材料科学と工学の芸術: インコネル 939 タービンブレードの設計と製造

当社の協力顧客は民間ヘリコプターと民間航空機のメーカーです。エンジン部品の需要は非常に高く、耐久性が求められます。我が国の要求に合わせて、省エネや排出削減の必要性も提案しております。お客様のニーズにお応えするため、技術部門での協議の結果、材料にインコネル939を使用して製造することに決定しました。インコネル 939 タービンブレードは高温でも良好な機械的特性と強力な耐食性を維持し、使用効率を確保できるためです。

1.設計段階

顧客需要分析: 当社の技術チームは、さまざまな側面で顧客との詳細なディスカッションとドッキングを実施し、推定動作温度や動作圧力、期待寿命などの重要な情報を含む、顧客の使用シナリオの具体的なニーズを理解しました。

予備設計:顧客の需要情報に基づいて、当社のチームは高度なコンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用してタービンブレードの 3 次元モデルを作成し、流体力学シミュレーション ツール (CFD) を使用してブレードの一貫性をチェックしました。最高の空力性能を確保するために形状を最適化します。

材料の選定：基本設計を決定し、お客様と確認した後、この製品の優れた耐熱性と強度特性を確保するために、インコネル939を主材料として選択しました。

2.製造工程

精密鋳造に最適：インコネル939という素材の特殊性と加工の難しさから、この複雑なタービンブレードを製造するために議論の結果、鋳造技術を選択しました。製造工程では、高精度のワックス膜やセラミックシェルの製造、その後の液体金属の注入などの工程が必要となります。

方向性凝固: お客様の要件を満たし、材料の結晶方向の一貫性を高めるために、当社は方向性凝固プロセスを使用します。これにより、タービンブレードの内部組織の均一性が効果的に改善されるだけでなく、全体的な機械的特性が向上します。また、顧客が環境に優しく省エネであることを保証できます。品質と効率を向上させるというアイデア。

熱処理：鋳造プロセスの完了後、当社の完成品はすべて、溶体化処理や時効硬化などの包括的な熱処理プロセスを経て、この製品の硬度と靭性がさらに向上します。

3.検査・試験

非破壊検査: X 線を使用して、各完成製品の内側と外側を検査し、肉眼では見えない欠陥や亀裂がないかを検査します。

完成品の機械的特性試験：完成品の数が多いため、製品がお客様のニーズと品質を満たしていることを確認するために、一部のサンプルを採取して引張試験、疲労試験、その他の性能試験を行う抜取検査法を採用しています。あらゆる面での基準。

環境模擬実験：製作した完成品をサンプルとして取り出し、模擬的な実使用環境に置き、長期使用・運用を模擬し、完成品の長期安定性・信頼性を検証します。

4.結果表示

数か月にわたる生産と顧客とのコミュニケーションの努力の後、当社の技術チームと生産部門は、高品質のインコネル 939 タービンブレードのバッチを無事に顧客に届けることに成功しました。顧客のフィードバックには、この製品のバッチが単に製品に到達しただけではないことが述べられていました。当初設定された技術指標だけでなく、環境保護の概念も満たしていました。使用において期待を上回り、良好な結果が得られました。顧客のフィードバックでは、今後数年間も当社と協力し続けると述べられており、当社が高品質の製品を作り続け、新しいエンジンのためのサービスを提供し、大幅なコスト削減と環境上のメリットが得られます。