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Material de la carcasa de la turbina: Presentamos 6 variedades de aleación para carcasas
El material de la carcasa de la turbina debe resistir altas temperaturas: la temperatura de trabajo del sobrealimentador del motor diésel es generalmente de alrededor de 600 ℃, la temperatura de funcionamiento del turbocompresor del motor de gasolina es de hasta 800-900 ℃, y la temperatura de trabajo del sobrealimentador de un vehículo en particular es de hasta 900-950 ℃. °C. Con la mejora de los requisitos de rendimiento del motor, la temperatura de funcionamiento del turbocompresor tiene que aumentar aún más.
El turbocompresor se compone principalmente de una parte de turbina y una parte de rueda. Las ruedas de la turbina operan a alta temperatura y requieren un rendimiento excepcional a altas temperaturas, por lo que están hechas de aleación de alta temperatura. La forma de la turbina del turbocompresor es compleja y el material necesita tener buenas propiedades de fundición y rendimiento a alta temperatura.
El material de la carcasa de la turbina del turbocompresor debe tener las siguientes propiedades:
1. Buena resistencia a la oxidación a alta temperatura: el sobrealimentador trabaja en un ambiente de alta temperatura durante mucho tiempo, y la resistencia a la oxidación del material a alta temperatura afecta directamente la vida útil del sobrealimentador. Para proporcionar la resistencia a la oxidación a alta temperatura del material, generalmente se agregan elementos de aleación al material, como Ni, Cr y Mo.
2. Microestructura estable: El material no sufre transiciones de fase en la medida de lo posible en el rango de temperatura ambiente a temperatura de trabajo o minimiza las transiciones de fase. Debido a que el cambio de fase causará un cambio en el volumen del producto, provocando que genere estrés interno o deformación, afectando el rendimiento y la vida útil del producto. Por lo tanto, preferiblemente el material colectivo es una estructura de ferrita o austenita estable.
3. Pequeño coeficiente de expansión térmica: Un pequeño coeficiente de expansión térmica es beneficioso para reducir el estrés y la deformación térmica del producto del sobrealimentador y mejora el rendimiento y la vida útil del producto.
4. Resistencia a altas temperaturas: el material de la carcasa de la turbina debe cumplir los requisitos de resistencia necesarios del producto a altas temperaturas.
B. Buen rendimiento del proceso: Existen muchos materiales resistentes al calor y a altas temperaturas. Sin embargo, debido a la forma compleja, a los requisitos de alta precisión dimensional y a la calidad de la superficie de la voluta del turbocompresor, los materiales utilizados para fabricar la carcasa del turbocompresor deben tener una buena fabricabilidad.
Con el continuo fortalecimiento del motor, la temperatura de descarga de los desechos aumenta gradualmente, y los requisitos de rendimiento de resistencia a altas temperaturas del material de la carcasa del turbocompresor son cada vez más altos. Actualmente, el turbocompresor El material de la carcasa de la turbina es principalmente hierro fundido y acero, principalmente los siguientes seis materiales, tipos de período y características como se muestra a continuación.
Seis materiales de carcasa de turbina
Hierro gris
Los elementos de aleación como el Cr, Ni y Si pueden mejorar el rendimiento a fatiga a altas temperaturas y el rendimiento
Resistencia a la oxidación a temperaturas de operación por debajo de 500 °C.
Hierro Dúctil
El hierro dúctil ferrítico, que controla el contenido de perlita, puede reducir la carcasa del turbocompresor
Las tensiones internas resultantes extienden la vida útil. El hierro fundido dúctil se utiliza a temperaturas de funcionamiento.
Ambiente operativo por debajo de 650 °C.
Hierro de silicio resistente al cloro
Contiene elementos de aleación como Si y Mo, que son propicios para aumentar la resistencia al calor y a la oxidación del hierro fundido.
Propiedades químicas, la temperatura máxima de operación a 760 °C.
Hierro Dúctil de Alto Níquel
Contiene Ni, Cr y otros elementos de aleación con alta resistencia, dureza y resistencia a la oxidación.,
La temperatura máxima de operación es de 880 °C.
Acero inoxidable austenítico
Con un alto contenido de elementos valiosos como Ni, W, etc., la temperatura máxima de operación es de 1150 °C.
Acero inoxidable ferrítico
Contenido de Cr de 8%a 30%, con una pequeña cantidad de Ni o sin Ni, el tejido es de hierro.
Primitivo, temperatura máxima de funcionamiento a 950°C.
En general, cuanto mayor es el grado de aleación en los materiales de fundición de hierro, peor es el rendimiento de fundición, menor es el rendimiento de procesamiento y mayor es el costo de fabricación. Cuanto menor es el contenido de carbono en el acero inoxidable, menor es el rendimiento de fundición.
Entre los materiales metálicos de turbocompresor automotriz actualmente en el mercado, la temperatura más alta que puede adaptarse al proceso de trabajo es el acero inoxidable austenítico con contenido de níquel, que es ampliamente utilizado en el mercado. Debido a que contiene metales preciosos, los costos de fabricación son más altos. La elección del turbocompresor carcasa de la turbina el material requiere una combinación de factores.
Con el desarrollo de la tecnología de turbocompresión, su temperatura de emisión ha aumentado de unos 500 °C a más de 900 °C. La amplia aplicación de la turbocompresión de gasolina y la tecnología de inyección directa en los cilindros, con temperaturas de emisión de hasta 1050 °C, impone requisitos más altos para los materiales de la carcasa de la turbina del turbocompresor: Primero, tiene buena resistencia a la oxidación a alta temperatura, un ligero cambio en la expansión térmica y alta resistencia. Segundo, el material tiene buenas propiedades de forjado y procesamiento.