ハステロイX (GH3536) 高温合金金属組織
GH3536 合金は、主にクロムとモリブデンで固溶強化された鉄含有量の高いニッケルベースの高温合金です。
選択的レーザー溶解によって形成された GH3536 合金の微細構造と機械的特性に対するさまざまな熱処理プロセスの影響を、OM、SEM、および機械的特性試験を使用して分析しました。 その結果、固溶温度が上昇するにつれて結晶粒径が大きくなり、高温条件下では引張強さが徐々に増加するが、室温条件下では低下することがわかった。
特性
優れた耐酸化性と耐食性を持ち、中程度から中程度の耐久性と900度以下のクリープ強度を持ち、優れた冷間および熱間加工成形性と溶接性能を備えています。 航空エンジンの燃焼室部品やその他の高温部品の製造に適しています。 900度以下で長期間使用でき、短期使用温度は1080度に達することがあります。 600～1200度の高温で一定の応力に耐えることができ、酸化や腐食に強い合金です。
固溶温度が 1120 度に達すると、室温条件下で横方向試験棒と縦方向試験棒の引張強さはそれぞれ 816 MPa と 731 MPa に達します。 900度の高温条件下では、それぞれ189MPaと204MPaに達します。 800度の時効処理後、合金母組織から微細な炭化物が析出し、第二相強化効果が生じ、強度が向上します。 時効時間が長くなると、炭化物は緻密になりますが、結晶粒径はほとんど変化せず、これが室温引張強さと破断後の伸びの増加に反映されます。
マトリックス元素に応じて、主に鉄基超合金、ニッケル基超合金、コバルト基超合金に分類できます。 製造方法に応じて、変形高温合金、鋳造高温合金、粉末冶金高温合金に分けられます。 強化方法には固溶強化、析出強化、酸化物分散強化、繊維強化などがあります（金属の強化を参照）。 高温合金は主に、タービンブレード、ガイドベーン、タービンディスク、高圧圧縮機ディスク、航空、海軍、産業用ガスタービンの燃焼室などの高温部品の製造に使用されます。 また、航空宇宙船、ロケット エンジン、原子炉、石油化学装置、石炭変換やその他のエネルギー変換装置の製造にも使用されます。
時効時間が 20 時間に達すると、室温条件下での横方向試験棒と縦方向試験棒の引張強さはそれぞれ 832 MPa と 747 MPa に達します。 900度の高温条件下での横方向試験棒と縦方向試験棒の破断後の伸びは8.5%と21.5%に達します。 最後に、GH3536 合金の選択的レーザー溶解成形に最適な熱処理プロセスは、固溶体 (1120 度 × 1 時間) + 時効処理 (800 度 × 20 時間) です。
GH3536の化学組成
炭素C：{{0}}.12以下 クロムCr：21～25 ニッケルNi：52.8～63.3 アルミニウムAL：1.8～1.7 鉄Fe：残部 マンガンMn：1.57以下ケイ素 Si: 0.80 以下 リン P: 0.036 以下 硫黄 S: 0.04 以下
GH3536 は、国際ブランド名 Hastelloy-X を持つ Ni-Cr-Fe ベースの固溶体強化変形超合金です。 この合金は、優れた耐酸化性と耐食性を備えているだけでなく、良好な溶接性と冷間および熱間加工性も備えています。 私の国の航空産業では、航空エンジンの燃焼室部品、ハニカム構造、ディフューザー、テールノズル、その他のホットエンド部品として使用されています。 時代の発展に伴い、航空製品は新たな機能要求を出し続け、部品構造も徐々に複雑化していきます。
類似ブランド
GH3536
UNS NO6002 HastelloyX (米国)、NC22FeD (フランス)、NiCr22FeMo (ドイツ)、Nimonic PE13 (英国)
従来のサブトラクティブ製造法では、複雑な構造の部品を加工する際に多くの困難が生じます。 積層造形技術は、自由度の高い製造方法により、複雑な部品の加工が困難であるという問題をある程度解決します。 選択的レーザー溶解は、現在金属積層造形に使用されている主要なプロセスの 1 つです。 パウダー ベッド プロセスと高エネルギー マイクロ レーザー ビームにより、複雑な構造、部品の精度、表面品質などの形成において、他のプロセスよりも有利になります。レーザー積層造形には、ニッケル ベースの高温合金の製造において独自の利点があります。 生産時間の短縮と生産コストの削減だけでなく、機能設計を優先することもできます。
GH3536 金属組織:
固溶体状態のこの合金の構造は、少量の TiN および M6C 炭化物を含むオーステナイト マトリックスです。
実際の製造プロセスでは、積層造形製品には後続の機械処理が必要になることがよくあります。 ただし、このプロセス中に、加工の脆弱化、工具の固着、および表面仕上げの不良が発生することがよくあります。 これらの欠陥は、積層造形の形成原理に関連しています。 このような問題を解決するには、一連の熱処理プロセスを最適化することで解決できます。 鋳造 GH3536 合金には、対応する熱処理規格がすでに存在します。 ただし、選択的レーザー溶融には複雑な相変化プロセスが含まれるため、選択的レーザー溶融技術に基づいた最適な熱処理プロセス計画を検討する必要があります。
