Heat Resistant Alloy Manufacturers

Processo de fabricação atual para ligas principais de ligas de alta temperatura

As ligas de alta temperatura, também conhecidas como "superligas", são uma classe de materiais metálicos à base de ferro, níquel ou cobalto. Eles são capazes de serviço de longo prazo em temperaturas acima de 600°C sob estresse aplicado. Essas ligas oferecem uma combinação de propriedades excepcionais, incluindo resistência a altas temperaturas, excelente resistência à oxidação e corrosão a quente, bom desempenho à fadiga e tenacidade à fratura.

Uma "liga mestre" refere-se ao material refinado (normalmente fornecido em forma de barra) usado como matéria-prima para refusão e fundição. Sua composição química é controlada com precisão de acordo com as especificações do cliente.

Atualmente, o processo de fusão por indução a vácuo (VIM) seguido de fundição em molde de metal é amplamente utilizado para a produção de ligas mestras de ligas de alta temperatura, conforme ilustrado no diagrama. Neste processo de fundição convencional, o metal fundido refinado é vazado através de um canal e finalmente em um molde de metal, onde solidifica na forma desejada. Este método de fabricação permite a produção de ligas mestres de alta temperatura com composição química precisa. Através de técnicas como parâmetros de fusão controlados, filtração cerâmica e design de molde otimizado, podem ser alcançados lingotes com excelente qualidade metalúrgica e desempenho superior.

As ligas mestras de liga de alta temperatura apresentam excelente resistência a altas temperaturas e resistência à fluência. Tomando como exemplo a liga mestre de superliga K418, após controle preciso da composição e práticas de fusão limpa, sua composição química deve atender aos requisitos especificados na Tabela 1 (de acordo com GB/T14992, GJB5512.1 e HB7763). Além disso, após a liga principal ser fundida novamente e fundida em barras de teste, as propriedades mecânicas devem satisfazer os requisitos listados na Tabela 2.

Vantagens técnicas de ligas mestres fundidas e fundidas a vácuo em alta temperatura

Nos últimos anos, em linha com as iniciativas estratégicas da China para desenvolver vigorosamente as indústrias de motores aeroespaciais e de turbinas a gás terrestres, bem como para promover a aplicação generalizada de turbocompressores automotivos para conservação de energia, redução de emissões e melhoria ambiental, a demanda por materiais de liga de alta qualidade e alta temperatura tem aumentado continuamente. Com um número limitado de produtores nacionais e uma lacuna tecnológica em comparação com os Estados Unidos e a Europa, há uma necessidade crítica de um fornecimento doméstico de ligas mestras de alto desempenho e econômicas para altas temperaturas.

Em resposta, nossa empresa fez parceria com uma empresa de tecnologia chinesa em 2016 para construir uma linha de produção VIM (Fusão por Indução a Vácuo) para ligas mestras de alta temperatura, projetada para formação de formato quase final, fluxo de processo curto e baixo custo. A linha está equipada com fornos de indução a vácuo com capacidades de 500kg, 300kg e 50kg. Apresentando uma câmara de fusão de pequeno volume e uma estrutura de forno horizontal, esses fornos alcançam um controle de vácuo de trabalho ideal. Um sistema de agitação eletromagnética trifásico garante uma agitação estável da poça fundida, permitindo que os elementos adicionados se dissolvam uniformemente de cima para baixo, mantendo uma temperatura de fusão quase constante.

Ao controlar com precisão a pressão e a temperatura de cada fusão, reduzimos a variabilidade do processo, garantindo uma distribuição estável de elementos e mantendo o conteúdo de elementos voláteis dentro de uma faixa muito estreita. Além disso, a grande área de superfície fundida (banho D/H > 1) fornecida pelo forno VIM facilita a desgaseificação eficaz do material.

Para monitorar a qualidade do produto, introduzimos o espectrômetro de leitura direta SPECTROMAXx da Alemanha, permitindo a análise on-line da composição da liga, bem como o monitoramento de elementos nocivos e teor de nitrogênio para garantir a qualidade de nossas ligas principais.

Nossa empresa também está equipada com um laboratório de propriedades mecânicas, capaz de testar materiais com eficiência para propriedades de ruptura por tensão em alta temperatura, propriedades de alta resistência e propriedades de tração em temperatura ambiente.

Todo o sistema de produção foi totalmente comissionado em março de 2017 e alcançou capacidade de produção em lote em escala industrial. Somos certificados pelo sistema de gestão de qualidade ISO9001 e temos uma capacidade de produção anual de aproximadamente 5.000 toneladas de ligas mestras de alta temperatura. Todos os produtos foram testados pelo Centro Nacional de Análise de Ferro e Aço, com especificações técnicas atendendo ao padrão correspondente da indústria metalúrgica YB/T 5248-93.

Em comparação com os processos de preparação tradicionais, as ligas mestras de alta temperatura produzidas pelo nosso processo VIM oferecem vantagens como alta qualidade metalúrgica e baixo teor de inclusão.