Сплав GH2909 є важливим інженерним матеріалом для передових авіаційних двигунів для досягнення технології контролю зазору. Він в основному використовується для виготовлення частин контролю зазору, таких як середні корпуси турбін, несучі кільця та стільникові опорні кільця двигунів четвертого покоління для зменшення втрат на витік повітря, підвищення ефективності та зменшення споживання палива. GH2909 розроблено на основі сплаву GH2907 шляхом збільшення вмісту кремнію та регулювання процесу термообробки. GH2909 — це новий тип високотемпературного сплаву з низьким коефіцієнтом розширення на основі Fe-Ni-Co. Він має високу міцність і пластичність нижче 650 градусів, низький коефіцієнт теплового розширення, майже постійний модуль пружності, а також хорошу стійкість до окислення та термічної втоми та інші комплексні механічні властивості. Це може зменшити проміжок між обертовими та нерухомими частинами, забезпечити контроль зазору, заощадити енергію, зменшити споживання та збільшити тягу двигуна. Це ідеальний високотемпературний сплавний матеріал для авіаційних і аерокосмічних двигунів, тому він широко використовується в авіаційних двигунах.
Протягом багатьох років, через обмеження умов ковальського обладнання: є лише 2,000-тонні преси для швидкого кування, виробництво великогабаритних кованих стрижнів із високотемпературного сплаву було недоліком у розвитку високоякісних температурних сплавів для певної компанії. Основними проблемами великорозмірних стрижнів зі сплаву GH2909 є: (1) структура є грубою та нерівною, що призводить до високого ультразвукового дефектоскопічного перешкоду та навіть сильного загасання нижньої хвилі; (2) Дані тестування продуктивності сильно коливаються. З покращенням умов ковальського обладнання: введено в експлуатацію 4500-тонний швидкокувальний прес і 1800-тонну прецизійну кувальну машину, а також для покращення та підвищення якості великорозмірних поковок зі сплаву GH2909. Для дослідження структури та властивостей великогабаритних прутків зі сплаву GH2909 було проведено процес кування. Впливають на дослідження.
Маршрут процесу плавки сплаву GH2909 - це вакуумна індукція + вакуумно-дугова переплавка. Електрод вакуумної дуги Φ440 мм переплавляється в сталевий злиток Φ508 мм. Після того, як сталевий злиток гомогенізують і піддають термічній обробці, його кують для отримання високорозмірних кованих матеріалів з високотемпературного сплаву.
Заготівельна ковка використовує процес кування з великою деформацією поетапного охолодження, а кількість деформації в кожному вогні становить більше 30%; остаточна температура нагріву кування: 1000 градусів; більша частина температури деформації: менше або дорівнює 955 градусам, кінцева температура кування: більше або дорівнює 870 градусам; і використовуються три методи кування:
(1) 2000-тонний швидкісний кувальний прес безпосередньо витягує весь сталевий злиток у довжину + сегментування посередині + окреме кування на матеріали;
(2) Весь сталевий злиток виготовляється на сталь за допомогою 4,500-тонного швидкого кувального преса з двома операціями висадки та двома операціями витягування + сегментація посередині + окреме 1,800-тонне точне кування машина;
(3) Швидкий кувальний прес вагою 4500- тонни використовується для витягування цілого бруска + виготовлення затискачів з обох кінців + розрізання на секції + використання негерметичної пластини для виготовлення двох деталей для висадки та двох витягувань відповідно + {{ 7}} тонна машина для точного кування з одним вогнем для виготовлення бруска; потім виріжте бруски окремо. Для зразків тканини по центру, 1/2R і краю, а також поперечних зразків використовується оптичний мікроскоп для спостереження за мікроструктурою та визначення механічних властивостей, а готовий виріб перевіряється за допомогою ультразвукової дефектоскопії після полірування.
Результати показали, що:
(1) Тоннаж 2000-тонного пресового обладнання для швидкого кування, очевидно, обмежений.
(2) Після методу 2 є невелика кількість змішаної кристалічної структури в центрі та 1/2R поперечного перерізу стрижня після кування, а крайові зерна досягають рівня 8, і структура однорідна та тонка.
(3) Після методу 3 поперечний переріз прутка після кування є рівномірним у центрі, 1/2R та по краях. Зерна в кожній частині є відносно однорідними, а розмір зерна становить близько рівня 6. Порівняно з методом 1 межа текучості при кімнатній температурі та межа міцності при розтягуванні методу 3 збільшуються більш ніж на 70 МПа, а пластичність при розтягуванні при кімнатній температурі становить також суттєво зріс, досягнувши більше 3%; межа текучості при високотемпературному розтягуванні та межа міцності при розтягуванні збільшуються більш ніж на 20 МПа, а пластичність при високотемпературному розтягуванні зменшується; довговічність зменшується, а міцна пластичність еквівалентна. Результати перевірки продуктивності методу 3 і методу 2 еквівалентні.
Отже, спосіб 3, тобто використання 4500-тонного преса для витягування по всій довжині + затискання з обох кінців + розрізання на сегменти + використання негерметичної пластини для двох висадок і двох витяжок + 1800- тонна прецизійна кувальна машина з одним вогнем, може зробити сплав GH2909 великим. Технічні характеристики стрижнів є однорідними та тонкими за структурою, досягаючи гарної комплексної продуктивності, яка відповідає вимогам стандартних показників.
