秉爭實業(yè)(恩施市分公司)坐落在風(fēng)景秀美、交通便捷、人文薈萃、美麗的 哈氏合金之都——湖北恩施,區(qū)位優(yōu)越,交通便捷,基礎(chǔ)設(shè)備齊全。作為一個 哈氏合金的科技企業(yè),公司吸取了國內(nèi)外眾多的先進(jìn)知識和管理精華,使自身成為專業(yè)化的管理隊伍,該隊伍具有很強(qiáng)的事業(yè)心、責(zé)任心和使命感;且在多年的實踐和摸索中,形成了“注重人才、注重技術(shù)、誠德為本、專業(yè)化管理、以創(chuàng)新為己任”的核心經(jīng)營管理理念。
C-59合金可以很容易地用普通制作工藝來加工。
1、加熱 C-59合金在熱處理前和熱處理過程中不可以和任何污染物接觸。 在含有S、P、Pb和其它低熔點金屬的環(huán)境中加熱,會使C-59合金的性能下降。污染物的來源主要有標(biāo)記筆痕跡、溫度指示漆、粉筆、潤滑油脂、燃料等。 加熱爐燃料的含硫量必須低,天然氣的含硫量必須低于0.1%(質(zhì)量),燃料油的含硫量不可超過0.5%。 爐氣環(huán)境應(yīng)該是輕的氧化性,不可以在氧化性和還原性之間波動。不可以讓火焰直接沖擊合金材料。
2、熱加工 C-59合金可以在950-1180℃之間進(jìn)行熱加工。冷卻要用水急冷。 熱加工后退火可以確保材料有良好的耐蝕性能。
3、冷加工 退火的C-59合金才可以用來冷加工,C-59合金的加工硬化率是很高的,對成形設(shè)備的要求要高一些。 當(dāng)冷變形加工執(zhí)行時,工序間退火是必要的。
4、熱處理 固溶熱處理溫度應(yīng)該在1100-1180℃,在1120℃處理。 水冷是確保材料有耐蝕性能的基本要點。在任何熱操作過程中,材料表面必須清潔。
5、除垢 C-59合金焊縫附近的氧化物比其它不銹鋼要緊密的多,可以用細(xì)砂輪打磨干凈。 酸洗前,材料表面的氧化物、污點等可以用細(xì)砂輪或不銹鋼絲刷打磨干凈。
6、機(jī)加工 機(jī)加工C-59合金應(yīng)該是固溶處理狀態(tài)。由于其加工硬化率較大,所以相對于低合金奧氏體不銹鋼來說,要采用較低的表面切削速度,且進(jìn)刀量要大,以忽略硬度較高的表面。同時要讓刀具處于連續(xù)運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
九、焊接焊接鎳基合金時,要遵守下列操作規(guī)程:
1、工作場地 C-59合金的焊接場該是獨立的,和碳鋼加工場地分開,同時不可以有氣流擾動。
2、著裝 焊接著裝應(yīng)該采用皮革手套和工作服。
3、加工工具和機(jī)械 工具要采用鎳基合金專用工具,制造和加工機(jī)械如:剪板機(jī)、卷板機(jī)、壓制機(jī)械等,其工作臺面要用毛氈、紙板、塑料等覆蓋,防止C-59合金表面在加工過程中被壓入污染物,導(dǎo)致終的腐蝕。
4、清理 基材金屬的焊縫區(qū)域清理和填料金屬的清理應(yīng)該使用丙酮。
5、坡口準(zhǔn)備 C-59合金的焊接坡口成形可以采用機(jī)械方法,如車削成形、磨削成形或刨制成形;等離子切割也是可以的,不過切割后的坡口要打磨干凈,并且不可以使坡口附近過熱。
6、坡口角度一般焊接后應(yīng)該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。 鎳基合金和特種不銹鋼相對于普通碳鋼的一般區(qū)別在于其有較低的熱傳導(dǎo)系數(shù)和有較高的熱膨脹率。其焊接焊腳要大(1-3 mm),坡口角度要在60-70°左右,主要因為C-59合金的熔化金屬有較高的粘性,而且其焊后收縮傾向比較大。
7、引弧 引弧時只可以在即將焊接的焊縫區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,不可以在已完成的焊接件上,以免造成耐蝕性能的下降。
8、焊接工藝 C-59合金可以用多種常規(guī)焊接工藝焊接,如:TIG/GTAW,MIG/MAG,手工金屬焊接、等離子弧焊等。不過焊接前的清理是必要的。
9、焊接參數(shù)和有關(guān)影響因素 焊接時要謹(jǐn)慎選擇熱輸入量,一般要采用較低的熱輸入量,層間溫度不要超過150℃。同時采用較薄的焊道焊接工藝。
一般焊接后應(yīng)該立即用不銹鋼絲刷刷去氧化部分。
不銹鋼特性:與 304 鋼相比,Cr 和 Ni 含量較低,冷加工時抗拉強(qiáng)度和硬度增高。無磁性,但冷加工后有磁性。
不銹鋼用途:列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網(wǎng)等。
不銹鋼牌號:301L
不銹鋼特性:在 301 鋼基礎(chǔ)上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蝕性;通過添加N元素來彌補(bǔ)含C量降低引起的強(qiáng)度不足,保證鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:鐵道車輛構(gòu)架及外部裝飾材料。
不銹鋼牌號:303
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了S,切削性能好,防腐性能沒有304好。
不銹鋼用途:要求易切削和表面光潔度高的場合,尤其適宜自動車床使用,可加工成螺栓和螺母等。
不銹鋼牌號:303Cu
不銹鋼特性:在303的基礎(chǔ)上加了Cu,切削性與成形性優(yōu)于303。
不銹鋼用途:與303相同。自動車床使用,要求切削性與表面光潔度的場合。
不銹鋼牌號:304
不銹鋼特性:不銹鋼中普遍的鋼種。具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。
不銹鋼用途:用途非常廣泛,家庭用品,汽車配件,醫(yī)療器具,建材,化學(xué),食品工業(yè),農(nóng)業(yè),船舶部件等。
不銹鋼牌號:304L
不銹鋼特性:作為低C的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
不銹鋼用途:需要高耐粒界腐蝕性的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)設(shè)備、建筑材料、耐熱部件及不易熱處理的部件。
不銹鋼牌號:304Cu
不銹鋼特性:304的基礎(chǔ)上添加了Cu,提高了抗菌性及成型性,有利于需要衛(wèi)生觀念的環(huán)境及深加工產(chǎn)品。
不銹鋼用途:保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機(jī)器。
不銹鋼牌號:304H
不銹鋼特性:在304鋼的基礎(chǔ)上,提高含碳量,冷軋加工時強(qiáng)度有所提高。
不銹鋼用途:多用于線材。釣魚鉤等。
不銹鋼牌號:304N
不銹鋼特性:在304的基礎(chǔ)上加了N,提高了鋼的強(qiáng)度。
不銹鋼用途:適用于對冷成型性要求高的場合,如泵軸、船軸等。
不銹鋼牌號:316
不銹鋼特性:在304成分基礎(chǔ)上添加了Mo,耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
不銹鋼用途:海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備;照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母等。
不銹鋼牌號:316L
不銹鋼特性:作為 316 鋼種的低 C 版本,除與 316 鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
不銹鋼用途:316鋼的用途中,對抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
我國發(fā)展自主航空航天產(chǎn)業(yè)研制先進(jìn)發(fā)動機(jī),將帶來市場對高端和新型高溫合金的需求增加。
航空發(fā)動機(jī)被稱為“工業(yè)之花”,是航空工業(yè)中技術(shù)含量、難度的部件之一。作為飛機(jī)動力裝置的航空發(fā)動機(jī),特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能,這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中的性能要求。
高溫合金是能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料。高溫合金是為了滿足現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)對材料的苛刻要求而研制的,至今已成為航空發(fā)動機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。目前,在先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中,高溫合金用量所占比例已高達(dá)50%以上。
在現(xiàn)代先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中,高溫合金材料用量占發(fā)動機(jī)總量的40%~60%。在航空發(fā)動機(jī)上,高溫合金主要用于燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪葉片和渦 四大熱段零部件;此外,還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。
2、能源領(lǐng)域
高溫合金在能源領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。煤電用高參數(shù)超超臨界發(fā)電鍋爐中,過熱器和再過熱器必須使用抗蠕變性能良好,在蒸汽側(cè)抗氧化性能和在煙氣側(cè)抗腐蝕性能優(yōu)異的高溫合金管材;在氣電用燃?xì)廨啓C(jī)中,渦輪葉片和導(dǎo)向葉片需要使用抗高溫腐蝕性能優(yōu)良和長期組織穩(wěn)定的抗熱腐蝕高溫合金;在核電領(lǐng)域中,蒸汽發(fā)生器傳熱管必須選用抗溶液腐蝕性能良好的高溫合金;在煤的氣化和節(jié)能減排領(lǐng)域,廣泛采用抗高溫?zé)岣g和抗高溫磨蝕性能優(yōu)異的高溫合金;在石油和天然氣開采,特別是深井開采中,鉆具處于4-150 ℃的酸性環(huán)境中,加之CO2,H2S和泥沙等的存在,必須采用耐蝕耐磨高溫合金 [5] 。
我國上海電氣、東方電氣、哈爾濱汽輪機(jī)廠等大型發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)在生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)等方面近年來有了較大提高,拉動了對發(fā)電設(shè)備用的渦 的需求。正在進(jìn)行國產(chǎn)化研制的新一代發(fā)電裝備-大型地面燃機(jī)(也可作艦船動力)取得了顯著進(jìn)展,實現(xiàn)量產(chǎn)后將帶動對高溫合金的需求。同時,核電設(shè)備的國產(chǎn)化,也將拉動對國產(chǎn)高溫合金的需求。
1、含錸單晶葉片的研究
在單晶的成分設(shè)計中,要兼顧合金性能和工藝性能,由于單晶中不存在晶界,并應(yīng)用在較為苛刻的環(huán)境下,所以引入了某些具有特殊作用的合金元素。隨著單晶合金的發(fā)展,合金的化學(xué)成分具有如下變化趨勢:引入Re元素,引入Ru、Ir等鉑族元素,增加難熔元素W、Mo、Re、Ta的含量;難熔元素的加入總量增加,C、B、Hf等元素從“完全去除”轉(zhuǎn)為“限量使用”;降低Cr含量從而允許加入更多其他的合金化元素而保持組織穩(wěn)定。
含錸單晶葉片大幅了其耐溫能力及蠕變強(qiáng)度。以PW公司的PWA1484、RR的CMSX-4,GE公司的Rene′N5為代表的第二代單晶合金與代單晶合金相比,通過加入3%的錸元素、適當(dāng)增大了鈷和鉬元素的含量,使其工作溫度提高了30℃,持久強(qiáng)度與抗氧化腐蝕能力達(dá)到很好的平衡。
含錸單晶葉片是未來航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的趨勢。單晶葉片由于其耐溫能力、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕特性較定向凝固柱晶合金有了顯著提高,從而很快得到了航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)界的普遍認(rèn)可,幾乎所有先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)都采用了單晶合金用作渦輪葉片 [6] 。