CMSX-10

DESCRIPTIF DE PRODUIT

Comme les concepteurs de turbines à gaz essayent d’améliorer l’efficacité du moteur en augmentant les températures de turbine et les vitesses de rotation, les composants du moteur doivent supporter l’augmentation des contraintes et les températures extrêmes. L’alliage CMSX-10® de Cannon Muskegon Corporation représente une amélioration significative de l’aptitude des superalliages, et il est actuellement l’un des superalliages moulés monocristallins à base de Ni les plus robustes connus au monde. Il fournit un fluage supplémentaire de 30 °C et présente l’avantage d’offrir de meilleures alternatives en matière de résistance à la fatigue, et les températures d’exposition des alliages des composants de la partie chaude de la turbomachine peuvent être augmentées d’au moins 42 °C (75 °F).

 

CARACTERISTIQES D’INGÉNIERIE

Le superalliage CMSX-10® de Cannon Muskegon est équilibré pour fournir un compromis satisfaisant entre l’aptitude au moulage d’un composant monocristallin, l’aptitude au traitement à chaud, la résistance aux chocs, la résistance à la fatigue et la résistance à la dégradation de l’environnement. En plus des nombreux petits fourneaux à fusion par induction sous vide (VIM), Cannon Muskegon a produit plusieurs fourneaux de production 100 % vierge de 3 855 kg (8 500 lb) ainsi que plusieurs fourneaux de production de 3 855kg 50 % vierge/50 % recyclé, atteignant ainsi les caractéristiques du superalliage indiquées dans la section des caractéristiques ci-dessous.

 

APPLICATIONS

Le superalliage CMSX-10® de Cannon Muskegon est en cours d’évaluation par Solar® Turbines pour les aubes de premier étage de turbine pour leur nouveau moteur industriel 4,2 MW Mercury 50. Cliquez ici pour lire l’histoire.

 

CARACTÉRISTIQUES DES ALLIAGES

bullet Densité 0,326 lb/po3. (9,05 kg/dm3).
bullet CMSX-10 est produit par VIM de la même manière que les alliages monocristallins. Il offre une bonne aptitude au moulage, avec des performances de fonderie similaires au CMSX-4®, 2e génération de superalliages. Un contrôle étroit de la chimie conduit à des rendements de coulée et des propriétés d’alliage uniformes, de plus il maximise les « éléments traces » qui peuvent affecter défavorablement le rendement du moulage en provoquant une nucléation des défauts des grains.
bullet CMSX-10 offre une bonne résistance à la recristallisation au cours du cycle de traitement thermique de la solution. Ce superalliage est capable d’une mise en solution complète (ce qui est actuellement réalisé avec une température de bain de pic de 1 366 °C (2 490 °C) et fournit une fenêtre de traitement de solution par la chaleur.
bullet Un procédé de vieillissement en 3 étapes produit la formation de   canaux de matrice relativement fins qui fournissent une résistance supplémentaire au mouvement de dislocation, influençant positivement les contraintes de traction et de fluage apparaissant aux basses températures.
bullet Les forces de résistance à la traction et aux chocs entre la température ambiante et environ 1.050 °C sont semblables à celles éprouvées par les autres alliages de deuxième génération à base de Ni.
bullet CMSX-10 fournit un avantage convenable de rupture par fluage à 30 °C par rapport à la deuxième génération de superalliages SX comme le CMSX-4.
bullet Sur la base d’une déformation par fluage de 1 %, CMSX-10 présente une plus grande résistance que CMSX-4 à toutes les conditions de températures et de contraintes évaluées. Si on compare la durée pour atteindre une déformation par fluage de 1 % à 982 °C et 248 MPa, CMSX-10 présente un avantage de 4,6 fois supérieur comparé au matériau CMSX-4. De plus, les essais de moteur avec deux pales en CMSX-10 et CMSX-4 respectivement positionnées sur même couronne d’aube ont montré que la croissance moyenne de la lame en CMSX-10 était le 1/8e de celle en CMSX-4, pour le cycle de moteur particulier testé.
bullet Les données des deux et tests LCF et HCF CEL pertinents pour les performances de turbomachine montrent que CMSX-10 a une durée de résistance à la fatigue entre 1 et 3 fois plus longue que le superalliage CMSX-4.
bullet La résistance à l’oxydation de l’alliage nu est bonne, avec des essais de cycles sur plateforme de brûleur (1er mars, 1.100 °C-0,25 ppm de sel) démontrant que CMSX-10 est comparable au superalliage CMSX-4. Cependant, exposé aux basses températures, il n’est pas aussi bon que le CMSX-4.
bullet La compatibilité des revêtements/substrats est acceptable avec des revêtements d’aluminure, et les résultats d’un essai poussé avec aluminure de platine sont encourageants.

 

FORMULAIRE DE DEMANDE DE RENSEIGNEMENTS

Pour demander des renseignements complémentaires sur le sujet ou d’autres produits, assurez-vous de fournir votre adresse postale complète car les renseignements seront envoyé par la poste.

Cannon-Muskegon Corporation

PO Box 506, Muskegon, MI 49443-0506 États-Unis

No gratuit : 800-253-0371

Email: jkiely@canmkg.com