1. Передумови проекту
Зі швидким розвитком глобальної автомобільної промисловості та зростаючими вимогами щодо енергозбереження й зменшення викидів, технологія турбонаддуву стала ключовим засобом підвищення ефективності двигунів і зниження викидів у вихлопні гази. Турбінні колеса турбокомпресорів як ключові компоненти вимагають жароміцних сплавів із винятковою стійкістю до високотемпературної втоми, окислення та повзучості. Наразі точне лиття турбінних компонентів із жароміцних сплавів на внутрішньому ринку стикається з такими проблемами, як низька точність формування, високий відсоток браку та нестабільність характеристик, тому цей сегмент переважно залежить від імпорту. Компанія Jiangsu Boyue Alloy, спираючись на значний технічний досвід у плавленні нікелевих сплавів та точній обробці, запустила цей проект точного лиття, щоб заповнити внутрішній дефіцит у сегменті високотехнологічних турбінних компонентів для автомобільних турбокомпресорів і посилити конкурентоспроможність внутрішнього ринку автокомплектуючих.
2. Цілі проекту
- Розробити нікельові високотемпературні сплави марки K418, придатні для турбін автомобільних турбонаддувників, зі стабільними експлуатаційними характеристиками та відповідністю технічним вимогам автомобільного класу (межа міцності при розтягуванні ≥950 МПа за температури 600 °C, стійкість до окиснення ≥1000 годин за температури 800 °C).
- Створити виробничу лінію точного лиття з річною потужністю 50 000 комплектів високотемпературних турбінних деталей, що забезпечує повне охоплення всього виробничого циклу — від плавлення матеріалу, виготовлення форм, точного лиття до післяобробки.
- Досягти коефіцієнта придатності відливок ≥98,5 %, точності розмірів ±0,02 мм та успішно поставляти продукцію відомим вітчизняним і закордонним виробникам автомобільних турбонаддувників, забезпечивши частку заміни імпорту на рівні 75 %.
3. Реалізація проекту
- Дослідження та розробка спеціальних сплавів: співпраця з профільними науково-дослідними інститутами для оптимізації співвідношення компонентів нікелевого жароміцного сплаву марки K418 (Ni ≥ 73 %, Cr 13–14 %, Mo 4–5 %), посилення фази старіння та підвищення комплексних високотемпературних характеристик матеріалу. Застосування технології вакуумного індукційного плавлення для забезпечення чистоти сплаву, зниження вмісту домішок до рівня нижче 30 ppm та вирішення проблем сегрегації компонентів і утворення крупнозернистої структури при традиційному плавленні.
- Оновлення процесу точного лиття: впровадження програмного забезпечення для імітації лиття Magma для моделювання температурного поля рідини під час заливання та температурного поля рідкої фази під час кристалізації, оптимізація системи нижнього заливання та встановлення температури заливання на рівні 1550 ℃ для забезпечення високої здатності до заповнення розплавом сплаву. Використання методу лиття за втраченими моделями разом з технологією 3D-друку форм для реалізації високоточної швидкої формотворчості складних конструкцій лопаток турбіни, скорочення терміну розробки форми на 40 % та зниження витрат на пробне виробництво на 30 %.
- Контроль якості та постобробка: Обладнання спектральними аналізаторами, металографічними мікроскопами та машинами для випробування на розтяг, що забезпечує повний контроль якості на всіх етапах виробництва, у тому числі визначення хімічного складу матеріалів, аналіз металографічної структури та випробування механічних характеристик. Застосування технологій прецизійного шліфування та полірування поверхні забезпечує шорсткість поверхні деталей турбіни ≤Ra 0,6; також проводиться вакуумна термообробка для підвищення щільності структури та довговічності деталей.
4. Досягнення проекту
- Ринкова ефективність: Після введення проекту в експлуатацію його річний обсяг виробництва становить 180 млн юанів; встановлено довготривалі партнерські відносини з відомими китайськими та закордонними виробниками турбонаддувних агрегатів, продукція експортується до Європи, Південно-Східної Азії та інших регіонів, річний обсяг експорту — 15 000 комплектів.
- Технологічні інновації: отримано 8 основних патентів (з них 3 — патенти на винахід), освоєно ключові технології точного лиття турбінних компонентів із жаростійких сплавів; продукти за своїми характеристиками порівнянні з імпортними, що призвело до розриву іноземної технічної монополії в цій галузі. Розроблені процеси лиття та параметри підтверджені промисловим виробництвом і можуть використовуватися як керівна схема для реального виробництва.
- Промислове поширення: стимулювання розвитку галузей-постачальників та галузей-споживачів, таких як виробництво автокомпонентів, виготовлення форм та випробувального обладнання; сприяння локалізації високотехнологічних ключових компонентів автомобільних турбонаддувних систем; підтримка енергозбереження, зменшення викидів та забезпечення високоякісного розвитку вітчизняної автомобільної промисловості.
EN
