インコネル718LC超合金等軸鋳造蒸気タービン部品サプライヤー

インコネル718LC等軸鋳造のコア技術

1. ワックスパターン射出成形 高忠実度のワックスパターンは、複雑なベーン、バケット、シュラウド構造を含むタービン形状を±0.05 mmの公差で複製します。

2. シェルモールド構築 耐火セラミックシェル（6–8 mm）は、金属注入および凝固時の高い寸法安定性のために層状に構築されます。

3. 脱蝋および焼成 シェルはオートクレーブで約150°Cで脱蝋され、約1050°Cで焼成されて高温鋳造用の強固な型となります。

4. 真空誘導溶解 インコネル718LCは、真空下（≤10⁻³ Pa）、約1380–1420°Cで溶解され、化学的均質性を維持し酸化を最小限に抑えます。

5. 等軸凝固 溶融合金は、制御された温度勾配下で予熱された型内で凝固し、0.5–2 mmサイズの等軸晶粒を形成します。

6. シェル除去および洗浄 セラミックシェルは、翼型や嵌合面を損傷することなく、振動および高圧ブラストにより除去されます。

7. 熱処理 溶体化処理と時効処理により、γ″およびγ′強化相が安定化され、機械的性能が向上します。

8. CNC加工および放電加工 最終寸法は、CNC加工および放電加工を用いて達成され、厳しい公差仕様を満たします。

蒸気タービン用途におけるインコネル718LCの材料特性

• 最高使用温度： 約700°C

• 引張強さ： 室温で≥1240 MPa

• クリープ強さ： 650°C、1000時間で≥180 MPa

• 降伏強さ： ≥1030 MPa

• 溶接性： 低炭素含有量により標準インコネル718と比較して向上

• 酸化および耐食性： 高圧蒸気環境で優れる

• 結晶粒度制御： ASTM 5–7

事例研究：600 MW蒸気タービン用インコネル718LCブレードおよびノズル

プロジェクト背景

ニューウェイ・エアロテックは、600 MW複合サイクル発電所向けに等軸鋳造インコネル718LC蒸気通路部品を製造しました。このプロジェクトには、650°Cおよび高機械負荷下で作動するシュラウド付きブレード、ノズルセグメント、シールが含まれていました。顧客は、一貫した微細組織、厳密な寸法制御、および検証済みの機械的特性を要求しました。

用途

• 高圧タービンバケット： 繰り返し負荷下での優れた疲労および熱衝撃抵抗性が必要。

• 蒸気通路ノズルリング： 連続的な蒸気流と酸化にさらされる静翼部品。

• シールリングおよびシュラウド： 信頼性の高いタービンシールのために寸法安定性と耐浸食性が要求される。

• ディフューザーおよびエンドウォールインサート： 低圧段での流れの拡大と方向転換を管理する複雑な鋳造セグメント。

インコネル718LC蒸気タービン部品の製造ソリューション

1. 金型およびゲーティング最適化 CFD解析は、ゲーティング設計を支援し、均一な充填を確保し、気孔を最小限に抑え、結晶形態を制御します。

2. 真空鋳造の実行 等軸鋳造は、真空下で予熱されたセラミック型内で行われ、制御された冷却速度で等方性の機械的特性を持つ製品を生み出します。

3. 鋳造後熱処理 熱処理サイクルにより、組織が均質化され、硬度が向上し、ガンマダブルプライム（γ″）強化相が安定化されます。

4. 加工および仕上げ 放電加工およびCNC加工を用いて、根元部、シール面、複雑な空力プロファイルを仕上げます。

5. 検査および認証 X線、超音波、およびCMMによる検証が、ASMEおよびASTM発電規格に従って実施されます。

製造上の課題

• 肉厚ノズルリングにおける結晶組織の制御

• 鋭い後縁での微小割れの回避

• 多段階熱処理中の寸法安定性の管理

• 加工後溶接修理における溶接性と応力除去の確保

結果と検証

• すべてのタービンセグメントで結晶粒度ASTM 6–7を達成

• 鋳造後の非破壊検査で気孔率0%を確認

• 最終部品寸法が±0.03 mm公差内

• 引張強さ>1240 MPaおよび650°Cでのクリープ抵抗性を検証

• バッチ超音波およびX線試験で100%合格率

よくある質問

1. インコネル718LCが蒸気タービン用途に適している理由は何ですか？

2. 等軸鋳造は複雑な蒸気通路部品にどのような利点をもたらしますか？

3. インコネル718と718LCの違いは何ですか？

4. タービン鋳造品の品質確認にはどのような非破壊試験が使用されますか？

5. インコネル718LC鋳造部品は、使用後に修理または溶接できますか？