1. A projekt háttére
A globális autóipar gyors fejlődése és az energiahatékonyság-javításra, illetve kibocsátáscsökkentésre vonatkozó egyre szigorúbb előírások miatt a turbófeltöltési technológia kulcsfontosságú eszközzé vált a motorhatékonyság növelésére és a kipufogógáz-kibocsátás csökkentésére. A turbófeltöltők turbinái, mint kulcskomponensek, kiváló hőállóságú ötvözeteket igényelnek, amelyek kiválóan ellenállnak a magas hőmérsékleten fellépő fáradásnak, oxidációnak és alakváltozásnak („creep”-nek). Jelenleg a hazai piacon a hőálló ötvözetből készült turbinakomponensek precíziós öntése számos problémával küzd, például alacsony formapontossággal, magas hibaráttal és instabil teljesítménnyel, ezért főként importra támaszkodik. A Jiangsu Boyue Alloy, mély technikai tapasztalataira támaszkodva a nikkelalapú ötvözetek olvasztásában és precíziós feldolgozásában, elindította ezt a precíziós öntési projektet, hogy lefedje a hazai piac hiányát a felsőkategóriás autó-turbófeltöltő turbinakomponensek területén, és erősítse a hazai autóalkatrész-ipar versenyképességét.
2. A projekt céljai
– A K418 nikkelalapú, magas hőmérsékleten alkalmazható ötvözetek fejlesztése autó-turbofeltöltő turbinákhoz, amelyek stabil teljesítményt nyújtanak és megfelelnek az autóipari minőségi követelményeknek (szakítószilárdság ≥950 MPa 600 °C-on, oxidációs ellenállás ≥1000 óra 800 °C-on).
– Egy pontossági öntőüzem létrehozása éves 50 000 darabos kapacitással magas hőmérsékleten alkalmazható ötvözetből készült turbinakomponensek gyártására, amely teljes folyamatot lefed: alapanyag-olvasztás, formakészítés, pontossági öntés és utófeldolgozás.
– Az öntési minőségi arány elérése ≥98,5 %, a méretbeli pontosság ±0,02 mm, valamint sikeres szállítás a hazai és külföldi ismert autó-turbofeltöltő-gyártók felé, az import helyettesítési arány elérése 75 %-ig.
3. A projekt végrehajtása
– Különleges ötvözetanyag kutatás-fejlesztése: Együttműködés szakmai kutatóintézetekkel a K418 nikkelalapú magas hőmérsékleten alkalmazható ötvözet (Ni ≥ 73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %) összetételi arányának optimalizálására, a kiválásos kemítési fázis erősítésére és az anyag magas hőmérsékleten mutatott komplex teljesítményének javítására. A vákuumos indukciós olvasztási technológiát alkalmazzák az ötvözet tisztaságának biztosítására, az impuritás-tartalom csökkentésére 30 ppm alá, valamint a hagyományos olvasztási eljárásokban fellépő összetevő-eloszlás-egyenlőtlenség és durva szemcsézettség problémáinak megoldására.
- Pontos öntési folyamat fejlesztése: A Magma öntési szimulációs szoftver bevezetése a folyadék hőmérsékleti mezőjének és a szilárdulás során a folyékony fázis hőmérsékleti mezőjének szimulálására öntés közben, az alsó öntőrendszer optimalizálása, valamint az öntési hőmérséklet 1550 ℃-ra állítása az ötvözet folyadék jó kitöltőképességének biztosítása érdekében. Az elveszített formás öntés + 3D nyomtatott forma technológia alkalmazása lehetővé teszi a bonyolult turbinalapát-struktúrák nagy pontosságú, gyors kialakítását, 40%-kal csökkenti a formafejlesztési ciklust, és 30%-kal csökkenti a próbagyártási költségeket.
- Minőségellenőrzés és utófeldolgozás: Spektrális analizátorokkal, fémes mikroszkópokkal és húzóvizsgáló gépekkel felszerelt minőségellenőrzési rendszer az anyagösszetétel-meghatározás, a fémes szerkezet elemzése és a mechanikai tulajdonságok vizsgálata érdekében az egész gyártási folyamat során. Pontos csiszolási és felületi polírozási technológiák alkalmazásával biztosítják a turbinaalkatrészek felületi érdességének ≤Ra 0,6-os értékét, valamint vákuumos hőkezelést végeznek az alkatrészek szerkezeti sűrűségének és fáradási élettartamának javítása érdekében.
4. Projekt eredmények
- Piaci teljesítmény: A projekt üzembe helyezését követően az éves termelési érték 180 millió jüan, és hosszú távú együttműködési kapcsolatot építettek ki kínai és külföldi ismert turbófeltöltő-gyártókkal; a termékek Európába, Délkelet-Ázsiába és más régiókba exportálásra kerülnek, az éves exportmennyiség 15 000 darab.
– Technológiai innováció: 8 alapító szabadalom (köztük 3 találmányi szabadalom) létrehozása, a magas hőmérsékleten alkalmazható ötvözetekből készült turbinakomponensek precíziós öntésének kulcsfontosságú technológiáinak elsajátítása; a termék teljesítménye összehasonlítható az importált termékekével, ezzel megszüntetve a külföldi technológiai monopóliumot ezen a területen. Az öntési folyamat és a paraméterek tervezése ipari gyártással igazolódott, és irányadó séma formájában alkalmazható a gyakorlati termelésben.
– Ipari fejlesztés: Az autóalkatrészek, a sajtóformák gyártása és a vizsgálóberendezések területén működő felső- és alsóbb szintű iparágak fejlődésének elősegítése, a nagy értékű autó-turbofeltöltő-komponensek hazai gyártásának előmozdítása, valamint a hazai autóipar energiatakarékos, környezetbarát és minőségi fejlődésének támogatása.
EN
