GH3536 alloy tshuaj muaj pes tsawg leeg thiab kev kho cua sov txheej txheem
GH3536 alloy yog npib tsib xee-raws li high-temperature alloy feem ntau muaj zog-kev daws teeb meem nrog chromium thiab molybdenum (cov khoom siv sib xws yog Hastelloy-X). Nws muaj qhov zoo oxidation tsis kam thiab corrosion kuj, thiab tseem muaj cov kav ntev thiab creep zog ntawm 900 degree. , haum rau kev tsim cov khoom kub-kawg ntawm cov kev pabcuam kub-kub, xws li tail cones, vortex tso kav, thiab combustion nozzles tsev. Txawm li cas los xij, cov duab zoo li no yog qhov nyuaj, thiab feem ntau muaj cov kab ntws los yog cov qauv ntxeem tau hauv. Cov txheej txheem tsoos feem ntau yog ua los ntawm ntau yam welds, uas tsis tsuas yog nyuaj los xyuas kom meej qhov tseeb, tab sis kuj cuam tshuam rau kev ruaj ntseg ntawm cov roj ntws. Txawm tias los ntawm precision forging, nws yog ib qho nyuaj rau ua tau raws li cov kev xav tau ntawm kev tsim kev lag luam. Selective laser melting (SLM) yog ib qho cuab yeej siv laser ua qhov cua sov kom ua tiav kev sib koom ua ke ntawm cov khoom nyuaj los ntawm melting hlau hmoov txheej taw tes los ntawm taw tes, sib tshooj kab los ntawm kab, thiab ua kom muaj zog thiab sib sau ua ke los ntawm txheej. "Nyob ze net shape" thev naus laus zis tau daws qhov teeb meem hauv fwj uas txwv tsis pub ua GH3536 alloy qhov chaw. Txawm li cas los xij, txij li cov hmoov txhuas yuav tsum ua kom tiav melting, solidification thiab txias nyob rau hauv ib lub sij hawm luv luv heev thaum lub sij hawm tsim SLM txheej txheem, qhov kub siab heev gradient tshwm sim los ntawm lub zos tshav kub input thiab qhov loj residual kev nyuaj siab generated thaum lub sij hawm solidification txheej txheem yuav ua rau kom lub siab kub gradient. structural defects nyob rau hauv lub alloy. cais nrog cov khoom xyaw. Yog li ntawd, xaiv laser melting tsim qhov chaw feem ntau yuav tsum tau kho tom qab cua sov los kho qhov tsis xws luag ntawm cov hlau, tswj cov muaj pes tsawg leeg thiab cov qauv ntawm cov microstructure, thiab txhim kho cov khoom siv ntawm cov hlau.
Kev sim xaiv cov khoom siv
Qhov kev sim no siv aerosolized kheej kheej GH3536 alloy hmoov ua raw khoom rau SLM deposition. Cov tshuaj muaj pes tsawg leeg ntawm cov hmoov hlau alloy yog qhia hauv daim duab hauv qab no, uas ua tau raws li qhov xav tau ntawm GH3536 high-temperature alloy hauv GB / T 14992-2005.
Kev txheeb xyuas cov txiaj ntsig
(1) Chav ntsuas kub tensile zog ntawm GH3536 alloy nyob rau hauv cov kev kho cua sov sib txawv
Chav ntsuas kub tensile tau ua rau SLM cov qauv, ST cov qauv thiab HIP cov qauv npaj rau hauv cov lus qhia sib txawv, thiab piv nrog cov qauv kev lag luam HB 5497-1992. Lub zog tensile thiab yield zog ntawm peb cov qauv nyob rau hauv transverse / longitudinal kev taw qhia ntawm chav tsev kub tag nrho tshaj qhov yuav tsum tau ntawm forging qauv, tab sis lub elongation yog txawv. Lub zog tensile ntawm cov qauv SLM nyob rau hauv qhov kev taw qhia transverse yog 769 MPa, uas yog 58 MPa siab tshaj qhov uas nyob rau hauv lub longitudinal kev taw qhia; lub transverse yield zog yog 465 MPa, uas yog 44 MPa siab tshaj qhov uas nyob rau hauv lub longitudinal kev taw qhia; qhov ntev elongation yog 27.81%, uas yog 7.21% siab tshaj qhov uas nyob rau hauv lub transverse kev taw qhia; uas yog, SLM cov qauv ntawm chav tsev kub Muaj anisotropy hauv cov khoom tensile. Raws li peb txhua tus paub, tensile zog ntawm alloys tsis tsuas yog cuam tshuam los ntawm cov yam ntxwv ntawm cov khoom, tab sis kuj muaj feem xyuam rau microstructure. Rau cov qauv tsim SLM, qhov cuam tshuam ntawm thaj tsam ntawm lub pas dej molten yuav tsum tau muab coj los xav. Lub microstructure ntawm tus qauv SLM tuaj yeem suav tau tias yog ib qho staggered tis muaj pes tsawg leeg ntawm "melt pool ciam teb-ultrafine columnar subgrains". Feem ntau hais lus, cov nplej me me, qhov siab dua lub zog tensile thiab zoo dua cov yas. Cov cheeb tsam uas nyob ib puag ncig ntawm lub pas dej molten ciam teb yog tsim los ntawm cov kab nrib pleb crystallites, uas sib npaug sib npaug, ua kom lub zog siab thiab zoo plasticity ntawm cov qauv SLM. Txawm li cas los xij, thaj tsam ntawm thaj tsam ntawm lub pas dej molten yuav cuam tshuam rau cov yas ntawm SLM qauv. Txij li thaum kev sib koom ua ke ntawm lub pas dej molten ciam teb nws tus kheej tsis muaj zog dua li ntawm thaj tsam ntawm cov nplej, thiab muaj ib lub zos "coarse grain area" nyob rau hauv lub pas dej molten ciam teb nyob rau hauv lub molten pas dej ua ke overlap cheeb tsam, lub molten pas dej ciam ciam teb los ua qhov tsis muaj zog cheeb tsam. tus qauv. Thaum cov qauv SLM dhau los ua cov yas deformation, nws yuav nyiam xaub raws tus ciam teb ntawm lub pas dej molten. Tus naj npawb ntawm molten pas dej ua ke ciam teb (ntev) nyob rau hauv lub longitudinal seem ntawm cov qauv ib cheeb tsam yog ntau ntau dua li nyob rau hauv lub transverse seem, uas txhais tau hais tias thaum lub SLM qauv yog stretched raws longitudinal kev taw qhia, yas deformation yog yooj yim dua mus, yog li nws qhia ntau yam khoom macroscopic. Zoo heev elongation, tab sis lub zog tensile yog me ntsis qis dua nyob rau hauv cov kev taw qhia transverse.
Lub zog tensile thiab yield zog ntawm ST specimen nyob rau hauv transverse kev taw qhia yog 695 thiab 382 MPa feem, thiab elongation yog 31.13%. Cov khoom siv kho tshuab raws qhov kev taw qhia longitudinal yog qhov tseem ceeb zoo ib yam li cov nyob rau hauv txoj kev transverse, uas yog raws li kev soj ntsuam hais tias lub transverse / longitudinal microstructure zoo ib yam. Kev tshem tawm ntawm lub pas dej ua ke ciam teb yog qhov laj thawj tseem ceeb rau kev ploj ntawm anisotropy hauv cov khoom tensile ntawm cov qauv ST. Cov khoom siv kho mob tshem tawm qhov tsis xws luag xws li qhov pores thiab cov kab nrib pleb hauv cov qauv tso, thiab kev kho kub kub yuav txhawb nqa qhov nce ntawm austenite hauv cov qauv, uas ua rau muaj qhov nce ntxiv hauv qhov elongation ntawm ST qauv, piv nrog rau sab nraud. elongation ntawm tus qauv SLM. nce 10.53%. Txawm li cas los xij, cov khoom siv tshuaj kho mob yuav ua rau cov nplej nplej kom rov ua dua tshiab thiab loj hlob ntawm qhov kub thiab txias, uas ua rau txo qis tensile tawg lub zog thiab lub zog tawm los. Chav tsev kub tensile mechanical tus cwj pwm ntawm HIP cov qauv zoo ib yam li cov qauv ST, tab sis lub transverse / longitudinal tensile lub zog yog kwv yees li 728 MPa thiab lub zog tawm los yog 429 MPa. Txawm hais tias lub zog tensile yog li 41 MPa qis dua lub zog tensile lub zog ntawm cov qauv SLM, nws yog 11 MPa siab dua nws lub zog tensile ntev. Tus nqi elongation nce mus txog 38.65%, uas yog 7.52% siab dua li ntawm cov qauv ST thiab 38.9% siab dua qhov ntev elongation tus nqi ntawm cov qauv SLM. Lub zog ntawm cov qauv HIP tsis poob qis zoo li ST qauv, uas yog vim yog kev tshem tawm ntawm qhov tsis xws luag hauv cov hlau thiab kev hloov pauv ntawm cov ciam teb morphology.
Ntawm ib sab, qhov ceev ntawm tus qauv tom qab kub isostatic nias yog siab dua li ntawm ST qauv; Ntawm qhov tod tes, cov saw zoo li M23C6 precipitated ntawm cov ciam teb ntawm cov qauv HIP tuaj yeem cuam tshuam qhov kev txav mus los thaum lub sijhawm deformation, yog li txhim kho lub zog ntawm cov hlau. Txawm hais tias grain ciam carbides, raws li ib tug nkig theem, tau yooj yim los ua qhov chaw ntawm cov kab nrib pleb thaum lub sij hawm tensile txheej txheem, lub zigzag curved grain ciam teb tsim los ntawm lawv yuav cuam tshuam qhov pib thiab nthuav ntawm cov kab nrib pleb. Qhov no yog vim hais tias cov jagged curved grain ciam teb tsis sib xws, ua rau cov nyhuv interlocking ntawm cov siv lead ua dav hlau ntawm cov nplej uas nyob ib sab. Nws yog ib qho nyuaj rau cov qoob loo kom plam ntawm ib leeg thaum lub sij hawm deformation txheej txheem, yuam lub siab zog intracranular qhov chaw los koom nyob rau hauv lub deformation, uas ua rau muaj kev ntxhov siab so tshwm sim nyob rau hauv grain ciam teb, cuam tshuam qhov pib ntawm cov kab nrib pleb. Cov kev tshawb fawb pom tau hais tias thaum lub sij hawm tawg propagation txheej txheem, jagged grain ciam teb yuav ua rau lub kaum sab xis ntawm lub crack thiab grain interface mus deviate los ntawm nws thawj qhov teeb meem lub kaum sab xis, ua rau lub tawg propagation txoj kev raws lub interface complex thiab rugged. Qhov no txhais tau hais tias cov jagged curved grain ciam teb ua rau cov kab nrib pleb yuav propagated los ntawm cov nplej interface es tsis propagating raws cov nplej interface, yog li zoo toughening lub alloy.
(2) Kev soj ntsuam ntawm chav tsev kub tensile pob txha morphology ntawm GH3536 alloy nyob rau hauv ntau lub xeev kho cua sov
Cov txheej txheem tawg ntawm peb cov qauv yog tag nrho cov micropore-aggregated ductile fractures, nrog elliptical equiaxed dimples faib raws cov pob txha tawg, tab sis qhov loj thiab qhov tob ntawm dimples txawv. Ntawm lawv, cov qauv dimple ntawm cov qauv SLM yog me me, nrog qhov nruab nrab txoj kab uas hla tsuas yog li ntawm 0.5 μm thiab qhov tob tob. Kev hnav lub pas dej molten ciam teb kuj tuaj yeem pom, thiab Gaussian arc nto ntawm lub pas dej molten yog pom meej, qhia tias cov kab nrib pleb pib thiab nthuav dav raws li thaj tsam ntawm lub pas dej molten. Qhov no kuj ua pov thawj los ntawm lwm qhov kev xav tias lub pas dej molten ciam teb yog ib qho tseem ceeb ntawm cov koom haum kho tshuab. Tsis muaj zog thaj chaw ntawm kev ua haujlwm. Thaum lub sij hawm cov txheej txheem yas deformation ntawm transverse SLM specimen, lub hauv paus kev nyuaj siab concentration yuav rhuav tshem lub sib txuas quab yuam ntawm atoms thiab tsim pores. Raws li qhov deformation txuas ntxiv, cov micropores loj hlob thiab txuas nrog ib leeg los tsim cov kab nrib pleb. Qhov muaj qhov me me ntawm cov dimples me me qhia tau hais tias qhov tawg ntawm cov qauv ntawm no yog vim kev nthuav dav ntawm microcracks tsim thaum lub sij hawm tsim SLM, uas koom nrog tsawg dua cov yas deformation thaum lub sij hawm deformation txheej txheem, yog li ua rau cov qauv SLM qis dua. nyob rau hauv txoj kev transverse. elongation.
Qhov loj ntawm qhov dimples ntawm qhov tawg ntawm cov qauv ST yog {{0}}}8-1.0 μm thiab sib npaug sib npaug, qhia cov yam ntxwv ntawm cov pob txha-dimple, qhia tias cov hlau muaj zoo elongation. Tom qab kub isostatic nias kev kho mob, tus naj npawb ntawm dimples ntawm qhov tawg ntawm cov qauv HIP tau nce ntau, thiab qhov loj kuj nce mus txog 2 μm. Piv nrog rau SLM cov qauv, qhov muaj nyob ntawm zigzag curved grain ciam teb yuav txhawb kev ua kom lub hauv pliaj system nyob rau hauv ib puag ncig matrix, txo cov kev ntxhov siab nyob rau hauv lub grain ciam teb, thiab txhawb lub uniform faib ntawm yas deformation. Yog li ntawd, HIP cov qauv qhia qhov zoo tshaj plaws chav tsev kub tensile zog. kev ua tau zoo, uas yog ua raws li cov lus hais saum toj no tensile xeem. Thaum cov khoom siv tensile muaj cov yas zoo, qhov kev sib khi ntawm cov nplej nrog cov kev taw qhia sib txawv yog ntau dua, ua rau muaj qhov sib txawv tom qab lawv xaub nrog ob peb lub dav hlau sib tshuam tib lub sijhawm. Qhov no kuj qhia los ntawm sab uas tus qauv HIP muaj peev xwm deformation zoo heev.
nyob rau hauv xaus
(1) Lub microstructure ntawm GH3536 alloy deposited qauv tsim los ntawm kev xaiv laser melting yog tsuas yog tsim los ntawm molten pas dej ua ke ciam teb thiab ultra-zoo columnar subgrains. Lub pas dej molten nthuav tawm cov ntses nplai zoo li kev faib tawm raws li qhov kev taw qhia kev tso tawm, uas yog pom tseeb txawv ntawm qhov sib txawv ntawm cov sawb zoo li kev faib tawm hauv laser scanning kev taw qhia. Muaj tsawg tus pores thiab tsis meej micro-cracks sab hauv.
(2) Tom qab cov qauv SLM raug kho nrog cov khoom siv kho mob thiab kub isostatic nias, lub pas dej molten ciam teb morphology ntawm cov qauv alloy tau ploj mus. Qhov ceev ntawm ST yog 3.9% siab dua li ntawm cov qauv SLM, thiab cov qauv microstructure yog tsim los ntawm cov khoom sib txawv ntawm cov khoom sib txawv ntawm ntau qhov sib txawv, tsis muaj nag lossis daus theem thib ob. Lub microstructure ntawm HIP qauv zoo ib yam li cov qauv ST, nrog qhov ceev ntawm 94.1%.
(3) Cov pob txha pob txha ntawm peb qhov qauv yog tag nrho cov pob txha caj qaum. Cov khoom tensile ntawm SLM cov qauv yog anisotropic, uas yog tshwm sim los ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm lub pas dej molten ciam teb tsim thaum lub sij hawm deposition txheej txheem nyob rau hauv transverse / ntsug. Lub zog tensile thiab lub zog tawm los ntawm ST cov qauv txo qis, tab sis qhov elongation tau nce mus rau 31.13%. Lub zog tensile thiab lub zog tawm los txo qis, thiab qhov elongation tau mus txog 38.65%, uas yog cuam tshuam nrog cov kab npoo nkhaus tsim thaum lub sijhawm HIP txheej txheem.
