Nel-processo di fusione di precisione sotto vuoto ad alto rischio per pale di turbine e giranti di turbocompressori,Inconel 713C (UNS N07713)è la lega preferita. Tuttavia, anche quando la lega è conforme all'universaleSpecifica AMS 5391, le fonderie spesso si trovano ad affrontare cricche di colata inspiegabili o cedimenti prematuri per scorrimento viscoso.
Ciò è dovuto alla contaminazione da oligoelementi. Come professionistaProduttore di leghe ad alta-temperatura di primo livello, Lega Gneecapisce che la vera qualità dipende dalle impurità rimosse durante il processo di fusione.
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Riferimento tecnico Inconel 713C: Guida alla fusione e alla composizione chimica del VIM
Riferimento tecnico Inconel 713C: Guida alla fusione e alla composizione chimica del VIM
Inconel 713C (UNS N07713) è una superlega di colata di nichel-cromo indurente per precipitazione, utilizzata principalmente in applicazioni ad alta-temperatura fino a 1800 gradi F (980 gradi), come giranti di turbocompressori e pale di turbine a gas. La fusione ad induzione sotto vuoto (VIM) è il processo di produzione standard preferito per questa lega per garantirne l'elevata purezza, la stabilità strutturale e il controllo del suo elevato contenuto di alluminio e titanio.
Qual è il punto di fusione dell'Inconel 713C?
I risultati DTA hanno mostrato che ad una velocità di riscaldamento di 10 gradi/min il punto di fusione incipiente appariva a1270 gradie quello dopo aver raffreddato la fase formata a 1335 gradi. Pertanto, l'intervallo di solidificazione dell'IN 713C era di circa 65 gradi.
Principali proprietà della lega Inconel 713C
1. Composizione chimica dell'Inconel 713C (% in peso)
| Elemento | Contenuto (%) | Requisito standard | Funzione |
|---|---|---|---|
| Nichel (Ni) | Saldo (~70-75) | Bilancia | Elemento matrice; stabilità alle alte-temperature |
| Cromo (Cr) | 11.0 – 14.0 | 11.0 – 14.0 | Resistenza all'ossidazione e alla corrosione |
| Alluminio (Al) | 5.5 – 6.5 | 5.5 – 6.5 | Primario ′ ex– Ni₃(Al,Ti) |
| Molibdeno (Mo) | 3.5 – 5.0 | 3.5 – 5.0 | Rafforzamento della soluzione-solida; resistenza allo scorrimento |
| Niobio (Nb) | 1.5 – 2.5 | 1.5 – 2.5 | Rafforzamento supplementare |
| Titanio (Ti) | 0.4 – 1.0 | 0.4 – 1.0 | ′ rafforzamento (Ni₃(Al,Ti)) |
| Ferro (Fe) | Inferiore o uguale a 2,0 | Inferiore o uguale a 2,0 | Elemento residuo |
| Cobalto (Co) | Inferiore o uguale a 1,0 | Inferiore o uguale a 1,0 | Elemento residuo |
| Carbonio (C) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Formatore di carburo; resistenza al confine del grano |
| Boro (B) | 0.005 – 0.015 | 0.005 – 0.015 | Rinforzatore dei confini del grano |
| Zirconio (Zr) | 0.05 – 0.15 | 0.05 – 0.15 | Rinforzatore dei confini del grano |
| Manganese (Mn) | Inferiore o uguale a 0,20 | Inferiore o uguale a 0,20 | Disossidante |
| Silicio (Si) | Inferiore o uguale a 0,50 | Inferiore o uguale a 0,50 | Disossidante |
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2. 713Controllo della composizione della lega C
Sebbene il cromo e l'alluminio forniscano la resistenza, tracce di elementi a basso-fusione-punto possono distruggere ilresistenza alla rottura per scorrimento viscosodel 713C. Questi elementi si segregano ai confini del grano, portando a "brezzezza calda" o fessurazioni catastrofiche durante il servizio.
Implementiamo le norme più rigorose del settorecontrollo degli oligoelementiprotocolli, misurando le impurità inppb (parti per miliardo)anziché ppm.
| Elemento nocivo | Impatto sull'integrità del 713C | Il nostro limite di controllo (tipico) |
| Piombo (Pb) | Provoca l'infragilimento del bordo del grano. | < 1 ppm |
| Bismuto (Bi) | Forte riduzione della vita da stress-rottura. | < 0.3 ppm (300 ppb) |
| Tellurio (Te) | Accelera la fessurazione a caldo durante la solidificazione. | < 0.5 ppm (500 ppb) |
| Selenio (Se) | Degrada la duttilità alle alte-temperature. | < 1 ppm |
3. Proprietà meccaniche dell'Inconel 713C
Di seguito sono riportate le proprietà meccaniche tipiche dell'Inconel 713C a temperatura ambiente e ad alta temperatura.
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Densità | 8,0 g/cm³ |
| Intervallo di fusione | 1260–1335 gradi |
| Resistenza alla trazione a 20 gradi | 900–1050 MPa |
| Resistenza allo snervamento a 20 gradi | 700–800 MPa |
| Allungamento a 20 gradi | 2–4%. |
| Durezza | 340–370 HB |
| Resistenza alla trazione a 870 gradi | ~600MPa |
| Resistenza alla rottura al creep a 870 gradi 100 ore | Eccellente |
Questi valori lo confermanocapacità di funzionare in condizioni di carichi elevati e stress ciclici.
4. Linee guida per il processo di fusione VIM
processo VIM
ILprocesso VIMgarantisce fusioni di elevata purezza proteggendo l'elevato contenuto di Al/Ti dall'ossidazione.
Intervallo di fusione:1260 – 1315 gradi.
Raffinazione:Solitamente eseguito in atmosfera di vuoto/argon, utilizzando crogioli di magnesia o zirconio per ottimizzare la resistenza.
Controllo della microstruttura:Un raffreddamento adeguato contribuisce a ridurre la segregazione di Nb/Mo.
5. Applicazioni dell'Inconel 713C
Applicazioni dell'Inconel 713C
| Industria | Componenti |
|---|---|
| Aerospaziale | Pale e palette di turbine a gas, parti di camere di combustione, palette guida ugelli, componenti di postcombustione |
| Generazione di energia | Pale per sezioni calde di turbine a gas industriali, condotti di transizione, palette fisse e guarnizioni |
| Automobilistico | Ruote della turbina del turbocompressore per motori ad alte prestazioni, componenti del sistema di scarico negli sport motoristici |
| Usi industriali | Componenti di forni, Parti di utensili a caldo esposte a condizioni ossidanti, Attrezzature per lavorazioni chimiche esposte a impurità di zolfo e carburante |
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Domande frequenti
D: Perché il controllo degli oligoelementi è più critico per il 713C che per il 718?
A:Inconel 713C è una lega da colata con un volume molto elevato di fase gamma-prime. Manca dell'affinamento del grano indotto dalla forgiatura-delle leghe lavorate come la 718, rendendo i suoi bordi del grano molto più sensibili all'"avvelenamento" da parte di elementi come piombo e bismuto.
D: Il vostro processo VIM prevede una raffinazione secondaria?
A:SÌ. Utilizziamo materie prime vergini di elevata-purezza e raffinazione specializzata delle scorie all'interno della camera a vuoto per ottenere ilcontenuto di gas ultra-bassorichiesto per le applicazioni di livello-aerospaziale.
D: Possiamo personalizzare il diametro dei bastoncini in lega madre?
A:Il nostro stock standard è Φ75 mm e Φ80 mm, che si adatta alla maggior parte dei crogioli per microfusione sotto vuoto. Tuttavia, percontratti di fornitura annuali, possiamo personalizzare i diametri per ottimizzare i tempi di fusione-.
