Heat Resistant Alloy Manufacturers

Attuale processo di produzione di leghe madri per leghe ad alta temperatura

Le leghe ad alta temperatura, note anche come "superleghe", sono una classe di materiali metallici a base di ferro, nichel o cobalto. Sono in grado di funzionare a lungo termine a temperature superiori a 600°C sotto stress applicato. Queste leghe offrono una combinazione di proprietà eccezionali, tra cui resistenza alle alte temperature, eccellente resistenza all'ossidazione e alla corrosione a caldo, buone prestazioni alla fatica e tenacità alla frattura.

Una "lega madre" si riferisce al materiale raffinato (tipicamente fornito sotto forma di barra) utilizzato come materia prima per la rifusione e la fusione. La sua composizione chimica è controllata con precisione secondo le specifiche del cliente.

Attualmente, la fusione per induzione sotto vuoto (VIM) seguita dal processo di fusione in stampi metallici è ampiamente utilizzata per la produzione di leghe madri ad alta temperatura, come illustrato nel diagramma. In questo processo di fusione convenzionale, il metallo fuso raffinato viene versato attraverso una vasca e infine in uno stampo metallico, dove si solidifica nella forma desiderata. Questo metodo di produzione consente la produzione di leghe madri per alte temperature con una composizione chimica precisa. Attraverso tecniche quali parametri di fusione controllati, filtrazione ceramica e progettazione ottimizzata dello stampo, è possibile ottenere lingotti con eccellente qualità metallurgica e prestazioni superiori.

Le leghe madri per leghe ad alta temperatura mostrano un'eccellente resistenza alle alte temperature e resistenza allo scorrimento viscoso. Prendendo come esempio la lega madre della superlega K418, dopo un controllo preciso della composizione e pratiche di fusione pulite, la sua composizione chimica deve soddisfare i requisiti specificati nella Tabella 1 (in conformità con GB/T14992, GJB5512.1 e HB7763). Inoltre, dopo che la lega madre è stata rifusa e fusa in cera persa in barre di prova, le proprietà meccaniche devono soddisfare i requisiti elencati nella Tabella 2.

Vantaggi tecnici delle leghe madri per leghe ad alta temperatura fuse e colate sotto vuoto

Negli ultimi anni, in linea con le iniziative strategiche della Cina per sviluppare vigorosamente le industrie dei motori aerospaziali e delle turbine a gas di terra, nonché per promuovere l'applicazione diffusa dei turbocompressori automobilistici per il risparmio energetico, la riduzione delle emissioni e il miglioramento ambientale, la domanda di materiali in lega ad alta temperatura di qualità superiore è in continuo aumento. Con un numero limitato di produttori nazionali e un divario tecnologico rispetto agli Stati Uniti e all’Europa, esiste un bisogno fondamentale di una fornitura interna di leghe madre per alte temperature ad alte prestazioni ed economiche.

In risposta, nel 2016 la nostra azienda ha collaborato con un'azienda tecnologica cinese per costruire una linea di produzione VIM (Vacuum Induction Melting) per leghe madri ad alta temperatura, progettata per la formatura quasi netta, un flusso di processo breve e un basso costo. La linea è dotata di forni ad induzione sotto vuoto con capacità di 500 kg, 300 kg e 50 kg. Caratterizzati da una camera di fusione di piccolo volume e da una struttura del forno orizzontale, questi forni raggiungono un controllo ottimale del vuoto di lavoro. Un sistema di agitazione elettromagnetica trifase garantisce un'agitazione stabile del bagno fuso, consentendo agli elementi aggiunti di dissolversi uniformemente dall'alto verso il basso mantenendo una temperatura di fusione quasi costante.

Controllando con precisione la pressione e la temperatura di ciascuna fusione, riduciamo la variabilità del processo, garantendo una distribuzione stabile degli elementi e mantenendo il contenuto di elementi volatili entro un intervallo molto ristretto. Inoltre, l’ampia superficie fusa (bagno D/H > 1) fornita dal forno VIM facilita un efficace degasaggio del materiale.

Per monitorare la qualità del prodotto, abbiamo introdotto dalla Germania lo spettrometro a lettura diretta SPECTROMAXx, che consente l'analisi online della composizione della lega, nonché il monitoraggio degli elementi nocivi e del contenuto di azoto per garantire la qualità delle nostre leghe madri.

La nostra azienda è inoltre dotata di un laboratorio di proprietà meccaniche, in grado di testare in modo efficiente i materiali per le proprietà di rottura da stress ad alta temperatura, proprietà ad alta resistenza e proprietà di trazione a temperatura ambiente.

L’intero sistema di produzione è stato completamente messo in servizio entro marzo 2017 e ha raggiunto la capacità di produzione in lotti su scala industriale. Siamo certificati secondo il sistema di gestione della qualità ISO9001 e abbiamo una capacità di produzione annua di circa 5.000 tonnellate di leghe madri per leghe ad alta temperatura. Tutti i prodotti sono stati testati dal Centro nazionale di analisi per ferro e acciaio, con specifiche tecniche conformi al corrispondente standard dell'industria metallurgica YB/T 5248-93.

Rispetto ai processi di preparazione tradizionali, le leghe madri per leghe ad alta temperatura prodotte dal nostro processo VIM offrono vantaggi come elevata qualità metallurgica e basso contenuto di inclusioni.