Bá a ṣe lè ṣe Cobalt Alloy fún àwọn ẹ̀rọ Turbo
Àwọn alloy tí a fi cobalt ṣe ni a mọ̀ sí àwọn ohun èlò tí ó ní agbára gíga fún àwọn èròjà turbocharger—àwọn turbochargers ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ àti àwọn turbines gaasi—nítorí ìdènà wọn sí àwọn iwọn otutu gíga, ìfọ́sídírí, ìbàjẹ́ gbígbóná, àti ìbàjẹ́. Ní àyíká turbocharger, àwọn ohun èlò gbọ́dọ̀ máa ní agbára ní àwọn iwọn otutu gíga, kí wọ́n lè kojú àwọn ìyípo ìtútù ooru tí ó ń tún padà wá, kí wọ́n sì dúró ṣinṣin ní ọ̀nà microstructural láti dènà ìfọ́ tàbí ìbàjẹ́.
Sibẹsibẹ, ṣiṣẹda awọn alloy cobalt fun awọn ohun elo turbomachinery ju “dapọ” cobalt pẹlu awọn eroja miiran lọ. Ilana naa pẹlu apẹrẹ akojọpọ, iṣakoso mimọ, awọn ọna yo deede, awọn ọna simẹnti tabi dida, itọju ooru, ati idanwo didara. Nkan yii jiroro awọn igbesẹ pataki ati awọn ilana ti o ni ipa ninu ṣiṣẹda awọn alloy cobalt ti o yẹ fun awọn paati turbomachinery, pẹlu ọna imọ-ẹrọ ṣugbọn ti o rọrun lati wọle.
-
1. Mọ àwọn ohun èlò tí ẹ̀rọ turbo nílò.
Kí o tó ṣe àwòrán alloy kan, mọ àwọn ohun tí àwọn èròjà turbocharger tí a fẹ́ lò, bí kẹ̀kẹ́ turbine, nozzle guide vane, housing, tàbí frictional components. Ní gbogbogbòò, a máa ń yan cobalt alloy nítorí:
1. Agbára gbígbóná: kì í yára rọ̀ ní àwọn iwọ̀n otútù gíga.
2. Àìlèṣe oxidation: kìí rọrùn láti ṣẹ̀dá erunrun tí ó lè mú kí ìbàjẹ́ yára.
3. Àìfaradà ìpalára gbígbóná: ó ṣe pàtàkì nígbà tí àwọn ohun ìbàjẹ́ bá wà nínú iyọ̀, iyọ̀, tàbí epo.
4. Wíwọ resistance: lori awọn apa ti o ni iriri iparun awọn ohun elo tabi ifọwọkan ti o ni ibatan.
5. Iduroṣinṣin microstructural: dinku ewu ti awọn fifọ ooru ati rirẹ.
Nínú àwọn ẹ̀rọ tí wọ́n ti ń lo turbocharged, ìwọ̀n otútù lè ga gidigidi, àti pé ìyípadà ìwọ̀n otútù kíákíá lè fa àwọn ìdààmú ooru. Nítorí náà, àwọn alloy gbọ́dọ̀ dúró ṣinṣin àti lágbára ní gbogbo ìgbà tí wọ́n bá ń ṣiṣẹ́.
-
2. Pinnu iru ohun elo kobalt: idile “Co–Cr–W” tabi “Co–Ni–Cr”
Nínú ilé iṣẹ́, àwọn àlùmọ́nì kobalt sábà máa ń tọ́ka sí àwọn ìdílé bíi Stellite (tí a sábà máa ń pè ní Co–Cr–W–C) tàbí àwọn ìyàtọ̀ Co–Ni–Cr tí ó ń ṣe ìwọ́ntúnwọ́nsí ìdènà ìjẹrà àti líle.
– Chromium (Cr): mu ki oxidation ati ipata lagbara ni awọn iwọn otutu giga nitori pe o ṣe iranlọwọ lati ṣẹda fẹlẹfẹlẹ oxid aabo kan.
– Tungsten (W) / Molybdenum (Mo): mu agbara pọ si ni awọn iwọn otutu giga ati resistance wọ, o si mu awọn ojutu to lagbara lagbara.
– Erogba (C): ó ń ṣe àwọn carbide (fún àpẹẹrẹ M\_7C\_3, M\_23C\_6) èyí tí ó ń mú kí agbára ìgbóná ara pọ̀ sí i, ṣùgbọ́n tí ó bá pọ̀ jù, ó lè mú kí ohun èlò náà bàjẹ́ sí i.
– Nickel (Ni): mu ki agbara ati agbara ṣiṣẹ pọ si, ti a maa n lo lati ṣe iwọntunwọnsi awọn ohun-ini ẹrọ.
– Irin (Fe): le farahan bi ohun aimọ tabi ohun elo alloy olowo poku, ṣugbọn awọn ipele ti o ga ju le dinku iṣẹ iwọn otutu giga.
Fún àwọn ohun èlò tí a fi turbocharged ṣe, a sábà máa ń ṣe àwọn ohun èlò pẹ̀lú ìṣàkóso tó lágbára lórí àwọn ohun èlò tí ó lè fa ìyàsọ́tọ̀ tàbí dín agbára ìdènà oxidation kù. Yàtọ̀ sí ìṣètò, mímọ́ tún ṣe pàtàkì: a gbọ́dọ̀ ṣàkóso sulfur, phosphorus, oxygen, àti nitrogen nítorí wọ́n lè fa ìfàsẹ́yìn tàbí ìfọ́mọ́lẹ̀ ààlà ọkà.
-
3. Igbaradi awọn ohun elo aise ati iṣakoso mimọ
Ipele akọkọ ti o maa n pinnu didara ikẹhin ni yiyan awọn ohun elo aise:
1. Kobaliti mimọ (ingot tabi katode) gẹgẹbi ipilẹ akọkọ.
2. Ferrochrome tàbí chromium mímọ́, àti W/Mo ní ìrísí irin tàbí alloy oga.
3. A maa n fi erogba kun un nipasẹ ohun elo ti a fi n ṣe awopọ tabi ohun elo ti a wọn lati ṣakoso akoonu carbide naa.
4. A le lo awọn deoxidizers (fun apẹẹrẹ awọn eroja kan ti o so atẹgun) gẹgẹbi ipa ọna ilana naa.
Gbogbo ohun èlò gbọ́dọ̀ jẹ́ èyí tí a wọ̀n ní ìbámu pẹ̀lú ohun tí a fẹ́ kó jọ. Ìbàjẹ́ ọrinrin, ipata, tàbí epo nínú àwọn ohun èlò aise lè mú kí àwọn gáàsì tí ó ti yọ́ àti àwọn ohun tí ó wà nínú rẹ̀ pọ̀ sí i, èyí tí yóò dín agbára àárẹ̀ àwọn ohun èlò turbo kù.
-
4. Ọ̀nà yíyọ́: ìfàmọ́ra ìgbálẹ̀ tàbí ESR fún dídára gíga
Nítorí pé àwọn irin cobalt tí a fi ń ṣe turbochargers nílò ìdárayá gíga, ìlànà yíyọ́ nǹkan sábà máa ń lo ìmọ̀-ẹ̀rọ tí ó lè ṣàkóso gáàsì àti àwọn ohun tí a fi sínú rẹ̀.
a) Yíyọ́ Induction Vacuum (VIM)
Yíyọ induction nínú vacuum ń ran lọ́wọ́:
- dinku atẹgun ati awọn gaasi ti o tuka,
- dinku idoti,
– n ṣe agbekalẹ ti o peye diẹ sii.
A máa ń fi ohun èlò náà sínú àpò ìfọṣọ díẹ̀díẹ̀, a ó sì yọ́, lẹ́yìn náà a ó fi àwọn èròjà tí ó ń yípo sínú ìtòlẹ́sẹẹsẹ kí wọ́n lè yọ́ pátápátá kí wọ́n má sì gbẹ tàbí kí wọ́n má ṣe jẹ́ kí ó gbóná.
b) Atunṣe Iyọkuro Electro Slag (ESR) / Atunṣe Iyọkuro Arc Vacuum (VAR)
Fún àwọn ọjà pàtàkì, ESR tàbí VAR sábà máa ń tẹ̀lé àwọn ingots VIM sí:
– dín àwọn ohun tí kìí ṣe irin kù,
– ṣe àtúnṣe ìṣètò ingot,
– dín ìyàsọ́tọ̀ kù.
ESR munadoko pupọ ninu imudarasi mimọ irin, lakoko ti VAR jẹ olokiki fun awọn alloy ti o ni iṣẹ giga ti o nilo isọdọkan ti o tayọ.
-
5. Sísẹ́ àti ìṣẹ̀dá: láti inú ingot sí ìrísí ẹ̀yà ara
Lẹ́yìn tí ó bá ti yọ́, a máa ṣe ohun èlò náà sí apẹrẹ tí a fẹ́ nípasẹ̀ àwọn ipa ọ̀nà mélòókan:
a) Simẹnti to peye (simẹnti idoko-owo)
Ó yẹ fún àwọn ohun èlò onípele tó díjú bíi àwọn abẹ́ kékeré tàbí àwọn ohun èlò tó ní ìrísí tó díjú. Àwọn àǹfààní rẹ̀:
- awọn alaye giga,
- ẹrọ ti o kere ju,
– ṣiṣe iṣelọpọ daradara.
Sibẹsibẹ, simẹnti nilo iṣakoso ti o muna pupọ lati jẹ ki porosity, isunki, ati ipinya kere.
b) Ṣíṣe iṣẹ́ gbígbóná tàbí gbígbóná
Ti awọn paati ba gba laaye, forging le pese:
– eto ọkà ti o nipọn,
- awọn agbara rirẹ ti o dara julọ,
– porosity kekere ju simẹnti lasan lọ.
Àwọn irin cobalt kan “ṣòro láti ṣiṣẹ́” ju àwọn irin tí a sábà máa ń lò lọ, nítorí náà, àwọn ìwọ̀n otútù iṣẹ́ gbígbóná àti ìwọ̀n ìyípadà gbọ́dọ̀ jẹ́ pàtó láti dènà ìfọ́ gbígbóná.
c) Iṣẹ́ irin lulú / Ìbàdí (Ìtẹ̀sí Isostatic Gbóná)
Fún àwọn ohun tí a nílò gan-an (fún àpẹẹrẹ, àwọn iwuwo tí ó súnmọ́ 100% àti àwọn ohun èlò kékeré), ọ̀nà ìtọ́jú lulú àti ìkọ́kọ́ lè jẹ́ ohun tí a fẹ́. Ọ̀nà yìí gbowólórí, ṣùgbọ́n ó dín ihò inú kù ó sì mú kí àwọn ohun ìní rẹ̀ túbọ̀ dúró ṣinṣin.
-
6. Ìtọ́jú ooru: mú kí ìrísí kékeré dúró ṣinṣin, ó sì mú kí àwọn ohun ìní náà dára síi
Itọju ooru ti awọn alloy kobalt ni ero lati ṣakoso:
– pinpin carbide,
- iwọn ọkà,
- wahala to ku,
– iwontunwonsi agbara vs lile.
Ni gbogbogbo, awọn igbesẹ le pẹlu:
1. Ìtọ́jú ojutu láti tú àwọn ipele kan palẹ̀ kí ó sì jẹ́ kí ìṣètò náà dọ́gba.
2. Ogbo lati ṣẹda awọn precipitates/carbides ti a ṣakoso lati mu agbara ati lile pọ si.
3. Ìtura fún ìdààmú láti dín ìdààmú tó kù láti inú ṣíṣe simẹnti, ṣíṣe ẹ̀rọ, tàbí iṣẹ́ ìsopọ̀mọ́ra kù.
A gbọ́dọ̀ pinnu iwọn otutu ati awọn pàrámítà àkókò ní ìbámu pẹ̀lú àkójọpọ̀ pàtó, nítorí pé alloy kọ̀ọ̀kan ń dáhùn sí ìtọ́jú ooru ní ọ̀nà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀.
-
7. Ṣíṣe iṣẹ́, ṣíṣe iṣẹ́ àti fífi nǹkan bo ara (àṣàyàn)
Àwọn irinṣẹ́ cobalt sábà máa ń ṣòro láti fi ẹ̀rọ ṣiṣẹ́ nítorí wọ́n le, wọ́n máa ń rọ̀, wọ́n sì máa ń kojú ooru. Àwọn ọ̀nà tí a sábà máa ń lò ni:
– lo irinṣẹ́ tó yẹ (carbide tàbí irú pàtó kan),
- itutu agbaiye ati iṣakoso iyara gige,
– dín gbigbọn kù.
Láti mú kí iṣẹ́ pọ̀ sí i ní àyíká tí ó gbóná gan-an, a máa ń lo àwọn ohun èlò turbo tí a fi oxidation/thermal coatings ṣe (fún àpẹẹrẹ, àwọn ìbòrí thermal barrier) tàbí hardfacing ní àwọn agbègbè pàtó kan. Lílo ìbòrí gbọ́dọ̀ gbé ìbáramu àwọn ìfàsẹ́yìn àti ìfaramọ́ kalẹ̀ láti dènà pípa nígbà tí a bá ń lo ooru.
-
8. Idanwo didara: rii daju pe o yẹ fun awọn agbegbe turbo
Nítorí pé àwọn turbo ń ṣiṣẹ́ lábẹ́ àwọn ipò tó le koko, a kò le gbàgbé ìdánwò dídára. Àwọn ìdánwò tí a sábà máa ń ṣe pẹ̀lú:
– Ìwádìí kẹ́míkà (OES/XRF) láti rí i dájú pé àkójọpọ̀ náà péye.
– Ìdánwò microstructure (metallographic) láti ṣàyẹ̀wò fún àwọn carbide, porosity, ìpínyà, àti ìwọ̀n ọkà.
– Idanwo líle ati fifẹ ni iwọn otutu yara ati, ti o ba jẹ dandan, iwọn otutu ti o ga.
- Idanwo rirẹ ati rirẹ fun awọn ohun elo turbine ti ilọsiwaju.
– NDT (Ìdánwò Tí Kò Ní Parun) bíi rédíò, ultrasonic, tàbí wíwọlé láti ṣàwárí àwọn àbùkù inú/darí.
Àwọn ohun èlò Turbo nílò ìpele gíga ti ìdúróṣinṣin; àní àwọn àbùkù kékeré pàápàá lè di ìfọ́ nígbà tí wọ́n bá ń ṣiṣẹ́ ní ìyípadà gíga.
-
9. Àkọsílẹ̀ ààbò àti ìtẹ̀lé ìlànà ilé iṣẹ́
Cobalt ati diẹ ninu awọn eroja alloy rẹ nilo akiyesi K3:
– eruku kobalt lati inu lilọ le jẹ ipalara ti a ba fa simu,
– ilana yo eewu giga,
– a gbọ́dọ̀ ṣàkóso ìdọ̀tí àti ìdọ̀tí ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ìlànà àyíká.
Ní ìwọ̀n ilé-iṣẹ́, ṣíṣe àwọn irinṣẹ́ alloy fún àwọn èròjà turbo sábà máa ń tẹ̀lé àwọn ìlànà dídára àti àwọn ètò ìṣàkóso (fún àpẹẹrẹ àwọn ìlànà ohun èlò, àwọn ìlànà NDT, àwọn nọ́mbà ooru tí a lè fi hàn), nítorí pé àwọn apá ààbò àti ìgbẹ́kẹ̀lé ni àwọn ohun pàtàkì pàtàkì.
-
Ipari
Ṣíṣe àwọn irin cobalt fún turbomachinery jẹ́ ìlànà kan tí ó so ìṣètò àkójọpọ̀ àti ìṣàkóso iṣẹ́ irin tí ó lágbára pọ̀. Àwọn ìgbésẹ̀ pàtàkì pẹ̀lú ṣíṣe ìpinnu àwọn ohun tí a nílò fún lílo, àpẹẹrẹ alloy (tí a sábà máa ń pè ní Co–Cr tí a fi àwọn àfikún W/Mo, Ni, àti C tí a ṣàkóso), yíyọ́ dídára gíga (VIM/ESR/VAR), ṣíṣe nípasẹ̀ lílo simẹnti tí ó péye/fífọ́/HIP, ìtọ́jú ooru láti mú kí ìṣètò kékeré dúró ṣinṣin, àti ìdánwò kíkún láti rí i dájú pé ohun èlò náà ti ṣetán láti kojú àwọn òtútù àti ẹrù tí ó le koko.
Pẹ̀lú ọ̀nà tó tọ́, àwọn ohun èlò cobalt lè pèsè àpapọ̀ ooru, ìfàsẹ́yìn, ìbàjẹ́ gbígbóná, àti ìdènà ìfàsẹ́yìn—tí ó mú kí wọ́n jẹ́ àṣàyàn pàtàkì fún àwọn ohun èlò turbo tí ó nílò ìgbẹ́kẹ̀lé ìgbà pípẹ́.
-
Tí o bá fẹ́, mo lè ṣẹ̀dá àwọn ẹ̀yà pàtó fún àwọn turbochargers ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ (oríṣiríṣi iwọn otutu àti ipò) tàbí àwọn turbines gaasi ilé iṣẹ́, títí bí àpẹẹrẹ àwọn “ìtọ́ni àkójọpọ̀” alloy, àwọn ìṣàn ilana ìṣelọ́pọ́ tó dára jùlọ, àti àwọn irú ìdánwò tí a dámọ̀ràn fún ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan.
