今日项目：镍基耐高温合金化学抛光技术
所属领域：化学、表面处理、金属、机械加工；
技术成熟度：试生产阶段；
项目简介：
GH3536合金是镍基耐高温合金，其在高温下具有良好的机械性能、耐腐蚀性能，在 1000℃以下可长期使用，主要用于制造燃气轮机、火箭发动机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、燃料管路及燃烧室等耐高温部件。
利用 3D 打印技术制造的 GH3536 高温合金异形内通道，可用于航天发动机的供油及预加热，是提高火箭发动机热效率的关键部件。
然而，由于 3D 打印技术应用层叠式堆砌技术，层与层之间易于存在沟壑、晶界，表面易于粘附熔渣、熔球等杂质，对其使用安全性及耐腐蚀性能有较大影响。
同时，3D 打印零件形状结构较为复杂，特别是内部通道表面的抛光难以使用常规机械方法，要去除这些杂质，只能以化学抛光方式进行。
因此，本团队研发出一种既能对 GH3536 高温合金进行有效化学抛光，又不损伤其结构，并能显著提高其耐腐蚀性能的化学抛光液。目前，已应用于火箭发动机试生产，效果良好。
合作方式：技术开发，技术转让。
GH3039高温合金、应用领域、研磨、抛光、腐蚀、抗拉强度
GH3039金相组织结构
该合金在固溶状态为单相奥氏体，并含有少量Ti(CN)、NbC及M23C6碳化物。
高速切削技术正越来越多地应用于航空航天、船舶制造、模具加工等领域。 高速切削可以有效地减少加工时间,提高加工精度及表面质量。 目前,国内外已经形成了高速切削加工技术的研究和开发体系,其中包括高速切削加工理论、加工工艺、机床、工件、刀具等。
GH3039品种规格与供应状态
可以供应各种规格的热轧板、冷轧板、带材、棒材、丝材、管材、和锻件。板材、带材和管材固溶处理和酸洗后交货。丝材于冷加工状态或固溶状态供应棒材不热处理交货。
镍基高温合金的加工性能不好, 对他的研究还局限在对其切削力、加工参数的选择和刀具磨损、切屑绝热剪切行为发生后其力学模型的建立以及锯齿形切屑产生的临界条件的预测等方面, 且其加工方式多数为车削。 对于高速铣削加工中切屑的研究文献鲜见,由于实验条件的限制,使得之前的实验手段很难得到切屑的显微观测,因此,尚须进行高速铣削过程中切屑微观形态方面的研究。
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GH3039工艺性能与要求
该合金具有良好的热加工工艺塑性，变形性能良好。锻造加热温度1170℃，
终锻900℃。该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
合金可以用氩弧焊、点焊或缝焊方法焊接，其焊接性能优良，氩弧焊裂纹倾向性小。热处理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。
镍基高温合金是最难加工的材料之一, 加工时切削力大、切削温度高,刀具磨损严重,加工效率低。实现镍基高温合金高速切削的关键因素之一是先进的刀具材料。 实验所用刀具为绿叶的 WG300 陶瓷刀具,直径 ?8,刀片型号 RPGN - 2． 52 T1A, 刀杆型号为 WSRP -2520R,直径 ?25。
GH3039零件热处理
1.零件的中间固溶热处理温度为1050℃，空冷；
2.燃烧室零件的最终热处理温度为1080℃，空冷。
3.要求持久性能较高的零件，固溶温度可提高至1170℃；
4.零件在固溶热处理时的保温时间可根据厚度选择5～20min。
金属切削过程中切屑的形成模型,其中 v、v c 、a c 、γ 0 、? 分别表示其切削加工中的切削速度、切屑速度、切削厚度、刀具前角、剪切角, s 表示切削过程中由于切屑变形产生的为第一变形区厚度,δ 则表示切屑产生锯齿形切屑时切屑变形引 起的第一变形区内的剪切带宽度。
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GH3039零件处理后建议
零件热处理后的表面氧化皮，可用吹砂或酸洗方法清除
GH3039在高温下零部件保护
零件热处理后的表面氧化皮，可用吹砂或酸洗方法清除
在铣削过程中, 铣削参数的改变将影响到切屑变形的临界条件, 使其在临界条件前后出现带状和锯齿状两种形态的切屑。 带状切屑是以均匀滑移的变形方式在普通切削速度下形成的, 锯齿形切屑则是在高速切削条件下形成。 切屑厚度在其为带状切屑时无太大的变化, 锯齿形切屑在高速下的变形极不均匀并且发生循环起伏和周期性变化
GH3039应用领域
该合金是单相奥氏体固溶强化型合金，在800℃以下具有中等的热强性和良
好的热疲劳性能，1000℃以下抗氧化性能良好，长期使用组织稳定，还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。
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对铣削切屑进行镶嵌、研磨、抛光、腐蚀后,利用扫描电镜观察其横截面,发现在高速铣削过程中只出现锯齿形切屑,铣削速度 v c =210 m/min,刀具前角 γ 0 为 - 6°锯齿形切屑的显微照片。 由 此可以看出,在整个切屑形成后,切屑区域根据其变形 的不同在沿长度的方向上, 出现了以切屑基块为主的梯形区和以发生集中剪切滑移为主的剪切带区,后者在基体之间呈周期性的排列, 使其有规则性的分割屑块基体。