cm 681 LC Alloy Cannon-Muskegon kifejlesztett CM 681 LC ötvözet alkalmazása, mint egynagy teljesítményű integrált öntött turbinakerék ötvözet. Ez az ötvözet egy oxidációval szemben rezisztens alumínium-oxid volt, viszonylag magas Ta, alacsony Ti, 3% Re és 1,5% Hf (5. táblázat). CM 681 LC értékeltük részeként Advanced Materials for Small turbinamotorokhoz (AMSTE) csapat NASA Aerospace Industry Technology Program (AITP) projekt, amely megerősítette, öntödei teljesítmény szempontjából kevéssé érzékenyek a forró könnyezés/hot repedés és szerves kerék minőségértékelés [21 ].

Typical szobahőmérsékletennyúlási tulajdonságait CM 681 LC ötvözet vs. EQ MAR M 247 és az EQ-CM 247 LC ötvözeteket 6. táblázatban bemutatott, hogy javulnak a szilárdsági jó alakíthatóság. Összehasonlítása CM 681 LC és MAR M 247 törésélet van a 8. ábrán látható

Figure 8 - CM 681 LC/MAR M 247 összehasonlító Larson-Miller törésélet

Applications kifejlesztett vagy tervezett CM 681 LC ötvözet közé költséghatékony,nagy teljesítményű szerves öntött axiális turbina kerekek Cirkálórakétákkal, UAV, és APU turbinás motorok, és a mikroturbinák elosztott erő. Radiális turbinakerék alkalmazások is fejlesztés alatt.

cm 186 LC Alloy

cm 186 LCA egy Re-bearing DS ötvözet (5. táblázat) mechanikai tulajdonságok közel vannak a első generációs (nem Re-bearing) SX szuperötvözetek. A kiváló önthetőség kifejlesztett DS CM 247 LC ötvözetet megőrzött és CM 186 LC ötvözet lehet használni a öntött+kettős öregített állapotban, csökkenti a gyártási költségeket, és megakadályozza a kialakulását oldatot hőkezelés indukált átkristályosítással (RX) hibák [22] .  

A ábrán látható. a 9., Larson-Miller törésélet CM 186 LC ötvözet egyenértékű első generációs SX ötvözetek CMSX-2/3 alatt kúszási/stress-rupture vizsgálati feltételeket, amelyeket felelnek meg 982 ° C (1800 ° F). Erő magasabb hőmérsékleten van közbenső közötti DS CM 247 LC és CMSX-2/3 [22].

Figure 9 - Larson-Miller stressz törésélet DS CM 186 LC, DS CM 247 LC és SX CMSX-2/3

Az elmúlt években, előnyeit SX technológia (továbbfejlesztett komponens élettartamát, mivel jobb kifáradási, kúszás, oxidáció és bevonat teljesítmény) amelyeketnéha ellensúlyozta az alacsonyabb casting hozamok bonyolultsága miatt casting jellemzői. Mivel minden Szemcsehatár erősödése elemek már megszűnt,nagyon kevés a tolerancia casting anomáliák, mint például az alacsony és magas szög határait (LAB/HAB). Tipikus SX öntvények korlátozzák LAB hibák 6-8.5 ° a legmagasabb hangsúlyozta helyeken az öntvények.

DS Re-bearing ötvözetek (például CM 186 LC) már időnként használták replace első generációs SX ötvözetek (pl CMSX-2/3) egy költségmegtakarítás miattnagyobb öntési hozamok [3]. Azonban, DS komponensek azért kevésbé előnyösek, mint SX lapátos öntvények miatt szemcsehatárokon anem-airfoil régiók, különösen a belső és külső csarnak többszörös szárnyszelvény szegmensek. Következésképpen, a koncepció, hogy SX-cast CM 186 LC ötvözet előállításához egykristály-öntés egynagyvonalúbb gabonát specifikáció értékeltük azzal a szándékkal, pihentető a gabona követelményeknagyobb öntési hozam [23]. Ez már sikerült megvalósítani a Rolls-Royce AE3007 és AE1107C Liberty 2. szárnykerekes szegmens 35 millió óra/flight ciklusú motor tapasztalat, komponens életét jellemzően 20.000 óra/cycles (10. ábra).

Figure 10 - AE 3007 A1 2. lapát szegmens öntött SX CM 186 LC ötvözet

CMSX-4 Alloy

CMSX-4 egy második generációs, Re-bearingnikkel-base SX szuperötvözet, amely már kiterjedten vizsgálták, és az irodalomban dokumentáltak [4,5,22,24-25]. Anévleges kémia táblázatban található 5. CMSX-4 ötvözet sikeresen alkalmazták számos aero és ipari gázturbinás alkalmazásokra 1991 óta Ezek az alkalmazások, mint például anagynyomású turbinalapátok és tömítések, bebizonyították lenyűgöző kombinációja a magas hőmérsékletű szilárdság, jó fázis stabilitás és oxidáció, forró korrózió és bevonat teljesítményét kiterjedt motor javítás [26-28]. Közel tízmillió fontot (1200 futamok) a CMSX-4 ötvözetből gyártották a mainapig.

CMSX-4 [La+Y] ötvözetet ezt követően vezetjük, az egyre-increasing motor tervezési követelmények forró pont turbina komponensek. Különösen érdekes volt javulás csupasz ötvözet oxidációs teljesítmény minimalizálása hegyétol és belső oxidáció és javítja a termikus barrier bevonatot (TBC) tapadását. Értékelése reakcióképes elemet kiegészítések bizonyította az oxidációs viselkedését csupasz CMSX-4 ötvözet (kéntartalom £ 2 ppm) lehetne drámaian javult hozzáadásával lantán (La) és ittriumot (Y) (11. ábra) [29]. Ezek a reaktív elemek lekötni a kén és foszfor olyan stabil, szulfidok/phosphides amely jótékony hatással van a tapadása a timföld skála.

Figure 11-1093 ° C (2000 ° F) a dinamikus ciklikus oxidációs eredménye csupasz CMSX-4 alloywithnélkül reakcióképes elem kiegészítések

an példája javára La+Y kiegészítéseket látható a figyelemre méltó felületén megfigyelt mikroszerkezet következő kúszási-rupture tesztelés 1050 ° C hőmérsékleten (1922 ° F) (12. ábra) [30]. Miután 1389 óra volt egy 8 mikron vastag, 2-layer oxid filmet, ésnincs bizonyíték a gamma prím kimerülése egyáltalán. Anélkül, hogy a La+Y kívül jelentős g”kimerülése várható lenne hosszabb expozíció ezen a hőmérsékleten. Ez a viselkedés fordítja jelentős javulást az EB-PVD TBC életben, mint a 13. ábrán bemutatjuk [31].

Figure 12 - Felületi mikroszerkezet a CMSX-4 [39 ppm La+Y] followingcreep-rupture tesztelés 105 ° 0C/125 MPa (jóvoltából Rolls-Royce plc)

Figure 13 - reakcióképes elem hatása EB-PVD TBC life1093 ° C/10 órán termikus terheléses ciklusok (jóvoltából Solar® Turbinák)