As peças forjadas termoelétricas são componentes importantes em equipamentos de geração térmica. Sua qualidade e desempenho afetam diretamente a segurança operacional e eficiência dos equipamentos de geração térmica. Com a adaptação da matriz energética e o crescimento da demanda de energia elétrica, a fabricação de forjamentos termoelétricos tem enfrentado exigências e desafios cada vez maiores. Como uma tecnologia avançada de preparação de materiais, a tecnologia de metalurgia do pó tem as características de um processo de preparação simples e excelente desempenho do material, e tem uma aplicação promissora na fabricação de forjamentos termoelétricos. Este trabalho abordará cenários de aplicação e tendências na fabricação de forjamentos termoelétricos sob o ponto de vista da técnica de metalurgia do pó.
A metalurgia do pó é uma tecnologia avançada para a preparação de metais, ligas e seus compósitos através de etapas do processo como mistura, prensagem e sinterização de matérias-primas em pó. Em comparação com os métodos tradicionais de fusão e fundição, a técnica de metalurgia do pó oferece as seguintes vantagens:
Excelente desempenho do material: a tecnologia de metalurgia do pó pode preparar materiais com grãos finos, alta densidade e alto desempenho. A resistência do material, dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e outras propriedades podem ser significativamente melhoradas.
Processo de preparação simples: a tecnologia de metalurgia do pó elimina o processo tedioso de fusão e fundição, reduz o desperdício de material e o consumo de energia, ao mesmo tempo em que reduz os custos de produção.
Alta taxa de utilização do material: a tecnologia de metalurgia do pó pode alcançar a formação quase líquida, reduzindo a margem de usinagem e melhorando a taxa de utilização do material.
Metais refratários e ligas disponíveis: a tecnologia de metalurgia do pó pode produzir metais refratários e ligas que são difíceis de preparar por métodos tradicionais, controlando a temperatura e a atmosfera de sinterização.
Aplicação da técnica de metalurgia do pó na fabricação de forjamentos termoelétricos
Preparação de superligas: o forjamento termoelétrico requer um longo tempo de trabalho a altas temperaturas, exigindo propriedades extremamente altas de resistência a altas temperaturas de seus materiais. A tecnologia de metalurgia do pó pode preparar superligas com excelentes propriedades de alta temperatura, como superligas à base de níquel, ferro e cobalto, etc., para atender aos requisitos de uso de forjamento termoelétrico.
Preparação de materiais resistentes ao desgaste: os forjamentos termoelétricos sofrem desgaste severo durante o serviço e precisam ter boas propriedades resistentes ao desgaste. A técnica de metalurgia do pó pode preparar materiais com alta dureza e resistência ao desgaste, tais como carbonetos, nitretos e boretos, para reforço de superfície e revestimento resistente ao desgaste em peças forjadas termoelétricas.
Preparação de materiais resistentes à corrosão: os forjamentos termoelétricos sofrem corrosão severa durante o serviço e precisam ter boa resistência à corrosão. A técnica de metalurgia do pó permite a preparação de materiais com excelente resistência à corrosão, tais como aços inoxidáveis, ligas à base de níquel e titânio, para a fabricação de forjamentos termoelétricos e proteção de superfícies.
Formação de formas complexas: as peças forjadas termoelétricas têm formas e estruturas complexas que são difíceis de alcançar com métodos de processamento tradicionais. A tecnologia de metalurgia do pó pode preparar materiais de alto desempenho com formas complexas através de moldagem por injeção de pó, prensagem isostática e outros métodos para atender aos requisitos de fabricação de forjamentos termoelétricos.
Com o desenvolvimento contínuo da ciência e tecnologia, a tecnologia da metalurgia do pó desempenhará um papel cada vez mais importante na fabricação de peças forjadas termoelétricas. A tendência de desenvolvimento da tecnologia de metalurgia do pó no futuro inclui principalmente os seguintes aspectos:
Desenvolvimento de novos materiais: com o desenvolvimento contínuo de novas fontes de energia e tecnologias, novos materiais são cada vez mais necessários. A metalurgia do pó terá um papel importante no desenvolvimento e preparação de novos materiais, como cerâmicas de alto desempenho, nanomateriais e compósitos, entre outros.
Pesquisa de novos processos: a tecnologia da metalurgia do pó será continuamente desenvolvida e refinada, pesquisando novos processos e métodos de preparação, melhorando as propriedades dos materiais e reduzindo os custos de produção. Novos processos como sinterização de alta temperatura e alta pressão, sinterização de microondas e sinterização de plasma continuarão a aparecer e melhorar.
Desenvolvimento digital e inteligente: com o desenvolvimento contínuo da tecnologia digital e inteligente, a tecnologia da metalurgia do pó alcançará a produção digital e inteligente. Com a introdução de tecnologias como inteligência artificial, big data e internet das coisas, automatizamos, inteligentes e otimizamos o controle dos processos produtivos, aumentando a eficiência produtiva e a qualidade dos produtos.
Proteção ambiental e desenvolvimento sustentável: com a crescente conscientização ambiental e os requisitos de desenvolvimento sustentável, a tecnologia da metalurgia do pó prestará mais atenção à proteção ambiental e ao desenvolvimento sustentável. Pesquisa de processos de preparação e de reciclagem e reutilização de materiais com baixa poluição e baixo consumo de energia para a fabricação verde de materiais e desenvolvimento sustentável.
Este trabalho apresenta cenários e tendências de aplicação da metalurgia do pó na fabricação de forjamentos termoelétricos. A técnica de metalurgia do pó é promissora na fabricação de forjamentos termoelétricos, pois apresenta um processo de preparação simples e excelentes propriedades dos materiais. No futuro, com o desenvolvimento de novos materiais, novos processos e tecnologia inteligente digital, a tecnologia de metalurgia do pó desempenhará um papel cada vez mais importante na fabricação de peças forjadas termoelétricas. Ao mesmo tempo, a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável também se tornarão uma direção importante para o desenvolvimento da tecnologia da metalurgia do pó.
