GH3536 alyaj konpozisyon chimik ak pwosesis tretman chalè
GH3536 alyaj se yon alyaj ki baze sou nikèl segondè-tanperati sitou solid-solisyon ranfòse ak chromium ak molybdène (mak ki koresponn lan se Hastelloy-X). Li gen bon rezistans oksidasyon ak rezistans korozyon, epi li toujou gen rezistans modere ak fòs ranpe nan 900 degre. , apwopriye pou fabrike eleman cho-fen nan estrikti sèvis segondè-tanperati, tankou kòn ke, tiyo echapman vortex, ak lojman bouch ki degaje konbisyon. Sepandan, fòm nan pati sa yo se konplèks, epi souvan gen chanèl koule oswa estrikti pore andedan. Pwosesis tradisyonèl yo sitou te fè nan soude miltip, ki se pa sèlman difisil asire presizyon dimansyon, men tou, afekte estabilite nan koule gaz la. Menm nan Forge presizyon, li difisil pou satisfè bezwen endistri manifakti a. Selektif lazè k ap fonn (SLM) se yon teknoloji ki sèvi ak lazè kòm yon sous chalè pou reyalize entegrasyon pati ki trè konplèks pa fonn kouch poud metal pwen pa pwen, sipèpoze liy pa liy, ak solidifye ak akimile kouch pa kouch. Teknoloji "Tou pre fòm nèt" rezoud pwoblèm nan kou boutèy ki mete restriksyon sou pwosesis la nan pati alyaj GH3536. Sepandan, depi poud alyaj la bezwen fini fonn, solidifikasyon ak refwadisman nan yon tan espesifik entèraksyon trè kout pandan pwosesis la SLM fòme, gradyan nan tanperati ekstrèmman wo ki te koze pa opinyon chalè lokalize ak gwo estrès rezidyèl ki te pwodwi pandan pwosesis solidifikasyon an ap mennen nan domaj estriktirèl nan alyaj la. segregasyon ak engredyan. Se poutèt sa, selektif lazè k ap fonn fòme pati anjeneral mande pou tretman apre-chalè pou repare domaj entèn nan alyaj la, kontwole konpozisyon an ak estrikti nan mikrostruktur la, ak amelyore pwopriyete yo mekanik nan alyaj la.
Seleksyon materyèl eksperimantal
Eksperyans sa a sèvi ak aerosolize esferik GH3536 alyaj poud kòm matyè premyè pou depo SLM. Konpozisyon chimik poud alyaj yo montre nan figi ki anba a, ki satisfè kondisyon konpozisyon alyaj wo-tanperati GH3536 nan GB/T 14992-2005.
Analiz rezilta yo
(1) Pwopriyete tanperati tanperati chanm nan alyaj GH3536 nan diferan eta tretman chalè
Tès tansyon tanperati chanm yo te fèt sou echantiyon SLM, echantiyon ST ak espesimèn HIP ki te prepare nan diferan direksyon, epi konpare ak estanda endistriyèl HB 5497-1992. Fòs rupture ak fòs sede twa echantiyon yo nan direksyon transverse/longitudinal nan tanperati chanm nan tout depase kondisyon ki nan estanda Forge, men elongasyon an diferan. Fòs rupture echantiyon SLM a nan direksyon transverse a se 769 MPa, ki se 58 MPa pi wo pase sa ki nan direksyon longitudinal; fòs sede transverse a se 465 MPa, ki se 44 MPa pi wo pase sa ki nan direksyon longitudinal; elongasyon longitudinal la se 27.81%, ki se 7.21% pi wo pase sa ki nan direksyon transverse; se sa ki, echantiyon SLM a nan tanperati chanm Gen anisotropi nan pwopriyete yo tensile. Kòm nou tout konnen, pwopriyete yo tansyon nan alyaj yo pa sèlman afekte pa karakteristik sa yo nannan nan materyèl la, men tou, ki gen rapò ak mikrostruktur la. Pou echantiyon SLM fòme, yo dwe pran an konsiderasyon enfliyans fwontyè pisin fonn lan. Mikwostrikti echantiyon SLM a ka konsidere kòm yon konpozisyon distribisyon dekale nan "fonn pisin fwontyè-ultrafine subgrains kolon". Anjeneral pale, pi piti grenn yo, pi wo a fòs rupture ak pi bon an plastisit. Zòn ki antoure pa fwontyè pisin fonn lan konpoze de kristalit mens kolon, ki distribye respire, asire fòs segondè ak bon plastisit echantiyon SLM la. Sepandan, fwontyè pisin fonn ki distribye espasyalman pral afekte anpil plastisit echantiyon SLM la. Depi pèfòmans nan lyezon nan fwontyè a pisin fonn tèt li se pi fèb pase sa yo ki nan fwontyè grenn jaden an, e gen yon lokal "zòn grenn koryas" nan fwontyè a pisin fonn nan zòn nan sipèpoze pisin fonn, fwontyè a pisin fonn vin zòn nan fèb nan. echantiyon an. Lè echantiyon SLM a sibi deformation plastik, li pral preferans glise sou fwontyè pisin fonn lan. Kantite fwontyè pisin fonn (longè) nan seksyon longitudinal echantiyon an pou chak zòn inite a pi gran pase sa ki nan seksyon transverse a, ki vle di ke lè echantiyon SLM la lonje sou direksyon longitudinal, deformation plastik pi fasil pou kontinye, kidonk li montre plis pwopriyete makwoskopik. Ekselan elongasyon, men fòs la rupture se yon ti kras pi ba pase nan direksyon an transverse.
Fòs rupture ak fòs sede echantiyon ST nan direksyon transverse a se 695 ak 382 MPa respektivman, ak elongasyon an se 31.13%. Pwopriyete mekanik yo sou direksyon longitudinal yo se esansyèlman menm jan ak sa yo ki nan direksyon transverse, ki konsistan avèk obsèvasyon ke mikrostruktur transverse/longitudinal la sanble. Eliminasyon fwontyè pisin fonn lan se rezon prensipal pou disparisyon anisotropi nan pwopriyete tensil echantiyon ST la. Tretman solisyon solid elimine domaj tankou porositë ak fant nan echantiyon an depoze, ak tretman wo-tanperati ap ankouraje ogmantasyon nan kantite austenite nan estrikti a, sa ki lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan elongasyon echantiyon ST a, konpare ak lateral la. elongasyon echantiyon SLM la. Yon ogmantasyon de 10.53%. Sepandan, tretman solisyon solid pral lakòz grenn alyaj yo rekristalize ak grandi nan tanperati ki wo, sa ki lakòz yon rediksyon enpòtan nan fòs nan ka zo kase tensile ak fòs sede. Tanperati chanm tanperati tensile mekanik echantiyon HIP a sanble ak echantiyon ST a, men transverse/longitudinal fòs tensile a se apeprè 728 MPa ak fòs sede a se 429 MPa. Malgre ke fòs rupture a se apeprè 41 MPa pi ba pase fòs rupture transverse echantiyon SLM a, li se 11 MPa pi wo pase fòs rupture longitudinal li yo. To elongasyon an rive nan 38.65%, ki se 7.52% pi wo pase echantiyon ST a ak 38.9% pi wo pase pousantaj elongasyon Longitudinal echantiyon SLM la. Fòs echantiyon HIP la pa tonbe siyifikativman tankou echantiyon ST, ki te sitou akòz eliminasyon defo entèn nan alyaj la ak chanjman nan mòfoloji fwontyè grenn jaden an.
Sou yon bò, dansite echantiyon an apre peze izostatik cho pi wo pase echantiyon ST la; an lòt men an, chèn-tankou M23C6 la presipite nan fwontyè grenn nan echantiyon HIP la ka efektivman anpeche mouvman an debwatman pandan pwosesis la deformation, konsa amelyore fòs la nan alyaj la. Malgre ke carbure fwontyè grenn jaden, kòm yon faz frajil, ka fasilman vin sous la nan fant pandan pwosesis la tensile, fwontyè grenn yo koube zigzag ki fòme pa yo pral anpeche inisyasyon ak ekspansyon fant. Sa a se paske fwontyè grenn yo koube dente yo inegal, sa ki lakòz efè a konekte ant avyon kristal grenn adjasan yo. Li difisil pou fwontyè grenn yo glise ant youn ak lòt pandan pwosesis la deformation, fòse pati ki pi wo yo entragranular yo patisipe nan deformation a, sa ki lakòz detant estrès rive nan fwontyè grenn jaden, anpeche inisyasyon nan fant. Etid yo montre ke pandan pwosesis pwopagasyon krak la, fwontyè grenn yo dente ka lakòz ang ki genyen ant krak la ak koòdone grenn jaden an devye ak ang inisyal ensidan li yo, sa ki fè chemen pwopagasyon krak sou koòdone a pi konplèks ak rezistan. Sa vle di ke fwontyè grenn yo koube dente fè fant plis chans pou yo pwopaje atravè koòdone grenn jaden olye ke pwopagasyon sou koòdone grenn jaden an, kidonk efektivman ranfòse alyaj la.
(2) Analiz de mòfoloji ka zo kase tanperati chanm nan alyaj GH3536 nan diferan eta tretman chalè
Mekanis yo ka zo kase nan twa echantiyon yo se tout ka zo kase ductile micropore-agrégées, ak eliptik ekivax dimples distribiye sou sifas la ka zo kase, men gwosè a ak pwofondè nan fosèt yo diferan. Pami yo, estrikti fosèt echantiyon SLM a piti anpil, ak yon dyamèt mwayèn sèlman apeprè 0.5 μm ak yon pwofondè pa fon. Mete fant fwontyè pisin fonn yo ka obsève tou, ak sifas arc Gaussian nan pisin nan fonn se klèman vizib, ki endike ke fant yo kòmanse ak elaji sou fwontyè a pisin fonn. Sa a tou pwouve nan yon lòt pèspektiv ke fwontyè a pisin fonn se yon eleman enpòtan nan mekanik òganizasyonèl. Zòn fèb nan pèfòmans. Pandan pwosesis deformation plastik echantiyon SLM transverse a, konsantrasyon estrès lokal la pral detwi fòs lyezon atòm yo epi fòme porositë. Kòm deformation la ap kontinye, mikropor sa yo grandi epi konekte youn ak lòt pou fòme fant. Egzistans lan nan yon ti kantite ti fosèt endike ke ka zo kase echantiyon an isit la se akòz ekspansyon nan microcracks ki te fòme pandan pwosesis la SLM fòme, ki patisipe mwens nan deformation plastik pandan pwosesis la deformation, konsa sa ki lakòz echantiyon an SLM yo dwe pi ba. nan direksyon transverse. elongasyon.
Gwosè fosèt yo nan sifas ka zo kase echantiyon ST a se {{0}}.{8-1.0 μm epi li distribye egalman, ki montre karakteristik ka zo kase kalite transgranular-dimple, ki sijere ke alyaj la gen bon elongasyon. Apre tretman cho izostatik peze, kantite fosèt nan sifas ka zo kase echantiyon HIP la ogmante siyifikativman, ak gwosè a tou ogmante a apeprè 2 μm. Konpare ak echantiyon SLM, egzistans zigzag koube fwontyè grenn jaden yo pral ankouraje deklanchman sistèm glise nan matris ki antoure a, diminye konsantrasyon estrès nan fwontyè grenn jaden yo, epi ankouraje distribisyon an inifòm nan deformation plastik. Se poutèt sa, echantiyon HIP la montre pi bon fòs rupture tanperati chanm nan. pèfòmans, ki se ki konsistan avèk rezilta tès rupture yo mansyone pi wo a. Lè materyèl la tensile gen bon plastisit, fòs la obligatwa ant grenn ak oryantasyon diferan se pi gwo, sa ki lakòz dislokasyon yo fòme apre yo fin glise sou plizyè avyon glise ki entèseksyon an menm tan an. Sa a tou reflete nan bò kote echantiyon HIP la gen ekselan kapasite deformation plastik.
an konklizyon
(1) Mikwostrikti echantiyon alyaj GH3536 depoze ki fòme pa fonn lazè selektif konpoze sitou ak fwontyè pisin fonn ak subgrains kolòn ultra-fin. Pisin nan fonn prezante yon distribisyon pwason tankou echèl sou direksyon an depo, ki se evidamman diferan de distribisyon an teren-tankou nan direksyon an optik lazè. Gen yon ti kantite porositë ak dezòd mikwo-fant andedan.
(2) Apre echantiyon SLM yo te trete ak tretman solisyon solid ak peze izostatik cho, mòfoloji fwontyè pisin fonn echantiyon alyaj yo te disparèt. Dansite ST se 3.9% pi wo pase echantiyon SLM a, ak mikrostruktur la konpoze de grenn ekivaks diferan gwosè, ki pa gen okenn dezyèm faz presipitasyon. Mikwostrikti echantiyon HIP la sanble ak echantiyon ST, ak yon dansite 94.1%.
(3) Ka zo kase twa espesimèn yo se tout ka zo kase tipik ki gen yon twou. Pwopriyete tensile echantiyon SLM yo se anisotropik, ki te koze pa distribisyon diferan fwontyè pisin fonn ki te fòme pandan pwosesis depozisyon an nan direksyon transverse/vètikal. Fòs rupture ak fòs sede echantiyon ST a diminye, men elongasyon an ogmante a 31.13%. Fòs la tensile ak fòs sede diminye mwens, ak elongasyon an te rive nan 38.65%, ki gen rapò ak fwontyè grenn yo koube ki te fòme pandan pwosesis HIP la.
