Ul. Zakopiańska 73
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 30

STOPY ODLEWNICZE PRACUJĄCE W TRUDNYCH WARUNKACH ZUŻYCIA TERMICZNEGO PowerPoint PPT Presentation


  • 85 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ul. Zakopiańska 73 30-418 Kraków , POLAND tel. +48 12 26 18 111 fax +48 12 26 60 870 [email protected] 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.

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.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

ul. Zakopiańska 7330-418 Kraków, POLANDtel. +48 12 26 18 111fax +48 12 26 60 [email protected]

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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.


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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).


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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.


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Żarowytrzymałość

Jest to zdolność do przenoszenia obciążeńw wysokiej temperaturze


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Żarowytrzymałość

Wytrzymałość materiału zależy od temperatury i czasu

T1

T2

T3

Wytrzymałość na rozciąganie; MPa

T1 < T2 < T3 <T4

T4

Czas do zerwania; s


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Żarowytrzymałość

W temperaturze pokojowej:

 = f()

W temperaturze podwyższonej:

 = f(, T, t)


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

400

300

200

Wytrzymałość na pełzanieRz/1000; MPa

100

0

Temperatura;oC

Żarowytrzymałość

Wytrzymałość na pełzanie stopów różnych metali


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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)


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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.


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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.


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Przykłady odlewów

zestopów niklu odlewane w kraju

WSK „PZL Rzeszów” S.A.

Łopatki turbiny niskiego ciśnienia i segmenty łopatkowe z nadstopów niklu


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Przykłady odlewów

zestopów niklu odlewane w kraju

WSK „PZL Rzeszów” S.A.

Aparat kierujący z nadstopów niklu


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Przykłady odlewów

zestopów niklu odlewane w kraju

„SPECODLEW” Kraków

Misa ze stopu G-NiCr28W do produkcji włókna szklanego


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Przykłady odlewów

zestopów niklu odlewane w kraju

Instytut Odlewnictwa Kraków

Dysze palnika gazowego DN100


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Przykłady odlewów

zestopów niklu odlewane w kraju

Instytut Odlewnictwa Kraków

Końcówki dysz palnika gazowego DN100


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Kierunki rozwoju

żarowytrzymałych stopów niklu

- modyfikacja składu chemicznego

wprowadzanie zwiększonej ilości Al i Ti – wytworzenie fazy ’

wprowadzanie innych dodatków modyfikujących (Nb, Hf, Re)


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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.


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Kierunki rozwoju

żarowytrzymałych stopów niklu

- sterowanie procesami krystalizacji

Makrostruktura łopatki turbiny o budowie od lewej: polikrystalicznej , kolumnowej, monokrystalicznej


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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)


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

Kierunki rozwoju

żarowytrzymałych stopów niklu

- powłoki ochronne


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

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”


Stopy odlewnicze pracuj ce w trudnych warunkach zu ycia termicznego

ul. Zakopiańska 7330-418 Kraków, POLANDtel. +48 12 26 18 111fax +48 12 26 60 [email protected]

Dziękujemy za uwagę.

Autorzy:

Zenon Pirowski, Marek Kranc, Krzysztof Jaśkowiec

www.iod.krakow.pl


  • Login