Aleación GH2909 para motor aeronáutico para lograr control de espacio libre

Hora de publicación: 06 / 21 2021 Autor: Editor del sitio Visita: 11047

Se utiliza principalmente en la fabricación de la carcasa central de la turbina del motor de cuarta generación, el anillo de rodamiento y el anillo de soporte de panal y otras piezas de control de espacios para reducir la pérdida de aire, mejorar la eficiencia y reducir el consumo de combustible. GH2909 se desarrolla aumentando el contenido de Si sobre la base de la aleación GH2907 y ajustando el proceso de tratamiento térmico. GH2909 es un nuevo tipo de aleación de alta temperatura de baja expansión y endurecimiento por envejecimiento a base de Fe-Ni-Co. Tiene alta resistencia y plasticidad, bajo coeficiente de expansión térmica, módulo elástico casi constante y buena resistencia a la oxidación y resistencia a la fatiga térmica a 650 ℃. El rendimiento puede reducir la brecha entre las piezas giratorias y las estáticas, realizar el control de la brecha, ahorrar energía, reducir el consumo y aumentar el empuje del motor. Es un material de aleación de alta temperatura ideal para motores de aviación y aeroespaciales, por lo que se ha utilizado ampliamente en motores de aviones.

A lo largo de los años, debido a la limitación de las condiciones del equipo de forja: solo hay una prensa de forja rápida de 2,000 toneladas, por lo que la producción de varillas de forja de aleación de alta temperatura de gran tamaño es la tabla corta del desarrollo de aleaciones de alta temperatura de una empresa. Los principales problemas de las barras de gran tamaño de aleación GH2909 son: (1) La estructura es tosca y desigual, lo que conduce a un alto desorden de detección de fallas ultrasónicas e incluso una atenuación grave de la onda inferior; (2) Grandes fluctuaciones en los datos de las pruebas de rendimiento. Con la mejora de las condiciones de los equipos de forja: se han puesto en funcionamiento 4,500 toneladas de prensas de forja rápidas y 1,800 toneladas de prensas de forja de precisión, y con el fin de mejorar y mejorar la calidad de los materiales de forja de gran tamaño de la aleación GH2909, se ha realizado el proceso de forjado. llevado a cabo para mejorar la estructura y el rendimiento de las barras de gran tamaño de aleación GH2909. Afecta el estudio.

El proceso de fundición de la aleación GH2909 es por inducción al vacío + refundición por arco al vacío, que vuelve a fundir un arco de vacío de electrodo de Φ440 mm en lingotes de acero de Φ508 mm. Después del tratamiento térmico de homogeneización, los lingotes de acero se forjan para producir piezas forjadas de aleación de alta temperatura de gran tamaño.

La forja de palanquilla adopta un enfriamiento paso a paso y un proceso de forjado de gran deformación, y la cantidad de deformación es más del 30% por fuego; la temperatura de calentamiento de la forja al fuego final: 1000 ° C; la mayor parte de la temperatura de deformación: ≤955 ° C, la temperatura final de forjado: ≥870 ° C; y Se utilizan tres métodos de forja, respectivamente: (1) Todo el lingote de acero es extraído directamente por la prensa de forja rápida de 2000 toneladas + la sección de corte central + forjado de un solo fuego separado; (2) Toda la prensa de forja rápida de lingotes de acero de 4500 toneladas es de dos vueltas y dos de dibujo + corte central en secciones + fuego por separado de 1,800 toneladas de máquina de forja de precisión en material; (3) 4,500 toneladas de prensas de forja rápidas se estiran a lo largo + mordazas en ambos extremos + secciones de corte intermedias + dos vueltas y dos estiramientos + 1800 toneladas de una La máquina de forja de precisión al fuego está terminada; a continuación, se toman de la barra las muestras de rendimiento central, 1 / 2R y de la estructura del borde y lateral, respectivamente, y se observan la microestructura y las propiedades mecánicas con un microscopio óptico. El producto terminado se inspecciona mediante detección ultrasónica de defectos después del pulido. Los resultados mostraron que:

(1) La limitación de tonelaje del equipo de la prensa de forja rápida de 2000 t es obvia.
(2) Método 2 Después de la forja, hay una pequeña cantidad de estructura de cristal mixto en el centro y 1 / 2R de la sección transversal de la barra después de la forja, y el grano del borde alcanza 8 grados, y la estructura es uniforme y fina.
(3) Método 3 Después de la forja, la sección transversal de la barra es uniforme en el centro, 1 / 2R y la estructura del borde, y los granos en cada parte son relativamente consistentes, y el tamaño de grano es de aproximadamente 6. Comparado con el Método 1 , el límite elástico a la tracción y la resistencia a la tracción a temperatura ambiente aumentan en más de 70 MPa para el método 3, y la ductilidad a la tracción a temperatura ambiente también aumenta significativamente, alcanzando más del 3%; el límite elástico a la tracción a alta temperatura y la resistencia a la tracción aumentan en más de 20 MPa, y la plasticidad a la tracción a alta temperatura se reduce; la vida de resistencia se reduce y la plasticidad de resistencia es equivalente. Los resultados de las pruebas del método 3 y del método 2 son comparables.

Por lo tanto, el Método 3, es decir, usar una prensa de 4,500 toneladas para estirado de longitud completa + mordazas en ambos extremos + secciones de corte medio + dos recalcado y dos estirado con una placa de fugas + 1,800 toneladas de máquina de forja de precisión de un solo fuego en una material, puede hacer que la aleación GH2909 sea grande La estructura del material de la barra estándar es uniforme y pequeña, y se obtiene un buen rendimiento integral que cumple con los requisitos del índice estándar.

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