CMSX-6 सिंगल क्रिस्टल कास्टिंग गैस टरबाइन ब्लेड

CMSX-6 ब्लेड कास्टिंग की मुख्य तकनीक

1. उच्च-सटीकता वैक्स पैटर्निंग: जटिल एयरफ़ॉइल, श्राउड और रूट ज्यामिति को दोहराने के लिए वैक्स ब्लेड्स को ±0.05 मिमी आयामी सहनशीलता के साथ ढाला जाता है।

2. सिरेमिक शेल मोल्ड निर्माण: कास्टिंग के दौरान थर्मल और यांत्रिक तनाव का प्रतिरोध करने वाले वैक्यूम-तैयार मोल्ड बनाने के लिए 8–10 सिरेमिक परतें लगाई जाती हैं।

3. वैक्यूम पिघलाना और डालना: रासायनिक संरचना को संरक्षित करने और ऑक्सीकरण को रोकने के लिए CMSX-6 मिश्र धातु को वैक्यूम (<10⁻³ टॉर) के तहत पिघलाया और डाला जाता है।

4. दिशात्मक ठोसीकरण (ब्रिजमैन प्रक्रिया): 3–5 मिमी/मिनट पर नियंत्रित वापसी <001> क्रिस्टल वृद्धि सुनिश्चित करती है और अनाज सीमाओं को समाप्त करती है।

5. हीट ट्रीटमेंट: सॉल्यूशन और एजिंग ट्रीटमेंट इष्टतम शक्ति के लिए γ′ वितरण को स्थिर करता है और अवशिष्ट अलगाव को घोलता है।

6. सीएनसी मशीनिंग: फ़िर-ट्री रूट्स, सील स्लॉट्स और प्लेटफ़ॉर्म फेस को मल्टी-एक्सिस सीएनसी मशीनिंग का उपयोग करके ±0.02 मिमी तक मशीनीकृत किया जाता है।

7. थर्मल बैरियर कोटिंग (वैकल्पिक): टीबीसी कोटिंग्स ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार करती हैं और हॉट-सेक्शन वातावरण में सेवा जीवन बढ़ाती हैं।

CMSX-6 की सामग्री गुण

केस स्टडी: सैन्य और पावर गैस टरबाइन के लिए CMSX-6 टरबाइन ब्लेड

प्रोजेक्ट पृष्ठभूमि

एक रक्षा टरबाइन कार्यक्रम को 1050°C पर दीर्घकालिक संचालन और उच्च-चक्र थकान जोखिम के साथ एक मध्यवर्ती-दबाव टरबाइन (आईपीटी) चरण के लिए सिंगल क्रिस्टल ब्लेड की आवश्यकता थी। इसके प्रदर्शन, कास्टेबिलिटी और लागत-प्रभावशीलता के संतुलन के कारण CMSX-6 का चयन किया गया था।

CMSX-6 टरबाइन ब्लेड के अनुप्रयोग

• जीई T700 टरबाइन ब्लेड: हेलीकॉप्टर इंजन के लिए मध्य-दबाव चरणों में उपयोग किए जाने वाले CMSX-6 ब्लेड, जो दोहराए गए लोड चक्रों के तहत थर्मल स्थिरता प्रदान करते हैं।

• रोल्स-रॉयस स्पेय व्युत्पन्न इंजन: समुद्री प्रणोदन प्रणालियों में लागू किया गया जहां जंग और थकान प्रतिरोध आवश्यक हैं।

• औद्योगिक गैस टरबाइन मॉड्यूल: CMSX-6 का उपयोग बैकअप और पीकिंग टरबाइन में किया जाता है जहां क्रीप शक्ति और विनिर्माण क्षमता दोनों की आवश्यकता होती है।

• सैन्य टर्बोजेट इंजन: CMSX-6 ब्लेड को कठोर वातावरण में विस्तारित स्थायित्व के लिए द्वितीयक चरणों में एकीकृत किया गया है।

निर्माण प्रक्रिया अवलोकन

1. वैक्स क्लस्टर असेंबली: एकसमान <001> वृद्धि सुनिश्चित करने और भटके हुए अनाज के निर्माण को कम करने के लिए ब्लेड व्यवस्थित किए जाते हैं।

2. शेल मोल्ड निर्माण: दरार को रोकने और शेल एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए एक नियंत्रित वातावरण में सिरेमिक परतें लगाई जाती हैं।

3. वैक्यूम कास्टिंग और डीएस वापसी: सूक्ष्म संरचना को नियंत्रित करने के लिए >10°C/मिमी के थर्मल ग्रेडिएंट और 4 मिमी/मिनट की वापसी दर के साथ कास्टिंग की जाती है।

4. हीट ट्रीटमेंट: 1260–1280°C पर सॉल्यूशनिंग के बाद 1080°C और 870°C पर एजिंग γ′ अवक्षेपण को बढ़ाती है।

5. मशीनिंग और फिनिशिंग: मेटिंग इंटरफेस, प्लेटफॉर्म फेस और फ्लो पाथ सतहों की सटीक सीएनसी मशीनिंग Ra ≤1.6 µm तक की जाती है।

6. सतह कोटिंग (वैकल्पिक): लंबे समय तक उच्च-तापमान दहन गैसों के संपर्क में आने वाले ब्लेड के लिए प्लाज्मा-स्प्रेयड टीबीसी लगाई जाती है।

7. गुणवत्ता निरीक्षण: ब्लेड का एक्स-रे, क्रिस्टल ओरिएंटेशन के लिए ईबीएसडी, और ज्यामितीय अनुपालन के लिए सीएमएम से निरीक्षण किया जाता है।

परिणाम और सत्यापन

1. क्रीप प्रदर्शन: CMSX-6 ब्लेड ने 1050°C/137 MPa पर 1000-घंटे का क्रीप परीक्षण 1% से कम विरूपण के साथ पास किया।

2. क्रिस्टल ओरिएंटेशन सटीकता: ईबीएसडी ने सभी ब्लेड में 10° विचलन के भीतर <001> संरेखण की पुष्टि की और शून्य भटके हुए अनाज का पता चला।

3. थकान प्रतिरोध: परिवेश से 1050°C तक >20,000 थर्मल चक्रों को सतह दरार या सूक्ष्म संरचनात्मक गिरावट के बिना सहन किया।

4. आयामी सटीकता: स्वचालित सीएमएम निरीक्षण का उपयोग करके सीएनसी-मशीनीकृत विशेषताओं की पुष्टि ±0.02 मिमी के भीतर की गई।

5. सतह सुरक्षा: टीबीसी-कोटेड ब्लेड ने 1200-घंटे के हॉट गैस पाथ एक्सपोजर के बाद कोटिंग अखंडता बनाए रखी।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. CMSX-6 को CMSX-4 या CMSX-10 जैसे नए CMSX मिश्र धातुओं से क्या अलग करता है?

2. क्या बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए CMSX-6 ब्लेड को कोट किया जा सकता है?

3. CMSX-6 ब्लेड के उपयोग के लिए कौन से टरबाइन चरण सबसे उपयुक्त हैं?

4. CMSX-6 कास्टिंग के दौरान सिंगल क्रिस्टल अखंडता कैसे सुनिश्चित की जाती है?

5. क्या न्यूवे एयरोटेक छोटे-लॉट या प्रोटोटाइप CMSX-6 ब्लेड उत्पादन का समर्थन करता है?