CMSX‑4 Alloy Medical - Superliga de cristal único- -Lork Group

Introdução do produto

CMSX-4 é uma superliga de cristal único-baseada em níquel-de segunda geração e atualmente é um dos materiais mais usados ​​globalmente para pás de turbinas em motores aeronáuticos e turbinas a gás industriais. Atinge um equilíbrio excepcional entre alta resistência e estabilidade de processamento.

As principais características da liga CMSX-4 são sua estrutura-de cristal único, o fortalecimento da fase ' e a presença de rênio. A primeira é sua estrutura-de cristal único; como diz o ditado, "sem limites de grãos significa que não há pontos fracos". Através de um processo de solidificação direcional, toda a peça fundida é formada em um único cristal monolítico, eliminando assim os limites dos grãos. O segundo é o reforço da fase ': dentro de sua microestrutura, a fração volumétrica da fase de reforço' chega a 70%, proporcionando a integridade estrutural necessária para sustentar a resistência a altas temperaturas. Finalmente, a adição de um teor de rênio de 3% serve como o toque final, o fator crítico por trás de seu salto no desempenho. Com a inclusão do rênio, não apenas as resistências à fluência e à fadiga são melhoradas, mas a resistência à oxidação e à corrosão a quente também é elevada a um novo nível.

Estas são também as razões pelas quais, especificamente quando se trata de pás de turbinas, simplesmente não há substituto.

Visão geral do mercado de materiais

1. Identifique o Formulário de Material Necessário

Dependendo da aplicação pretendida, oferecemos principalmente o CMSX-4 em duas formas de fornecimento:

Hastes de liga mestre de fundição (mais comuns): usadas para fundição por solidificação direcional para produzir pás de turbina e palhetas guia. Isto representa a aplicação mais tradicional.

Pó de liga: Usado para fabricação aditiva (impressão 3D), normalmente disponível em especificações de tamanho de partícula como 15–53 μm ou 45–105 μm. A fabricação aditiva permite a criação de estruturas complexas de canais de resfriamento; entretanto, o controle do processo é mais desafiador e há maior suscetibilidade à formação de grãos perdidos e rachaduras.

Nosso diálogo técnico com os clientes centra-se no processo específico de formação do material a ser empregado; somente após a confirmação deste processo é que recomendamos a forma de material adequada.

2. Referência de Preço

O preço da liga CMSX-4 é determinado principalmente pelo custo de sua base de níquel combinado com os prêmios associados a metais raros como rênio, tântalo e tungstênio. O rênio é o constituinte mais caro; conseqüentemente, as flutuações nos preços do mercado internacional de rênio impactam diretamente o custo geral do material. Dado que os preços do níquel, rênio, tântalo, tungstênio e outros materiais constituintes aumentaram recentemente, resultando em custos de produção variáveis, entre em contato conosco diretamente para consultas específicas sobre preços.

De modo geral, o preço das barras de liga mestra fundida é várias vezes superior ao das superligas padrão (como o Inconel 718). A forma em pó tem um preço ainda mais alto devido ao processo de atomização adicional necessário para a produção do pó.

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Dificuldade de processamento e pontos-chave

CMSX-4 é uma liga notoriamente "temperamental". Se você está trabalhando com isso pela primeira vez, já encontramos e aprendemos com inúmeras armadilhas, por isso precisamos avisá-lo com antecedência.

Tratamento térmico: a janela de solução requer controle preciso

Ele apresenta uma "janela de solução" específica para seu tratamento térmico-uma faixa de temperatura que normalmente abrange aproximadamente 1.250 graus a 1.300 graus . Dentro dessa faixa, o objetivo é eliminar artefatos de segregação da estrutura-fundida sem exceder o limite de temperatura e induzir fusão incipiente. Embora essa janela não seja particularmente ampla, ela permanece totalmente viável para produção em escala-industrial. Se você estiver realizando o tratamento térmico internamente-, recomendamos a utilização de um forno a vácuo para evitar oxidação e contaminação da superfície.

Soldagem: extremamente sensível-requer estratégias especializadas

Este constitui o desafio mais significativo associado ao CMSX-4. A sua soldabilidade é fraca; durante o processo de soldagem, é altamente sujeito a trincas por solidificação, fenômeno que serve como principal causa de rejeição do material.

Se pretende realizar operações de soldadura ou reparação, o Centro de Investigação Técnica do Grupo Lork oferece as seguintes três recomendações:

O pré-aquecimento é obrigatório: O pré-aquecimento do material ajuda a mitigar as tensões residuais de soldagem e reduz a propensão a trincas.

Controle a entrada de calor: empregar baixa entrada de calor e altas velocidades de soldagem durante as operações facilita o crescimento de-cristais únicos e minimiza rachaduras.

Considere o tratamento HIP pós{0}}soldagem: a prensagem isostática a quente (HIP) pode eliminar a porosidade microscópica presente nos estados como-fundido ou como{2}soldado, melhorando substancialmente o desempenho de fadiga.

Para mais informações, entre em contato:

 E-mail:susan@lorkgroup.com
 WhatsApp:+86 19937075488

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