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Colate di precisione sottovuoto in lega ad alta temperatura

Name: Colate di precisione sottovuoto in lega ad alta temperatura
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Diagramma schematico del tradizionale processo di fusione in stampo per leghe madri ad alta temperatura

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.

Inchiesta

PRECV：Disco della turbina in lega ad alta temperatura
SUCC：Getti di leghe ad alta temperatura

Tabella 1 Composizione chimica della lega K418 (% in peso)

Elementooo

Contenuto (%)

0,08~0,16

3,80~4,80

11.50~13.50

5.50~6.40

0,060~0,150

0,50~1,00

0,008~0,020

Elementooo

N.B

Sì

Contenuto (%)

1,80~2,50

≤1,00

≤0,50

≤0,010

≤0,015

≤15 ppm

Elementooo

Come

Contenuto (%)

≤35 ppm

≤0,0005

≤0,001

≤0,00005

Bal.

Tabella 2: Fornitura di standard tecnici per la lega K418

Numero standard	Varietà	Campionamento	Proprietà di trazione					Prestazioni di durabilità
			θ/℃	σb/MPa	σ po.2/MPa	δ5/	ψ/%	θ/℃	σ/MPa	T/h	δs/
				≥						≥
GJB5515.1①	Lega principale	Barra di prova realizzata con fusione di precisione in condizioni grezze	20	755	686	3.0	一	750	608	40	3.0
			800	755	一	4.0	6.0	800	490	45	3.0
HB7763②	Lega principale	Barra di prova realizzata con fusione di precisione in condizioni grezze	20	755	686	3.0	-	750	608	40	3.0
			800	755	一	4.0	6.0	800	490	45	3.0
①Lo stretching e la resistenza possono essere testati a una temperatura. Se le prestazioni di resistenza non sono qualificate, possono essere testate nuovamente a 800 ℃, 471 MPa e un tempo di frattura non inferiore a 80 ore. Ogni 10 forni dovrebbero essere selezionati per una prova di trazione a lungo termine e i valori δ 5 e ψ dopo la frattura non dovrebbero essere utilizzati come base per il rifiuto. ②Le prove di trazione e rottura da stress possono essere condotte a un'unica temperatura selezionata. Per ogni 10 colate prodotte, una colata dovrà essere sottoposta a prove di rottura fino alla rottura, con misurazioni effettive effettuate per l'allungamento percentuale (δ5) e la riduzione percentuale dell'area (ψ).

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