Mehānisko īpašību ziņā sakausējums GH4151 uzrāda izcilu augstas -temperatūras izturību, izturību pret oksidēšanu un noguruma izturību. Tā darba temperatūra var sasniegt 800 grādus, kas atbilst prasībām attiecībā uz dzinēja turbīnu disku augstu vilces -līdz -svara attiecību. Šī sakausējuma mikrostruktūra sastāv no austenīta matricas un smalki izkliedētām stiprināšanas fāzēm. Šīs stiprināšanas fāzes (Ni3(Al,Ti)) ir galvenais mehānisms sakausējuma izcilajai izturībai augstā -temperatūrai un šļūdes pretestībai. ESR procesa pielietošana niķeļa{11}}supersakausējumos
Elektrosārņu pārkausēšanas (ESR) process ir svarīga metāla attīrīšanas tehnoloģija, kas īpaši piemērota niķeļa{0}}supersakausējumu sagatavošanai. Aizsardzībā pret izdedžiem metāls tiek izkausēts un attīrīts, efektīvi noņemot oksīdu ieslēgumus un kontrolējot kaitīgos elementus, piemēram, sēru un fosforu. Izmantojot sekundāro pārkausēšanu, var iegūt vienmērīgāku ķīmisko sastāvu, smalkāku mikrostruktūru un lielāku izturību pret nogurumu un lūzumu.
Supersakausējumiem, kuru pamatā ir niķelis{0}}, ESR procesam ir šādas priekšrocības:
Sakausējuma tīrības uzlabošana un nemetālisko ieslēgumu samazināšana-
Sakausējuma mikrostruktūras viendabīguma uzlabošana
Uzlabot sakausējuma mehāniskās īpašības augstā{0}} temperatūrā
Palielina sakausējuma izturību pret nogurumu un izturību pret lūzumiem
Uz niķeļa{0}}bāzēta supersakausējuma ESR skaitliskā simulācija parasti izmanto galīgo elementu analīzes metodi, un galvenais pētījuma saturs ietver:
Izkausētā baseina plūsmas uzvedības simulācija
Temperatūras lauka sadalījuma prognozēšana
Sacietēšanas procesa simulācija
Makroskopiskās segregācijas fenomena analīze
Mūsu uzņēmums ir izveidojis nepārtrauktu makroskopisku segregācijas modeli, lai pētītu kanālu segregācijas veidošanās mehānismu ESR procesa laikā. Šis modelis apstiprina izvēlēto sacietēšanas ceļu, izmantojot termodinamisko aprēķinu rezultātus, un salīdzina kanālu segregācijas rezultātus, kas aprēķināti, izmantojot makroskopisko segregācijas modeli, ar eksperimentālajiem datiem. Pētījumā konstatēts, ka kanālu segregācijas veidošanās ir cieši saistīta ar kušanas ātrumu, nodrošinot zinātnisku pamatojumu atbilstošu procesa parametru noteikšanai faktiskajā ražošanā.
ESR procesu optimizācijas metodes un tehnoloģijas
Niķeļa{0}}augstas temperatūras sakausējuma ESR procesa optimizēšana ir sarežģīts process, kas ietver vairāku procesa parametru koordinētu regulēšanu. Pašlaik galvenās optimizācijas metodes un tehnoloģijas ietver:
Procesa parametru optimizācija:
Kušanas ātruma kontrole: pētījumi liecina, ka kušanas ātrumam ir būtiska ietekme uz tādu defektu veidošanos kā kanālu segregācija
Izdedžu sastāva optimizācija: Izvēloties piemērotu izdedžu sastāvu, var uzlabot pārkausēšanas efektivitāti un metāla kvalitāti
Strāvas un sprieguma parametru regulēšana: Ietekmē izkausētā baseina formu un siltuma sadalījumu
Uzlabota vadības tehnoloģija:
Izmantojot dziļas pastiprināšanas mācīšanās algoritmus, lai optimizētu procesa parametrus un apstrādes ceļus
Reāllaika-signālu analīze un slēgtas-cilpas vadība
Procesa parametru telpas izpēte, izmantojot mākslīgā intelekta tehnoloģiju
Kvalitātes kontroles stratēģijas:
Stingra izejvielu kvalitātes kontrole
Termiskās apstrādes procesa optimizācija
Tiešsaistes uzraudzības un defektu noteikšanas ieviešana
Šanhajas Zinātnes un tehnoloģijas universitātes Viedās ražošanas sistēmu inženierijas centrs ierosināja visaptverošu optimizācijas sistēmu, kuras pamatā ir dziļas pastiprināšanas mācīšanās algoritmi procesa parametru un apstrādes ceļu saskaņošanai, sniedzot jaunas idejas augstas temperatūras sakausējumu ESR procesa optimizēšanai,{0}}kuru pamatā ir niķelis{0}}. Šī metode var ievērojami uzlabot procesa stabilitāti un produkta kvalitāti.
Supersakausējumam uz niķeļa-bāzes GH4151, ko izmanto kā augstas temperatūras sakausējumu 800 grādu turbīnu diskiem, ir lieliskas īpašības augstā-temperatūrā. ESR process ir galvenā tehnoloģija tā kvalitātes uzlabošanai. Izmantojot skaitlisko simulāciju un procesa optimizāciju, var ievērojami uzlabot sakausējuma mikrostruktūras viendabīgumu un mehāniskās īpašības.
Turpmākie pētniecības virzieni var ietvert:
Precīzāku skaitliskās simulācijas modeļu izstrāde
Mākslīgā intelekta pielietojuma izpēte procesu optimizācijā
Jaunu izdedžu sistēmu un elektrodu materiālu izpēte
Tiešsaistes uzraudzības un viedo vadības sistēmu izstrāde
Nepārtraukti pieaugot gaisa kuģu dzinēju vilces -pret-svara attiecībai, niķeļa-supersakausējumam GH4151 un tā ESR procesa optimizācijas tehnoloģijai būs arvien lielāka nozīme aviācijas un kosmosa jomā.
