Как се произвеждат никелови сплави?

Като доставчик на никелови сплави, често ме питат за производствения процес на тези забележителни материали. Никеловите сплави са високо ценени заради изключителните си свойства, включително устойчивост на корозия, висока температурна якост и отлични механични свойства. В тази публикация в блога ще ви преведа през сложното пътуване как се произвеждат никелови сплави, от суровини до крайния продукт.

Суровини

Първата стъпка в производството на никелови сплави е снабдяването на суровините. Основният компонент на никелови сплави, както подсказва името, е никел. Никелът е сребристо бял метал, известен с отличната си устойчивост на корозия и висока пластичност. В допълнение към никел, се добавят други елементи, за да се създадат специфични състави на сплав, пригодени да отговарят на различни изисквания за приложение.

Общите легиращи елементи включват хром, молибден, желязо, мед и титан. Всеки елемент допринася за уникални свойства за сплавта. Например, хромът повишава устойчивостта на корозия, докато молибденът подобрява здравината и устойчивостта на корозия на корозията и пукането. Изборът на легиращи елементи зависи от желаните свойства на крайния продукт.

Суровините са внимателно подбрани и тествани, за да се гарантира тяхното качество и чистота. Висококачествените суровини са от съществено значение за производството на никелови сплави с постоянни и надеждни свойства. След като суровините се доставят, те са готови да бъдат разтопени и рафинирани.

Топене и рафиниране

Процесът на топене и рафиниране е критичен етап от производството на никелови сплави. Тя включва топене на суровините в пещ и отстраняване на примеси за постигане на желания химичен състав. В процеса на топене има няколко вида пещи, включително пещи за електрическа дъга (EAF) и индукционни пещи.

В електрическа дъга пещ се създава електрическа дъга между електродите, генерирайки интензивна топлина, която стопява суровините. Този метод обикновено се използва за мащабно производство поради високата му ефективност и гъвкавост. Индукционните пещи, от друга страна, използват електромагнитна индукция за загряване и разтопяване на метала. Те често са предпочитани за производство на по-малък мащаб и за топене на сплави с висока чист.

По време на процеса на топене температурата и химичният състав на разтопения метал се наблюдават внимателно и контролират. Добавя се легиращи елементи в точни количества, за да се постигне желаният състав на сплав. След като топенето приключи, разтопеният метал се усъвършенства за отстраняване на примеси като сяра, фосфор и кислород. Методите за рафиниране включват рафиниране на черпаци, дегазиране на вакуум и декарбуризация на аргона-кислород (AOD).

Рафинирането на черпаците включва прехвърляне на разтопения метал в черпак, където се добавят допълнителни агенти за рафиниране за премахване на примесите. Дегазирането на вакуум се използва за отстраняване на разтворени газове като водород и азот от разтопения метал. AOD е процес, който използва смес от аргон и кислород за отстраняване на въглерод от сплавта, намалявайки съдържанието на въглерод и подобрява устойчивостта на корозия на крайния продукт.

Кастинг

След като разтопеният метал е усъвършенстван до желаната композиция, той е готов да бъде хвърлен в различни форми. Кастингът е процесът на изливане на разтопения метал във форма и му позволява да се втвърди. Има няколко метода за леене, използвани при производството на никелови сплави, включително леене на сливания, непрекъснат леене и инвестиционно леене.

Преливането на сливане е най -старият и най -често срещан метод за леене на никелови сплави. В този процес разтопеният метал се излива в голяма плесен, наречен слитъчен плесен, където се втвърдява в правоъгълна или цилиндрична форма. След това блоците се обработват допълнително чрез търкаляне, коване или обработка за производство на крайния продукт.

Непрекъснатото леене е по -модерен и ефективен метод за леене на никелови сплави. В този процес разтопеният метал се излива във формирана вода, където се втвърдява в непрекъснат кичур. След това нишката се нарязва на желани дължини и допълнително се обработва. Непрекъснатото леене предлага няколко предимства пред леенето на сливания, включително по -висока производителност, по -добър контрол на качеството и намалени отпадъци.

Инвестиционният кастинг, известен също като леене на загубена воля, е прецизен метод за леене, използван за производство на сложни части с висока размерна точност. В този процес се създава восъчен модел на желаната част и покрит с керамична обвивка. След това восъкът се разтопява, оставяйки кухина в керамичната обвивка. Разтопеният метал се излива в кухината и след втвърдяване керамичната обвивка се отстранява, за да се разкрие крайната част.

Формиране и обработка

След като никеловата сплав е хвърлена, тя може да претърпи по -нататъшни процеси на формиране и обработка, за да се постигне желаната форма и размери. Процесите на формиране включват търкаляне, коване, екструзия и рисуване. Тези процеси се използват за промяна на формата на сплавта и подобряване на неговите механични свойства.

Rolling е процес, при който сплавта се преминава през серия от ролки, за да се намали дебелината му и да се увеличи дължината му. Този процес може да се използва за производство на листове, плочи и ленти от никелова сплав. Коване е процес, при който сплавта се нагрява и след това се оформя с чук или преса. Копът може да подобри силата и здравината на сплавта чрез подравняване на структурата на зърното.

Екструзията е процес, при който сплавта е принудена чрез матрица, за да създаде конкретна форма. Този процес обикновено се използва за производство на тръби, пръти и профили на никелова сплав. Рисуването е процес, при който сплавта се издърпва през матрица, за да се намали диаметърът му и да се увеличи дължината му. Рисуването често се използва за производство на проводници и тънки стени.

Обработката е процес, при който сплавта се нарязва, пробива, смразява или се обръща, за да се постигне желаната форма и размери. Операциите за обработка обикновено се извършват с помощта на машинни инструменти като стругове, мелници, тренировки и мелници. Обработката може да се използва за производство на широка гама от части, от прости компоненти до сложни сглобки.

Топлинна обработка

Топлинната обработка е важна стъпка в производството на никелови сплави. Тя включва нагряване на сплавта до определена температура и след това да я охлажда с контролирана скорост, за да се постигне желаната микроструктура и свойства. Топлинната обработка може да подобри силата, твърдостта, здравината и устойчивостта на корозия на сплавта.

Има няколко вида процеси на обработка на топлината, използвани за никелови сплави, включително отгряване, гасене, закаляване и втвърдяване на валежите. Отгряването е процес, при който сплавта се нагрява до висока температура и след това се охлажда бавно, за да се облекчат вътрешните напрежения и да се подобри пластичността му. Усечването е процес, при който сплавта се нагрява до висока температура и след това се охлажда бързо, за да се увеличи неговата твърдост и якост.

Темпорането е процес, при който угасената сплав се нагрява до по -ниска температура и след това се охлажда бавно, за да се намали нейната британност и да подобри нейната здравина. Втвърдяването на валежите, известно още като втвърдяване на възрастта, е процес, при който сплавта се нагрява до специфична температура и след това се държи при тази температура за определен период от време, за да се позволи образуването на фини утайки. Тези утайки могат да укрепят сплавта и да подобрят неговите механични свойства.

Повърхностна обработка

Повърхностната обработка често се прилага върху никелови сплави, за да се подобри тяхната корозионна устойчивост, устойчивост на износване и естетически вид. Методите на повърхностно обработка включват покритие, покритие и пасивация.

Покриването е процес, при който тънкият слой метал се отлага върху повърхността на сплавта с помощта на процес на електроплаване или електрологично покриване. Платката може да подобри устойчивостта на корозия и устойчивост на износване на сплавта и да осигури декоративно покритие. Покритието е процес, при който върху повърхността на сплавта се прилага слой от материал, използвайки метод за пръскане, потапяне или боядисване. Покритията могат да осигурят защита срещу корозия, абразия и топлина.

Пасивацията е процес, при който повърхността на сплавта се обработва с химичен разтвор за образуване на тънък, защитен оксиден слой. Пасивацията може да подобри устойчивостта на корозия на сплавта чрез предотвратяване на образуването на ръжда и други корозионни продукти.

Контрол на качеството

По време на производствения процес се прилагат строги мерки за контрол на качеството, за да се гарантира, че никеловите сплави отговарят на необходимите спецификации и стандарти. Контролът на качеството започва с проверката на суровините и продължава през всеки етап от производствения процес, включително топене, леене, образуване, обработка, топлинна обработка и повърхностна обработка.

Методите за проверка включват химичен анализ, механично тестване, неразрушително тестване и визуална проверка. Химическият анализ се използва за определяне на химичния състав на сплавта и гарантиране, че той отговаря на определените изисквания. Механичното тестване се използва за оценка на механичните свойства на сплавта, като здравина, твърдост и здравина.

Неразрушителни методи за тестване, като ултразвуково тестване, рентгенографско тестване и тестване на магнитни частици, се използват за откриване на вътрешни дефекти и недостатъци в сплавта, без да се повредят материала. Визуалната проверка се използва за проверка на повърхностното покритие и появата на сплавта и гарантиране, че тя не е без дефекти като пукнатини, порьозност и включвания.

Заключение

Производството на никелови сплави е сложен и сложен процес, който включва множество етапи и процеси. От избора на суровини до крайния продукт всяка стъпка се контролира внимателно, за да се гарантира качеството и производителността на сплавта. Никеловите сплави предлагат широк спектър от имоти и приложения, което ги прави подходящи за използване в различни индустрии, включително аерокосмическото пространство, автомобилната, химическата обработка и производството на енергия.

Ако се интересувате от закупуване на никелови сплави за вашето конкретно приложение, ние сме тук, за да ви помогнем. Ние предлагаме широка гама от никелови сплави, включителноНикел сплав 200иНикел 201, в различни форми и размери. Екипът ни от експерти може да ви предостави техническа поддръжка и насоки, за да ви помогне да изберете правилната сплав за вашите нужди. Свържете се с нас днес, за да започнете дискусия относно вашите изисквания за обществени поръчки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Наръчник на ASM, том 2: Свойства и избор: Неферни сплави и материали със специално предназначение, ASM International, 1990.
2. Наръчник за метали, том 15: Кастинг, ASM International, 1988.
3. Никел и никел сплави, редактирани от Джордж Е. Тотен и Д. Скот Макензи, ASM International, 2000.