ng mataas na temperatura, paglaban ng oksihenasyon at paglaban ng kilabot.
Kasama sa mga karaniwang marka ang Inconel 718, Inconel 625, CMSX-4, atbp.
Mga superalloy na batay sa Cobalt:
Mayroon itong mas mataas na paglaban sa oksihenasyon at paglaban ng kaagnasan, at angkop para magamit sa sobrang kinakaing unti -unting mga kapaligiran.
Kasama sa mga karaniwang marka ang Haynes 188, MAR-M 509, atbp.
Mga Superalloy na nakabase sa Iron:
Ito ay may mas mababang gastos, ngunit ang paglaban sa temperatura nito ay bahagyang mas mababa sa na sa mga haluang metal na batay sa nikel at cobalt, at angkop para sa mga medium na lugar ng temperatura.
Proseso ng paghahagis
Paghahagis ng pamumuhunan
Ang paghahagis ng pamumuhunan ay ang pangunahing proseso para sa mga blades ng turbine ng pagmamanupaktura, na maaaring makamit ang mga kumplikadong hugis at mataas na katumpakan.
Gamit ang mga ceramic molds, ang mga blades na walang depekto ay ginawa sa pamamagitan ng paghahagis ng pamumuhunan.
Ang mga panloob na channel ng paglamig (tulad ng mga guwang na blades) ay maaaring makagawa upang mapabuti ang kahusayan ng pagwawaldas ng init.
Directional Solidification (DS)
Sa pamamagitan ng pagkontrol sa direksyon ng solidification, ang mga butil ay lumalaki sa isang tiyak na direksyon, binabawasan ang bilang ng mga hangganan ng butil, at sa gayon ay nagpapabuti ng paglaban ng kilabot.
Single Crystal Casting (SC)
Ang mga solong blades ng kristal ay walang mga hangganan ng butil, may mas mataas na mataas na lakas ng temperatura at pagtutol ng kilabot, at ang unang pagpipilian para sa mga high-end na blades ng turbine.
Paggamot sa ibabaw
Teknolohiya ng patong:
Thermal Barrier Coating (TBC): Ang mga ceramic na materyales (tulad ng zirconium oxide) ay pinahiran sa ibabaw ng talim upang mabawasan ang temperatura ng substrate at palawakin ang buhay ng serbisyo.
Anti-oksihenasyon Coating: Tulad ng Aluminide Coating o McRalisy (metal chromium aluminyo yttrium) na patong upang mapahusay ang kakayahan ng anti-oksihenasyon.
Disenyo ng Paglamig:
Ang temperatura ng ibabaw ng talim ay nabawasan sa pamamagitan ng mga panloob na mga channel ng paglamig at panlabas na teknolohiya ng paglamig ng air film.
Application ng mga sangkap ng pagkasunog ng silid
Mga Kinakailangan sa Paggawa at Pagganap
Ang mga sangkap ng pagkasunog ng silid ay direktang nakikipag-ugnay sa mga gas na may mataas na temperatura at sumailalim sa mataas na presyon at kinakaing unti-unting media (tulad ng sulfides at nitrogen oxides).
Ang pangunahing mga kinakailangan sa pagganap ay kasama ang:
Mataas na paglaban sa temperatura: Magagawang makatiis ng mga temperatura ng pagkasunog sa itaas ng 1500 ° C.
Paglaban sa kaagnasan: Tumanggi sa pagguho ng mga produktong pagkasunog.
Structural Stability: Nagpapanatili ng geometric na hugis na hindi nagbabago sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon.
Pagpili ng materyal
Nickel-based na high-temperatura haluang metal: malawak na ginagamit sa mga sangkap ng pagkasunog ng silid, na may mahusay na lakas na may mataas na temperatura at mga katangian ng anti-oksihenasyon.
Kasama sa mga karaniwang marka ang Inconel 617, Hastelloy X, atbp.
Ang mga haluang metal na may mataas na temperatura na nakabatay sa kobalt:
Ginamit sa mga lugar na may mataas na temperatura sa mga silid ng pagkasunog, na may mas mahusay na paglaban sa kaagnasan.
Proseso ng paghahagis
Katumpakan na paghahagis:
Ginamit upang gumawa ng kumplikadong mga liner ng silid ng pagkasunog, mga tubo ng apoy at iba pang mga sangkap.
Sa pamamagitan ng pag -optimize ng proseso ng paghahagis, ang kapal ng pader ng mga sangkap ay sinisiguro na maging pantay at nabawasan ang thermal stress na konsentrasyon.
Welding at Assembly:
Para sa mga malalaking sangkap ng silid ng pagkasunog, ang mga segment na paghahagis at hinang ay karaniwang pinagtibay.
Paggamot sa ibabaw
Thermal Barrier Coating (TBC):
Ang ceramic coating ay inilalapat sa panloob na dingding ng silid ng pagkasunog upang mabawasan ang temperatura ng substrate at pagbutihin ang paglaban sa init.
Anti-oksihenasyon Coating:
Pagbutihin ang paglaban ng oksihenasyon ng mga sangkap ng pagkasunog ng silid at palawakin ang buhay ng serbisyo.
Disenyo ng Paglamig:
Ang mga sangkap ng silid ng pagkasunog ay karaniwang idinisenyo na may mga maliliit na istruktura ng paglamig upang mabawasan ang temperatura sa pamamagitan ng paglamig ng pelikula at paglamig ng convection.
Mga kalamangan ng high-temperatura haluang metal na bakal na paghahagis
Kakayahang gumawa ng mga kumplikadong hugis
Ang high-temperatura na haluang metal na bakal na paghahagis ay maaaring makagawa ng mga kumplikadong geometry, tulad ng mga guwang na istruktura at paglamig ng mga channel ng mga blades ng turbine.
Ang kakayahang ito ay kritikal sa pag -optimize ng pagganap ng sangkap (tulad ng pagpapabuti ng kahusayan sa paglamig).
Ang kakayahang magamit ng mga materyales na may mataas na pagganap
Ang mataas na temperatura na haluang metal na bakal ay may mahusay na lakas ng mataas na temperatura, paglaban sa oksihenasyon at paglaban ng kilabot, na maaaring matugunan ang mga pangangailangan ng matinding mga kondisyon ng pagtatrabaho ng mga turbin ng gas.
Mahabang buhay at pagiging maaasahan
Sa pamamagitan ng mga advanced na proseso ng paghahagis at mga teknolohiya sa paggamot sa ibabaw, ang mga high-temperatura na haluang metal na cast ng bakal ay maaaring gumana nang matatag at sa mahabang panahon sa mataas na temperatura, mataas na presyon at kinakaing unti-unting kapaligiran.
Ang application ng high-temperatura na haluang metal na bakal na paghahagis sa mga turbines ng gas ay pangunahing makikita sa paggawa ng mga blades ng turbine at mga sangkap ng pagkasunog. Ang mga teknolohiyang ito ay hindi lamang nakakatugon sa mga pangangailangan ng matinding kondisyon ng pagtatrabaho ng mga turbines ng gas, ngunit nagtataguyod din ng pag -unlad ng teknolohikal sa larangan ng aerospace at enerhiya.
