Почему в качестве материала для лопаток паровой турбины выбран сплав 6B?

Лопатки паровых турбин работают в экстремальных условиях с высокими температурами, коррозионными средами и механическими нагрузками. Со временем коррозия и износ ухудшают работу лопаток, что приводит к потере эффективности и дорогостоящему обслуживанию. Чтобы решить эти проблемы,Сплав 6B/УНС R30016является превосходным материалом для сменных полос и защитных покрытий на лопатках паровых турбин. Этот сплав кобальта, хрома и вольфрама соответствует АМС 5894, сочетая непревзойденную коррозионную стойкость, высокотемпературную стабильность и механическую прочность. В этой статье рассматриваются основные причины коррозии лопаток турбин и критерии выбора материала.

Причины коррозии лопаток паровой турбины

Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН)

Длительное воздействие высокотемпературного пара и циклических напряжений приводит к образованию микротрещин, ускоряющих разрушение материала. СКК особенно распространено в лопатках, подвергающихся воздействию влажного пара с растворенным кислородом и хлоридами.

Абразивный и эрозионный износ

Влажный пар переносит микрокапли и частицы, которые разъедают поверхности лопаток, особенно на ступенях турбины низкого давления. Эта эрозия усугубляется высокими скоростями вращения, что приводит к потере материала и снижению аэродинамической эффективности.

Окисление и химическое воздействие

Реакции окисления разрушают поверхности лезвий при повышенных температурах (выше 600°C). Кроме того, кислотные загрязнители пара (например, соединения серы) ускоряют химическую коррозию.

Кавитационные повреждения

Быстрые изменения давления в потоке пара приводят к образованию пузырьков пара, которые резко лопаются, вызывая локальную точечную коррозию и деградацию поверхности.

Критерии выбора материала для износостойких полос турбинных лопаток

Для решения этих задач материалы должны соответствовать строгим требованиям:

• Стабильность при высоких температурах:Сохраняют твердость и прочность при рабочих температурах (до 980°С).

• Коррозионная стойкость:Устойчивы к кислым, щелочным и окислительным средам.

• Стойкость к истиранию:Минимизируйте износ от твердых частиц и микрокапель.

• Низкий коэффициент трения:Уменьшение износа клея и потерь энергии.

• Соответствие отраслевым стандартам:Гарантия надежности благодаря таким сертификатам, как АМС 5894.

Почему сплав 6B/УНС R30016 — идеальный выбор

Превосходный состав

Матрица сплава 6B из кобальта-хрома-вольфрама (Ко-Кр-W) обеспечивает внутреннюю устойчивость к окислению, сульфидированию и коррозии, вызванной хлоридами. Высокое содержание хрома (~30%) образует защитный оксидный слой, а вольфрам повышает твердость и износостойкость.

Исключительные механические свойства

• Твёрдость:Твёрдость стали в литом состоянии составляет 40–45 ЧРК, что обеспечивает стойкость к абразивному износу.

• Термическая стабильность:Сохраняет структурную целостность до 980°C, что критически важно для ступеней турбин высокого давления.

• Низкое трение:Уменьшает истирание и адгезионный износ в несмазанных средах.

Соответствие АМС 5894

Сплав 6B соответствует спецификации аэрокосмических материалов АМС 5894, гарантируя стабильное качество и производительность в критических приложениях. Этот стандарт обеспечивает оптимальный состав сплава, термическую обработку и механические испытания.

Проверенные приложения

Помимо турбинных лопаток, сплав 6B широко используется в:

• Седла клапанов и детали насоса (устойчивость к кавитации).

• Компоненты ядерного реактора (радиационная стойкость).

• Оборудование для пищевой промышленности (нетоксично, гигиенично).