1 / 30

STOPY ODLEWNICZE PRACUJĄCE W TRUDNYCH WARUNKACH ZUŻYCIA TERMICZNEGO

ul. Zakopiańska 73 30-418 Kraków , POLAND tel. +48 12 26 18 111 fax +48 12 26 60 870 iod@iod.krakow.pl. STOPY ODLEWNICZE PRACUJĄCE W TRUDNYCH WARUNKACH ZUŻYCIA TERMICZNEGO. Autorzy: Zenon Pirowski Marek Kranc Krzysztof Jaśkowiec. w w w . i o d . k r a k o w . p l.

sona
Download Presentation

STOPY ODLEWNICZE PRACUJĄCE W TRUDNYCH WARUNKACH ZUŻYCIA TERMICZNEGO

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ul. Zakopiańska 7330-418 Kraków, POLANDtel. +48 12 26 18 111fax +48 12 26 60 870iod@iod.krakow.pl STOPY ODLEWNICZE PRACUJĄCE W TRUDNYCH WARUNKACH ZUŻYCIA TERMICZNEGO Autorzy: Zenon Pirowski Marek Kranc Krzysztof Jaśkowiec w w w . i o d . k r a k o w . p l

  2. Żaroodporność Jest to odporność na działanie gazów utleniającychw temperaturze wyższej niż 500 oC Określana jest przez łączną odporność na: ⌐ wysoką temperaturę, ⌐ powstawanie zgorzeliny, ⌐ zmianę kształtu.

  3. Żaroodporność Najczęściej elementy wykonane ze stopów żaroodpornych są okresowo chłodzone, zatem praktyczna próba określania granicznej temperaturyżaroodporności polega na: - nagrzewaniu próbek do określonej temperatury w ciągu 24 godzin, - schłodzeniu do temperatury otoczenia. - powtórzeniu 5-krotnym tego zabiegu, - usunięciu zgorzeliny, - ważeniu dla ustalenia ubytku masy. Stop uważa się za odporny do danej temperatury, jeżeli: - przy tej temperaturze ubytek ciężaru po 120 h nie przekracza 1 g/(m2h), a przy temperaturze o 50 oC wyższej jest mniejszy niż 2 g/(m2h).

  4. Żaroodporność Norma PN-EN 10095:2002 wyróżnia: ⌐ stale ferrytyczne, ⌐ stale ferrytyczno-austenityczne, ⌐ stale austenityczne, oraz ⌐ stopy niklu. W zależności od typu stopu ich maksymalna temperatura pracy wynosi 800 – 1200 oC.

  5. Żarowytrzymałość Jest to zdolność do przenoszenia obciążeńw wysokiej temperaturze

  6. Żarowytrzymałość Wytrzymałość materiału zależy od temperatury i czasu T1 T2 T3 Wytrzymałość na rozciąganie; MPa T1 < T2 < T3 <T4 T4 Czas do zerwania; s

  7. Żarowytrzymałość W podwyższonej temperaturze następuje zmiana kształtu pod wpływem niewielkich naprężeń (niższych od granicy plastyczności) -pełzanie - Temperatura w której materiał zaczyna pełzać: - 0,3 - 0,4 TM – dla metali - 0,4 - 0,5 TM – dla ceramiki

  8. Żarowytrzymałość W temperaturze pokojowej:  = f() W temperaturze podwyższonej:  = f(, T, t)

  9. Żarowytrzymałość Wytrzymałość na pełzanie [MPa]– Rz/t/Tnp. Rz/1000/600 Granica pełzania [MPa]– Rx/t/Tnp. R1/1000/600 x – wydłużenie o określoną wartość (%) z – zerwanie t – czas T – temperatura

  10. 400 300 200 Wytrzymałość na pełzanieRz/1000; MPa 100 0 Temperatura;oC Żarowytrzymałość Wytrzymałość na pełzanie stopów różnych metali

  11. Stopy żaroodporne i żarowytrzymałe - nadstopy Nadstopy (superstopy) – stopy o szczególnie wysokiej żarowytrzymałości i żaroodporności Są to nadstopy: - żelaza - kobaltu - niklu PN-EN 10302:2003 (U)

  12. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu Schmidt + Clemens, Lindlar, Obudowy zaworów kulowych dla przemysłu petrochemicznego ze stopu CT15C (EN-GX10NiCrNb 32-20) z kilku części odlewanych odśrodkowo średnica kuli - 880 mm, długość - 1640 mm

  13. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu Junker, Simmerath, Germany Stożkowe zakończenie pieca przemysłowego wykonane ze stopu CT15C (EN-GX10NiCrNb32-20) - waga 2 400 kg - średnica 2 500 mm - głębokość 500 mm

  14. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu Pose-Marre, Erkrath, Germany Kolektor wylotowy pieca do reformowania odlany do form piaskowych metodą odśrodkową ze stopu CT15C (EN-GX10NiCrNb 32-20) - długość 7 000 mm - waga 1 200 kg

  15. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu WisconsinCentrifugal, Waukesha, Wisconsin Odlewany odśrodkowo stop CT15C został zastosowany w trójnikach w ich części walcowej przechodzącej w stożek. Trójniki te stosowane są w wylotach sekcji kolektorów pieców w produkcji nawozów azotowych, alkoholu metylowego i rafinacji oleju.

  16. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu Duraloy Technologies Inc., Scottdale, Pennsylvania Rolki pieców do podgrzewania kęsisk lub pieców tunelowych wykonane są ze stopu Super 22H

  17. Przykłady odlewów z żarowytrzymałych stopów niklu Pose-Marre, Erkrath, Germany Tłumiki gazów spalinowych wykonane ze stopu 50Cr-50Ni-Nb. Cztery odlane klapki są tu złożone na odlanej odśrodkowo rurowej osi.

  18. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju WSK „PZL Rzeszów” S.A. Łopatki turbiny niskiego ciśnienia i segmenty łopatkowe z nadstopów niklu

  19. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju WSK „PZL Rzeszów” S.A. Aparat kierujący z nadstopów niklu

  20. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju „SPECODLEW” Kraków Misa ze stopu G-NiCr28W do produkcji włókna szklanego

  21. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju Instytut Odlewnictwa Kraków Dysze palnika gazowego DN100

  22. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju Instytut Odlewnictwa Kraków Końcówki dysz palnika gazowego DN100

  23. Przykłady odlewów zestopów niklu odlewane w kraju Końcówki dysz palnika gazowego DN100 Instytut Odlewnictwa Kraków Końcowy okres grzania kadzi - temperatura końcówki dyszy palnika ok. 850 oC

  24. Kierunki rozwoju żarowytrzymałych stopów niklu - modyfikacja składu chemicznego wprowadzanie zwiększonej ilości Al i Ti – wytworzenie fazy ’ wprowadzanie innych dodatków modyfikujących (Nb, Hf, Re)

  25. Kierunki rozwoju żarowytrzymałych stopów niklu - specjalistyczna obróbka cieplna (przesycanie, starzenie) Przykładowa obróbka stopu CMSX-4 (64 % Ni, 6,5 % Cr, 9 % Co, 0,6 % Mo, 8 % W, 5,6 % Al, 1 % Ti, 6,5 % Ta, 0,1 % Hf) Cannon-Muskegon (USA): 1315°C / 0,5 do 3 h, chłodzenie na powietrzu, 980°C / 5 h, chłodzenie na powietrzu, 850°C / 48 h, chłodzenie na powietrzu prowadzi do uzyskania fazy ’ o wielkości 0,3 μm, Onera (Francja): 1315° C / 0,5 do 3 h, chłodzenie na powietrzu, 1050 °C/ 16 h, chłodzenie na powietrzu, lub 1100 °C / 4 h, chłodzenie na powietrzu, 850 °C/ 48 h, chłodzenie na powietrzu pozwala uzyskać fazę ’ o wielkości 0,5 μm.

  26. Kierunki rozwoju żarowytrzymałych stopów niklu - sterowanie procesami krystalizacji Makrostruktura łopatki turbiny o budowie od lewej: polikrystalicznej , kolumnowej, monokrystalicznej

  27. Kierunki rozwoju żarowytrzymałych stopów niklu - metalurgia proszków stosowana jest do wytwarzania elementów z: - nadstopów konwencjonalnych - stopów nadplastycznych - stopów umacnianych dyspersyjnie pozwala na stosowanie izostatycznego prasowania (HIP)

  28. Kierunki rozwoju żarowytrzymałych stopów niklu - powłoki ochronne

  29. W prezentacji wykorzystano między innymi materiały opracowywane w ramach realizowanego projektu POIG.01.03.01-12-061/08-00 „Badania i rozwój nowoczesnej technologii tworzyw odlewniczych odpornych na zmęczenie cieplne”

  30. ul. Zakopiańska 7330-418 Kraków, POLANDtel. +48 12 26 18 111fax +48 12 26 60 870iod@iod.krakow.pl Dziękujemy za uwagę. Autorzy: Zenon Pirowski, Marek Kranc, Krzysztof Jaśkowiec www.iod.krakow.pl

More Related