سبيكة Nimonic80A ذات درجة الحرارة العالية

1. مقدمة عن مواد Nimonic80A

نيمونيك 80A هي درجة بريطانية تقابل الدرجة الصينية GH80A. وهي سبيكة أساسها النيكل وتتميز بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والتآكل. وتتكون أساساً من النيكل والكروم كمكونين رئيسيين. يُضاف الألومنيوم والتيتانيوم لتشكيل سبيكة ذات درجة حرارة عالية مع تعزيز الانتشار في الطور γ′. وباستثناء محتوى الألومنيوم المرتفع قليلاً، تتشابه السبائك الأخرى مع GH4033، وتبلغ درجة حرارة الخدمة 700-800 ℃، وتتمتع بمقاومة جيدة للزحف ومقاومة الأكسدة عند 650-850 ℃. تتمتع السبيكة بأداء معالجة جيد على البارد والساخن وتوفر بشكل أساسي قضبان مدرفلة على الساخن وقضبان مسحوبة على البارد وصفائح مدرفلة على الساخن وصفائح مدرفلة على البارد وشرائط وحلقات.

2. معيار التنفيذ Nimonic80A

WS9-7009-1996 "قضبان مدرفلة على الساخن لشفرات التوربينات المصنوعة من سبيكة GH80A"

WS9-701111-1996 "سبائك GH80A المدرفلة على الساخن والمطروقة والمسدودة على البارد"

WS9-7012 قطع غيار الحلقات WS9-7012-1996 "قطع غيار الحلقات المدرفلة من السبائك GH80A"

WS9-7095-1996 "الصفائح المدرفلة على الساخن من سبيكة GH80A، والصفائح والشرائط المدرفلة على البارد"

3. التركيب الكيميائي للنيمونيك 80A
التنفيذ وفقًا للمعايير الوطنية، والمعايير الأمريكية والمعايير البريطانية

4. الخواص الفيزيائية لنيمونيك 80A
كثافة Nimonic80A ρ=8.15 جم/سم3
درجة انصهار Nimonic80A 1405 ℃
الخواص الكهربائية لنيمونيك80A في درجة حرارة الغرفة ρ=1.23×10-6Ω.m
خواص Nimonic80A المغناطيسية غير مغناطيسية.
خواص Nimonic80A المضادة للأكسدة تم اختبار معدل أكسدة Nimonic80A في وسط هوائي لمدة 100 ساعة:
700 θ/0.037 غم/(م2-ح)؛ 750 θ/-0.041 غم/(م2-ح)؛ 800 θ/-0.047 غم/(م2-ح);

4.1 درجة حرارة تغير الطور GH80A

4.2 منحنى الانتقال بين الزمن ودرجة الحرارة والأنسجة GH80A

4.3 تتم معالجة هيكل شفرة سبيكة GH80A الفارغة وفقًا لمواصفات المعالجة الحرارية المختلفة: 1080 ℃ ± 10 ℃، 8 ساعات، معالجة بالتبريد بالهواء: عند 1080 ℃، تذوب بعض كربيدات حدود الحبوب M7C3 و M23C6 في المصفوفة في المحلول الصلب. أثناء عملية التبريد، تتشكل كربيدات M7C3 و M23C6 الغنية بالكروم في حدود الحبوب. يترسب M7C3 عند حوالي 1000 درجة مئوية ويتحول إلى M23C6 عند درجة حرارة أقل. يترسب M23C6 عند درجة حرارة 750-1000 درجة مئوية ويمكنه أيضًا أن يتكوّن بشكل مستقل لتوليد كربيدات حدود الحبيبات. ولذلك، بعد 1080 ℃ ± 10 ℃، 8 ساعات، ومعالجة التبريد بالهواء، يظهر M7C3 و M23C6 في حالات متقطعة على حدود الحبوب، مع وجود الطور γ′ و MC في البلورة.

1080 ℃ ± 10 ℃، 8 ساعات، تبريد بالهواء + 700 ℃ ± 5 ℃، 16 ساعة، معالجة بالتبريد بالهواء: يتم تقادم السبيكة بمقدار 700 ℃ ± 5 ℃، 16 ساعة على بنية المحلول الصلب، ويستمر تحول M7C3 على حدود الحبوب إلى M23C6، لذلك يتم ترسيب M23C6 المستمر على حدود الحبوب، وينمو الطور γ ′ في البلورة أيضًا إلى جزيئات كروية [4]

نظام المعالجة الحرارية Nimonic80A:
قضبان الشفرات 1080 ℃ ± 10 ℃، 8 ساعة، تبريد هواء + 700 ℃ ± 5 ℃، 16 ساعة، تبريد هواء.
قضبان الدرفلة على الساخن والمطروقة والمسحوبة على البارد: وفقًا لأحكام الجدول 1-2.
أجزاء الحلقة المدرفلة: (1050 ~ 1080 ℃) ± 10 ℃، لا تزيد عن ساعتين، مبردة بالماء +750 ℃ ± 5 ℃ (أو +700 ℃ ± 5 ℃)، 4 ساعات (أو 16 ساعة)، مبردة بالهواء.
الألواح المدرفلة على الساخن والألواح والشرائط المدرفلة على البارد هي: حالة التوريد +750 ℃ ± 10 ℃، 4 ساعات، مبردة بالهواء.
عملية الصهر والصب Nimonic80A يتم اعتماد قضبان وألواح الشفرات للصهر بالحث الفراغي بالإضافة إلى عملية إعادة الصهر بالخبث الكهربائي. تتم معالجة الأجزاء الحلقية المدرفلة والقضبان المدرفلة على الساخن والمطروقة والمطروقة والمسحوبة على البارد عن طريق الصهر بالحث وإعادة الصهر بالخبث الكهربائي، أو الصهر بالحث الفراغي وإعادة الصهر بالقوس الفراغي، أو الصهر بالحث الفراغي وإعادة الصهر بالخبث الكهربائي.

V. أداء عملية Nimonic80A ومتطلباتها

5.1 أداء تشكيل Nimonic80A

5.1.1.1 سبيكة تزوير Nimonic80A لها خصائص تزوير جيدة. درجة حرارة تسخين السبيكة الفولاذية هي 1120 ~ 1150 ℃، ودرجة حرارة الحدادة لا تقل عن 1000 ℃. يجب ألا تقل درجة حرارة الحدادة عن 950 ℃ [2].

5.1.2 درجة حرارة التسخين للوحة المدرفلة على الساخن Nimonic80A هي 1120 ~ 1150 ℃، ودرجة حرارة توقف الدرفلة لا تقل عن 930 ℃ [2].

5.1.3 يجب رش الفراغات الخاصة بتزوير شفرات التوربينات من شفرات التوربينات Nimonic80A بمواد تشحيم واقية وفقًا لمتطلبات العملية المحددة، ولا يمكن تسخينها في الفرن إلا بعد التجفيف. يتم تسخين فراغات الأجزاء في فرن كهربائي، ودرجة حرارة تحميل الفرن 800 ℃ ± 20 ℃، والعزل 60 دقيقة، ودرجة حرارة التسخين 1090 ℃ ± 10 ℃، والعزل 35 دقيقة، ودرجة حرارة التشكيل الافتتاحية 1090 ℃، ودرجة حرارة التوقف عن التشكيل 950 ℃. يتم التشكيل على آلة التشكيل، ويتم تشحيم حجرة القالب بثاني كبريتيد الموليبدينوم قبل التشكيل. يجب أن تخضع العملية الوسيطة لفراغات أجزاء الحدادة لمعالجة المحلول الصلب، مع درجة حرارة تسخين 1130 ℃ ± 10 ℃، وعزل لمدة 60 دقيقة، وتبريد الهواء. بعد نفخ الرمال، يتم رش مادة التشحيم الواقية وفقًا لمتطلبات العملية المحددة، وتجفيفها وتسخينها في الفرن. بعد ذلك يتم تحميل فراغات الأجزاء وتسخينها وعزلها وفقًا للوائح المذكورة أعلاه، ويتم إجراء التشكيل النهائي على مكبس الكرنك، ويتم تشحيم حجرة القالب بثاني كبريتيد الموليبدينوم قبل التشكيل.

5.2 يمكن توصيل سبيكة أداء اللحام Nimonic 80A تلقائيًا بلحام القوس بالأرجون ولحام التماس.
ملاحظة: قبل اللحام، اطحن العينة بقطعة قماش رملية ونظفها بالأسيتون. لا يزيد سمك اللوح عن 1.2 مم ولا يحتوي على أسلاك لحام. قم بلحامها في قطعة واحدة.

6. مجال تطبيق Nimonic80A
تُستخدم لتصنيع شفرات دوّار المحرك، ودعامات شفرات التوجيه، والمسامير، وألواح قفل الريشة وأجزاء أخرى.
يمكن أيضًا استخدام نيمونيك 80A في المكونات ذات درجة الحرارة العالية في المفاعلات النووية، مثل عناصر الوقود النووي ومواد المفاعلات، إلخ.