GTD 222 Centri-Vac Сплав на основе никель-кобальта,1

### **Введение продукта: Сплав на основе никель-кобальта GTD-222™ Centri-Vac** **Обзор** GTD-222™ - это высококачественный никель-кобальт-хромовый суперсплав, специально разработанный для обеспечения высокотемпературной прочности и исключительной стойкости к термической усталости и окислению. Обозначение «Centri-Vac» означает, что компоненты изготовлены с использованием передовых процессов центробежного литья и вакуумной плавки. В результате получается продукт с превосходной металлургической прочностью, мелкозернистой структурой и отличными механическими свойствами. GTD-222™ спроектирован таким образом, чтобы выдерживать экстремальные условия в тракте горячего газа промышленных газовых турбин (IGT), обеспечивая превосходный баланс прочности на разрыв при ползучести, микроструктурной стабильности и коррозионной стойкости при температурах до 1000 °C (1800 °F). --- #### **Химический состав (типичное % по весу)** В состав ГТД-222™ входит сложный баланс твердорастворных упрочнителей и осадительных упрочнений. | Элемент | Содержание (%) | Роль и преимущества | | :--- | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | Баланс | Образует стабильную аустенитную (гамма) матрицу, обеспечивающую фундаментальную высокотемпературную структуру. | | **Кобальт (Co)** | 18,0 - 20,0 | Повышает высокотемпературную прочность и микроструктурную стабильность за счет снижения растворимости других упрочняющих элементов в никелевой матрице. | | **Хром (Cr)** | 21,0 - 23,0 | Обеспечивает исключительную стойкость к окислению (образованию накипи) и горячей коррозии (сульфидации) за счет образования защитной накипи Cr₂O₃. | | **Вольфрам (Вт)** | 3,5 - 4,5 | Мощный упрочнитель твердого раствора, который значительно повышает прочность при ползучести при высоких температурах. | | **Тантал (Ta)** | 1,5 - 2,0 | Способствует повышению прочности за счет упрочнения твердым раствором и образования стабильных карбидов. | | **Ниобий (Nb)** | 0,75 - 1,25 | Действует как осадительный отвердитель и способствует образованию карбидов для граничной прочности зерна. | | **Алюминий (Al)** | 1.00 - 1.50 | Соединяется с никелем с образованием когерентной гамма-простой фазы (γ') Ni₃(Al, Ti), которая является основным источником упрочнения осадков. | | **Титан (Ti)** | 2,75 - 3,25 | Работает синергетически с алюминием для формирования и упрочнения гамма-прайм-фазы (γ'). | | **Углерод (C)** | 0,10 - 0,15 | Образует стабильные карбиды (например, MC, M₂₃C₆) на границах зерен, повышая прочность на разрыв при ползучести. | | **Бор (Б)** | 0,005 - 0,015 | Укрепляет границы зерен и улучшает пластичность ползучести. | | **Цирконий (Zr)** | 0,01 - 0,05 | Еще больше повышает прочность и стабильность границ зерна. | *Примечание: GTD-222™ является товарным знаком компании General Electric. «Centri-Vac» относится к запатентованному процессу центробежного литья и вакуумной плавки». --- #### **Физико-механические свойства (типичные - термически обработанные)** | Собственность | Стоимость / Состояние | | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,10 г/см³ (0,293 фунта/дюйм³) | | **Диапазон плавления** | ~1350 °C (~2460 °F) | | **Коэффициент теплового расширения** | 14,5 мкм/м·°C (8,1 μin/in·°F) @ 20-600°C | | **Теплопроводность**| 18,0 Вт/м·К (125 БТЕ·дюйм/ч·фут·°F) @ 500°C | | **Прочность на разрыв (комнатная температура)** | 965 МПа (140 ksi) мин | | **Предел текучести (смещение 0,2%, комнатная температура)** | 690 МПа (100 ksi) мин | | **Удлинение (комнатная температура)** | 10% мин | | **Прочность на разрыв при ползучести** | Отлично, рассчитан на длительную работу при температуре 850-1000°C | --- #### **Международные стандарты и спецификации** GTD-222™ является запатентованным сплавом, и его технические характеристики обычно контролируются производителем и конечными пользователями, такими как крупные OEM-производители газовых турбин. * Внутренние спецификации OEM:** Основными управляющими документами являются проприетарные спецификации материалов от производителей оригинального оборудования (например, General Electric, Siemens Energy). Они определяют точные требования к химическому составу, термообработке и механическим свойствам центробежных отливок. * **AMS 5398:** Несмотря на то, что это не прямое соответствие, эта спецификация аэрокосмических материалов для аналогичного литья по выплавляемым моделям из никелевого сплава дает представление о стандартах качества и испытаний, ожидаемых для таких высокоэффективных материалов. * **ASTM A447 / A297:** Эти общие стандарты для центробежного литья и статического литья жаропрочных сплавов обеспечивают более широкий промышленный контекст. --- #### **Применение продукта** Отливки GTD-222™ Centri-Vac используются исключительно в самых требовательных высокотемпературных секциях промышленных газовых турбин. 1. **Промышленные газовые турбины (электрогенерация и механический привод):** * ** Сопла (лопасти) турбины первой и второй ступеней:** Эти неподвижные компоненты направляют горячие газы сгорания на вращающиеся лопасти и подвергаются воздействию самых высоких температур, что делает стойкость GTD-222™ к окислению и термическую усталостную прочность критически важными. ** Кожухи турбины: ** Неподвижные сегменты, образующие кольцо вокруг лопастей турбины, требующие стабильности размеров и устойчивости к термоциклированию. **Переходные каналы:** Компоненты, которые направляют продукты сгорания из камеры сгорания в турбинную секцию. #### **Ключевые преимущества** * ** Превосходная прочность при высоких температурах: ** Превосходная прочность на ползучесть и разрыв, что позволяет использовать более высокие рабочие температуры и эффективность в газовых турбинах. ** Превосходная термическая усталостная прочность: ** Выдерживает повторяющиеся циклы нагрева и охлаждения без растрескивания, что имеет решающее значение для турбин, которые подвергаются частым запускам и остановкам. * ** Исключительная стойкость к окислению и горячей коррозии: ** Высокое содержание хрома обеспечивает долгосрочную защиту от деградации в суровых условиях турбины. * ** Микроструктурная стабильность: ** Сбалансированный состав гарантирует, что сплав сохраняет свои механические свойства и не образует вредных фаз при длительном воздействии при высоких температурах. **Заключение** Сплав ГТД-222™ Centri-Vac представляет собой вершину технологии материалов для стационарных компонентов горячего газового тракта в промышленных газовых турбинах большой мощности. Его оптимизированный химический состав в сочетании с высокопрочным процессом литья Centri-Vac обеспечивает беспрецедентное сочетание прочности, долговечности и устойчивости к воздействию окружающей среды при экстремальных температурах. Для систем электроэнергетики и механических приводов, где надежность, эффективность и длительные интервалы обслуживания имеют первостепенное значение, GTD-222™ является проверенным и критически важным материалом, регулируемым строгими спецификациями OEM для обеспечения максимальной производительности.

Упаковка Стандартная упаковка: Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 3411 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.