슈퍼 합금은 우수한 기계적 강도, 열 크립 변형에 대한 저항성, 우수한 표면 안정성 및 고온에서의 부식 또는 산화에 대한 저항을 나타내는 고성능 합금의 종류입니다. Superalloy 캐스팅 공급 업체로서 Superalloy 캐스팅의 작동 방식을 공유하게되어 기쁩니다.
슈퍼 합금을 이해합니다
캐스팅 프로세스를 탐구하기 전에 슈퍼 합금이 무엇인지 이해하는 것이 중요합니다. 슈퍼 합금은 일반적으로 니켈, 코발트 또는 철을 기반으로합니다. 니켈 기반 슈퍼 합금은 뛰어난 고온 특성으로 인해 가장 널리 사용됩니다. 그들은 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 및 티타늄과 같은 다양한 합금 요소를 포함하여 강도, 부식 저항 및 기타 특성을 향상시킵니다.
Superalloys에서 요소의 고유 한 조합을 통해 극한 조건에서 무결성을 유지할 수 있으므로 항공 우주, 발전 및 화학 처리 산업의 응용에 이상적입니다. 예를 들어, 항공 우주에서, 초 합금은 극도로 높은 온도와 압력에서 작동하는 터빈 블레이드를 제조하는 데 사용됩니다.
슈퍼 합금 주조 과정
1. 패턴 제작
Superalloy 캐스팅의 첫 번째 단계는 패턴 제작입니다. 패턴은 최종 캐스팅 부분의 복제본입니다. 목재, 플라스틱 또는 금속과 같은 다양한 재료로 패턴을 만들 수 있습니다. 슈퍼 합금 주조의 경우 특히 터빈 블레이드와 같은 복잡한 부분의 경우 정밀 패턴이 종종 필요합니다.
우리는 고급 컴퓨터 - AIDED 설계 (CAD) 및 컴퓨터 지원 제조 (CAM) 기술을 사용하여 정확한 패턴을 만듭니다. 설계가 완료되면 가공 또는 3D 인쇄 할 수 있습니다. 3D 프린팅은 빠른 프로토 타이핑과 기존 가공 방법으로 달성하기가 어렵거나 불가능한 매우 복잡한 형상의 생성을 허용함에 따라 패턴 제작에 혁명을 일으켰습니다.
2. 금형 제작
패턴이 준비된 후 다음 단계는 곰팡이 제작입니다. Superalloy 캐스팅을위한 곰팡이를 만드는 방법에는 몇 가지가 있지만 가장 일반적인 것은 The Lost -Wax 공정이라고도하는 투자 주조입니다.
투자 캐스팅에서 패턴은 먼저 세라믹 슬러리로 코팅되며, 그 후 내화성 모래 층으로 덮여 있습니다. 이 과정은 패턴 주위에 두꺼운 세라믹 쉘을 만들기 위해 여러 번 반복됩니다. 그런 다음 세라믹 쉘을 고온으로 가열하여 내부의 왁스 패턴을 녹여 최종 부품 모양의 공동을 남겨 둡니다. 이 캐비티는 용융 슈퍼 합금이 쏟아 질 곰팡이입니다.
또 다른 방법은 모래 주조입니다. 여기서 패턴은 모래로 채워진 상자에 배치됩니다. 모래는 패턴 주위에 압축 된 다음 패턴을 제거하여 모래에 공동을 남깁니다. 모래 주조는 더 크고 덜 복잡한 부품을위한 더 많은 비용 - 효과적인 방법입니다.
3. 초 합금을 녹이는
곰팡이가 준비되면 슈퍼 합금을 녹여야합니다. 슈퍼 합금은 녹는 점이 높으므로 특수 용융 장비가 필요합니다. 유도 용광로는 일반적으로 슈퍼 합금을 녹이는 데 사용됩니다. 이 용광로는 전자기 유도를 사용하여 합금을 가열하고 녹입니다.
용융 공정은 용융 합금의 적절한 조성과 품질을 보장하기 위해 신중하게 제어됩니다. 온도, 용융 시간 및 합금 요소의 첨가는 모두 밀접하게 모니터링됩니다. 최종 주조의 기계적 특성을 향상시키기 위해 용융 과정에서 불순물이 제거됩니다.
4. 녹은 합금을 붓는다
슈퍼 합금이 녹은 후, 제조 된 곰팡이에 붓습니다. 쏟아지는 과정은 다공성, 포함 및 곰팡이의 고르지 않은 충전과 같은 결함을 피하기 위해 신중하게 수행해야합니다. 중력 붓기는 용융 합금이 중력의 영향으로 금형으로 흐르는 간단한 방법입니다. 그러나, 더 복잡한 부품의 경우 또는 더 높은 품질이 필요한 경우 압력 붓기 또는 진공 붓기가 사용될 수 있습니다.
압력 쏟아지는 경우, 용융 합금은 압력 하에서 금형으로 강제되어 곰팡이를보다 완전히 채우고 다공성의 형성을 감소시킵니다. 진공 쏟아지는 것은 진공 환경에서 용융 합금을 곰팡이에 붓는 것을 포함하여 용융 합금에서 가스를 제거하고 주조의 표면 마감 및 내부 품질을 향상시킵니다.
5. 응고 및 냉각
용융 합금이 곰팡이에 쏟아지면 굳어지기 시작합니다. 응고 과정은 최종 주조의 미세 구조 및 기계적 특성을 결정하므로 중요합니다. 원하는 미세 구조를 달성하기 위해 냉각 속도를 신중하게 제어해야합니다.
빠른 냉각은 미세한 그레이드 된 미세 구조를 초래할 수 있으며, 이는 일반적으로 더 나은 기계적 특성을 갖는다. 그러나 너무 빠른 냉각은 열 응력으로 인해 균열을 일으킬 수 있습니다. 따라서, 냉각 속도와 결함 회피 사이에 균형을 강타해야한다. 주조가 고형화 된 후, 점차 실온으로 냉각 할 수 있습니다.
6. 사후 - 캐스팅 처리
캐스팅이 식은 후 일련의 포스트 캐스팅 처리 단계를 거칩니다. 여기에는 세라믹 쉘 제거 (투자 주조의 경우) 또는 모래 (모래 주조의 경우), 쏟아지는 및 라이저 시스템을 차단하고, 캐스팅 표면을 마무리하는 것이 포함됩니다.
가공은 종종 부품에 필요한 최종 치수와 표면 마감을 달성하는 데 사용됩니다. 열처리는 또한 중요한 사후 캐스팅 과정입니다. 열처리는 미세 구조를 변경함으로써 슈퍼 합금 주조의 기계적 특성을 향상시킬 수있다. 예를 들어, 솔루션 어닐링과 노화와 노화는 주조의 강도와 경도를 증가시킬 수 있습니다.
슈퍼 합금 주조의 응용
슈퍼 합금 주물에는 다양한 산업 분야에서 광범위한 응용 프로그램이 있습니다. 항공 우주 산업에서 앞에서 언급 한 바와 같이, 그들은 터빈 블레이드, 베네 및 기타 제트 엔진의 구성 요소를 제조하는 데 사용됩니다. 슈퍼 합금의 높은 온도 강도 및 부식 저항은 극한 조건 하에서 이러한 엔진의 신뢰할 수있는 작동에 필수적입니다.
발전 산업에서 슈퍼 합금 주물은 가스 터빈 및 증기 터빈에 사용됩니다. 발전 중에 발생하는 고온과 압력을 견딜 수있어 발전소의 효율과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
화학 가공 산업은 또한 슈퍼 합금 주물의 혜택을받습니다. 다음과 같은 구성 요소슈퍼 합금 캐스팅 펌프 본체초고속으로 만든 밸브는 가혹한 화학 환경에서 부식과 침식에 저항 할 수 있습니다.
슈퍼 합금 캐스팅의 품질 관리
a슈퍼 합금 주조공급 업체, 품질 관리가 가장 중요합니다. 우리는 캐스팅 프로세스 전반에 걸쳐 포괄적 인 품질 관리 시스템을 구현합니다.
초음파 테스트, 방사선 테스트 및 자기 입자 테스트와 같은 비 파괴적인 테스트 방법은 주조의 내부 및 표면 결함을 감지하는 데 사용됩니다. Superalloy의 구성이 필요한 사양을 충족하도록하기 위해 화학 분석이 수행됩니다. 인장 테스트, 경도 테스트 및 충격 테스트를 포함한 기계 테스트는 주조의 기계적 특성을 확인하기 위해 수행됩니다.
결론
Superalloy Casting은 첨단 기술과 엄격한 품질 관리가 필요한 복잡하고 고도로 전문화 된 프로세스입니다. 고품질의 슈퍼 합금 주물을 생산하는 능력은 항공 우주, 발전 및 화학적 처리와 같은 산업에서 많은 중요한 응용 분야의 개발을 가능하게했습니다.
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참조
- Davis, Jr (ed.). (2000). 슈퍼 합금 : 기술 안내서. ASM 국제.
- Sims, CT, Stoloff, NS 및 Hagel, WC (Eds.). (1987). 슈퍼 합금 II. John Wiley & Sons.
- Donachie, MJ, & Donachie, SJ (2002). 슈퍼 합금 : 21 세기 금속. ASM 국제.
