Perché scegliere la lega 6B come materiale per le pale della turbina a vapore?

Le pale delle turbine a vapore operano in ambienti estremi con alte temperature, mezzi corrosivi e sollecitazioni meccaniche. Nel tempo, la corrosione e l'usura degradano le prestazioni delle pale, causando perdite di efficienza e costose manutenzioni. Per affrontare queste sfide,Lega 6B/UNS R30016è un materiale superiore per strisce antiusura e rivestimenti protettivi sulle pale delle turbine a vapore. Questa lega di cobalto-cromo-tungsteno è conforme allo standard AMS 5894, combinando una resistenza alla corrosione senza pari, stabilità alle alte temperature e durata meccanica. Questo articolo esplora le cause principali della corrosione delle pale delle turbine e i criteri per la selezione dei materiali.

Cause della corrosione delle pale della turbina a vapore

Cricche da corrosione sotto sforzo (SCC)

L'esposizione prolungata al vapore ad alta temperatura e alle sollecitazioni cicliche induce micro-cricche, accelerando il cedimento del materiale. La SCC è particolarmente diffusa nelle pale sottoposte a vapore umido con ossigeno disciolto e cloruri.

Usura abrasiva ed erosiva

Il vapore umido trasporta micro-gocce e particelle che erodono le superfici delle pale, specialmente negli stadi di turbina a bassa pressione. Questa erosione è esacerbata da elevate velocità di rotazione, che portano a perdite di materiale e a una ridotta efficienza aerodinamica.

Ossidazione e attacco chimico

Le reazioni di ossidazione degradano le superfici delle pale a temperature elevate (oltre 600°C). Inoltre, i contaminanti acidi del vapore (ad esempio, composti di zolfo) accelerano la corrosione chimica.

Danni da cavitazione

Le rapide variazioni di pressione nel flusso di vapore creano bolle di vapore che collassano violentemente, causando corrosione localizzata e degradazione della superficie.

Criteri di selezione dei materiali per le strisce antiusura delle pale della turbina

Per affrontare queste sfide, i materiali devono soddisfare requisiti rigorosi:

• Stabilità alle alte temperature:Mantengono durezza e resistenza alle temperature di esercizio (fino a 980°C).

• Resistenza alla corrosione:Resiste ad ambienti acidi, alcalini e ossidanti.

• Resistenza all'abrasione:Ridurre al minimo l'usura causata da particolato e microgocce.

• Basso coefficiente di attrito:Riduce l'usura adesiva e le perdite di energia.

• Conformità agli standard del settore:Garantire l'affidabilità attraverso certificazioni come AMS 5894.

Perché la lega 6B/UNS R30016 è la scelta ideale

Composizione superiore

La matrice di cobalto-cromo-tungsteno (Co-Cr-W) della lega 6B fornisce una resistenza intrinseca all'ossidazione, alla solfurazione e alla corrosione indotta da cloruri. Il suo alto contenuto di cromo (~30%) forma uno strato di ossido protettivo, mentre il tungsteno migliora la durezza e la resistenza all'usura.

Proprietà meccaniche eccezionali

• Durezza:HRC 40–45 allo stato grezzo di fusione, per garantire resistenza all'usura abrasiva.

• Stabilità termica:Mantiene l'integrità strutturale fino a 980 °C, fondamentale per gli stadi delle turbine ad alta pressione.

• Basso attrito:Riduce l'usura adesiva e il grippaggio in ambienti non lubrificati.

Conformità AMS 5894

La lega 6B aderisce alle specifiche dei materiali aerospaziali AMS 5894, garantendo qualità e prestazioni costanti in applicazioni critiche. Questo standard assicura una composizione ottimale della lega, trattamento termico e test meccanici.

Applicazioni comprovate

Oltre alle pale delle turbine, la lega 6B è ampiamente utilizzata in:

• Sedi valvole e componenti della pompa (resistenza alla cavitazione).

• Componenti del reattore nucleare (resistenza alle radiazioni).

• Attrezzature per la lavorazione degli alimenti (proprietà atossiche e igieniche).