2025-07-31
Im Bereich von Hochtemperatur- und hochfesten Anwendungen zeichnen sich Drähte aus Nickelbasislegierungen durch ihre außergewöhnliche Oxidationsbeständigkeit, Kriechfestigkeit und strukturelle Stabilität aus. Sie werden in der Luft- und Raumfahrt, der Kernenergie und elektrischen Heizsystemen sowie in anderen Kernindustrien weit verbreitet eingesetzt. Hinter jedem Leistungsdurchbruch steht ein wichtiger Ermöglicher: die Wärmebehandlungstechnologie.
Als Vorreiter in der Forschung und Entwicklung von Hochleistungs-Metallmaterialien hat sich Chengxin Alloy kürzlich auf die Optimierung des Wärmebehandlungsprozesses für hochfeste Drähte aus Nickelbasislegierungen konzentriert und dabei sowohl in der Prozessinnovation als auch in der Leistungssteigerung greifbare Fortschritte erzielt.
1. Präzise Temperaturkontrolle ermöglicht Kornverfeinerung
In traditionellen Wärmebehandlungsprozessen können selbst kleine Abweichungen in der Temperaturkontrolle zu Kornvergröberung führen, was letztendlich die mechanischen Eigenschaften verschlechtert. Das F&E-Team von Chengxin Alloy führte eine mehrstufige, kontrollierte Heizkurve ein, kombiniert mit Ofentemperatursimulationstechnologie, um eine präzise Austenitphasenkontrolle zu erreichen. Dies unterdrückt das Kornwachstum erheblich und verbessert die Zähigkeit und Festigkeit des Materials.
2. Beseitigung von Eigenspannungen zur Verbesserung der Ermüdungslebensdauer
Eigenspannungen sind ein häufiges Problem bei der Verarbeitung von hochfesten Drähten aus Nickelbasislegierungen, die oft die Lebensdauer verkürzen. Chengxin Alloy optimierte einen kombinierten Glüh- und Alterungsprozess (Aushärten), der innere Spannungen effektiv abbaut und gleichzeitig eine hohe Zugfestigkeit beibehält. Infolgedessen wird die Hochtemperatur-Ermüdungslebensdauer des Legierungsdrahtes um mehr als 35 % verbessert.
Auswirkung der Wärmebehandlungskurve auf die Korngröße
Wärmebehandlungsstufe |
Temperatur (°C) |
Haltezeit (h) |
Durchschn. Korngröße (μm) |
Konventionelles Glühen |
950 |
2 |
15 |
Mehrstufig gesteuert |
900→950→920 |
0,5→1→0,5 |
7 |
Diagrammbeschreibung:
Ein Liniendiagramm zeigt, wie sich die Korngröße unter verschiedenen Wärmebehandlungstemperaturstufen verändert. Die mehrstufige Behandlung verfeinert die Kornstruktur erheblich.
Mechanische Eigenschaften unter verschiedenen Wärmebehandlungsprozessen
Prozessart |
Zugfestigkeit (MPa) |
Streckgrenze (MPa) |
Dehnung (%) |
Ermüdungslebensdauer (Zyklen) |
Konventionelles Glühen |
900 |
780 |
12 |
1,2×10⁵ |
Glüh- + Alterungskombination |
1050 |
920 |
10 |
1,6×10⁵ |
3. Erforschung der Synergie zwischen Zusammensetzung und Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist kein isolierter Schritt; sie interagiert eng mit der chemischen Zusammensetzung der Legierung. In dieser Studie analysierte Chengxin Alloy, wie Mikrolegierungselemente (wie Re, W usw.) die Ausscheidungshärtungsmechanismen beeinflussen. Durch die Feinabstimmung der Wärmebehandlungsfenster basierend auf der Zusammensetzung erreichte das Team maßgeschneiderte Materialeigenschaften und erweiterte so das Anwendungspotenzial von hochfesten Drähten auf Nickelbasis.
Technisches Fazit:
Mit anhaltendem Engagement für Forschung und Innovation verwandelt Chengxin Alloy die Wärmebehandlung von hochfesten Drähten auf Nickelbasis von einem „Black-Box“-Prozess in eine präzise gesteuerte Engineering-Methode. Mit Blick auf die Zukunft wird dieser Durchbruch nicht nur die High-End-Fertigungskapazitäten Chinas stärken, sondern auch die globale Wettbewerbsfähigkeit inländischer Superlegierungsmaterialien verbessern.