Kuulete "Inconel 718" ja mõtlete kohe "kõvad asjad kuumadele sektsioonidele" – reaktiivmootori osad, turbiinikettad ja muu selline. See on tõsi, kuid siit saab alguse ka tavaline lõks. Inimesed näevad kõrget tõmbe- ja roomamisnumbreid temperatuuril 700 °C ja eeldavad, et see on roostevaba terase 316 kõvem versioon. Ei ole. Tõeline väljakutse ei ole ainult selle tugevus; nii see jõud käitub, kui proovite sellest midagi välja tuua. Masintöötlemise ja järeltöötluse lugu on see, kus kirjutatakse tegelik kogemus.
Mehaaniline lihvimine – sõna otseses mõttes
Räägime lõikeriistadest. Juba varakult õppisime kõvasti, et selle töötlemine kõrge temperatuuriga terasena on kiire tee rikutud sisetükkide ja vanarauatud osadeni. Töökarastus on tõsine. Kui teie tööriist ei ole terav või kui te veidigi peatute, siis te enam ei lõika – te töötlete pinna külmalt veel kõvemaks. Põletasime läbi mitut marki kaetud karbiidi, enne kui asusime väga spetsiifilisele terava, poleeritud servageomeetriaga klassile. Isegi siis näete kiirust, mis on võib-olla 20% sellest, mida te terasel sõidaksite. See on aeglane ja kallis eemaldamisprotsess ning jahutusvedelik ei ole valikuline; see on kriitiline soojusjuhtimise tööriist, mis hoiab ära töödeldava detaili enda liiga kuumaks muutumise ja kõvenemise süvenemise.
Mäletan partiid klapikorpusi, millest me valmistasime Inconel 718 baari laos. Trükk nõudis mõne sisemise ava peent pinnaviimistlust. Saime mõõdud ideaalsed, aga viimistlus oli teraline, peaaegu rebenenud. Küsimus? Tööriista läbipaine. Isegi jäiga seadistuse korral olid lõikejõud piisavalt suured, et tekitada minutilist kõmu. Pidime tagasi minema, tööriista tee ümber kujundama, et teha veelgi kergemaid viimistluskäike, ja minna üle spetsiaalsele klaasipuhastile. See lisas tsükliajale tunde, kuid see oli see või osa, mis ei tihendanud korralikult. See on varjatud kulu – inseneritöö aeg ja protsesside näpistamine, mis ei paista tooraine kilohinnast välja.
Puurimine ja koputamine on nende oma eriline põrgu. Kiipide evakueerimine on kuningas. Kui te ei nokitse agressiivselt ega kasuta tööriista kaudu kõrgsurve jahutusvedelikku, keerduvad need nõtked, sitked laastud ümber puuri ja löövad selle maha. Keermete jaoks määrame peaaegu alati spiraal-flöötkraanid ja ülegabariidilised trepid. Proovin 50% niiti sisse lõigata Inconel 718 küsib katkist kraani, mis on maetud sügavale väga kallisse osasse. Õpid materjalile ruumi andma.
Valamise keerukus – mitte ainult valamine ja töö
Töötlemiselt investeeringute valamise abil peaaegu võrgukuju tegemiseni – see on meie põhimäng Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Oleme enam kui kolm aastakümmet kest- ja investeerimisvaluga tegelenud, mistõttu oleme valukojas läbinud palju niklisulamid. Inconel 718 on põhiline, kuid nõudlik. Sulami kõrge sulamistemperatuur on üks asi; selle tahkumise kontrollimine, et vältida tedretähne, segregatsiooni ja kuuma rebenemist, on täiesti teine pallimäng.
718 värava- ja tõusukonstruktsioon on kriitilisem kui paljude teraste puhul. Massilise kokkutõmbumise õigeks toitmiseks on vaja väga suunatud tahkumist. Kui termilised gradiendid on valed, tekib paksudes osades mikropoorsus või õhukesest paksuseks ülemineku lähedal pinnarebendid. Meil on kestast välja tulnud osad, mis näevad välja täiuslikud, ainult röntgeni- või UT-uuringu jaoks, et paljastada rummus peene poorsusega pilv. See on täielik kaotus. See sundis meie valamise temperatuuri ja vormi eelkuumutamise protokolli selle konkreetse geomeetria jaoks täielikult üle vaatama. Mõnikord on parandus intuitiivne – veidi madalam ülekuumenemine võib tegelikult vähendada turbulentsi ja parandada helitugevust, kuigi töötate sulami vedelikule lähemal.
Siis on valatud struktuur. Te ei saa seda niisama kasutada. Loomulik dendriitne struktuur ja Lavesi faasi (nioobiumirikkad rabedad intermetallid) tõenäoline olemasolu tähendab, et sellel osal on halvad mehaanilised omadused otse vormist välja võttes. See on oluline punkt, millest paljud ostjad puudust tunnevad: valatud 718 komponent on alles poolvalmis. See peab tingimata läbima homogeniseerimise kuumtöötluse – pika leotamise, tavaliselt üle 1100°C –, et need kahjulikud faasid maatriksisse tagasi lahustuksid. Jäta see vahele ja osa ebaõnnestub stressi all enneaegselt, hoolimata sellest, kui hea casting välja näeb.
Kuumtöötlustants – kõik sõltub järjestusest
See on saamise süda Inconel 718 esinema. Standardne vanandamine (720 °C 8 tundi, ahjus jahutamine 620 °C-ni, 8 tundi hoidmine, õhkjahutus) on hästi dokumenteeritud. Kuid järjekord teiste toimingute suhtes on kõik. Sepistatud materjalist töödeldud detaili puhul töödeldakse seda tavaliselt lõõmutatud (pehmemas) olekus ja seejärel vanandatakse. Kõlab otsekoheselt.
Kuid näitlejate osa puhul on see keerulisem. Nagu mainitud, homogeniseerite kõigepealt. Seejärel võite järelejäänud mikropoorsuse sulgemiseks teha kuumisostaatpressimise (HIP) tsükli. Põhiküsimus on: kas teil on HIP enne või pärast lahusravi? Vaidlus käib. Oleme seda teinud mõlemal viisil. HIPimine pärast subsolvus-kuumtöötlust võib olla tõhus, kuid tera kasvu vältimiseks peate temperatuuriga olema äärmiselt ettevaatlik. Nüüd eelistame üldiselt HIP-i valatud + homogeniseeritud olekus, seejärel jätkame kogu kuumtöötluse jadaga. See lisab kulusid, kuid andmed näitavad paremaid ja ühtlasemaid väsimusomadusi, mis on pöörlevate osade jaoks sageli kriitilise tähtsusega.
Veel üks nüanss: stressi leevendamine. Kui teete pärast vananemist märkimisväärset töötlust (mida proovite vältida, kuid mõnikord ei saa), vajate pärast seda madalal temperatuuril stressi leevendamist. Te ei saa kõrgele tõusta, muidu vanandate materjali üle. See on pidev tasakaal mõõtmete stabiilsuse ja gamma-topeltsademete säilitamise vahel, mis annavad 718-le tugevuse.
Keevitamine ja remont – jätkake äärmise ettevaatusega
Mõnikord on valandil pindmine defekt, mida arvate, et saate parandada, või töödeldud detail vajab keevisõmblust. 718 puhul on see kõrge riskiga operatsioon. Sulam võib keevitusjärgses kuumusest mõjutatud tsoonis (HAZ) deformeeruda, eriti kui see on vananenud. Keevituse termiline tsükkel tekitab pingeid ja sellele järgnev vananemistöötlus (kui seda rakendatakse) võib põhjustada pragunemist, kuna HAZ üritab uuesti sadestuda.
Tavapraktika on keevitada lõõmutatud olekus ja seejärel viia kogu koost läbi täieliku vananemiskõvenemistsükli. Kuid isegi siis pole edu garanteeritud. Proovisime paar aastat tagasi remontida suurt turbiini korpust. Järgiti raamatut: keevituseelne lõõmutamine, kasutatud ERNiFeCr-2 täitetraati (põhimõtteliselt 718 koostis), kontrollitud läbipääsu temperatuur. Pärast keevitamist nägi see täiuslik välja. Pärast vananemistsüklit avastas värvaine läbitungimise kontroll aga HAZis peente pragude võrgustiku. Osa oli rämps. Järeldus oli, et valu mass tekitas nii tugeva piirangu, et keevitamise jääkpinged olid isegi pärast täielikku vananemist lihtsalt liiga suured. Nüüd on meie põhimõte vältida 718-aastast keevitamist, kui see on inimlikult võimalik. Ebaõnnestumise hind on liiga kõrge. Kui konstruktsioon nõuab keevitamist, on selle konkreetse alakoostu jaoks parem kasutada keevitatavamat varianti, näiteks 625.
Allhange ja reaalne tarneahel
Mitte kõik Inconel 718 on loodud võrdseks. Erinevate tehaste või valukodade tehniliste andmete lehed võivad kõik öelda, et nad vastavad standardile AMS 5662 või 5663, kuid sulatamispraktikas on kurat. VIM-VAR (Vacuum Induction Melt, millele järgneb vaakumkaare eemaldamine) materjal on kosmosesõidukite pöörlevate osade kuldstandard, kuna see minimeerib lisandeid ja tagab ühtlase peeneteralise struktuuri. Paljude staatiliste valatud komponentide jaoks võib piisata ühest VIM-i sulatusest, kuid peate teadma rakenduse kriitilisust.
Siin on oluline partneri protsesside kontroll. Meie keskendumine QSY-s selliste materjalide investeerimisvalule ja CNC-töötlusele tähendab, et me ei osta ainult veski varusid; me kontrollime oma valukojas oleva sulatise keemiat või sertifitseerime rangelt oma baarivarude tarnijaid. Sul tekib tunne, mille sulamisaruanded näitavad puhast kuumust. Sulfiidi kuju kontrollimiseks otsite madala väävlisisaldusega, kontrollitud magneesiumi või tseeriumi taset. Need ebaseksikad detailid määravad kindlaks, kas osade partii läbib ultrahelikontrolli või ebaõnnestub kõrge tsükliga väsimustestis.
Lõpuks on majanduslik reaalsus. 718 on kallis. Selle eest hoolitseb nioobiumisisaldus. Seega peaks iga seda kasutav disain olema õigustatud tõelise vajadusega selle 650°C+ tugevuse ja korrosioonikindluse järele. Sageli konsulteerime klientidega projekteerimisetapis. Mõnikord võib sulamile 625 lülitumine parema keevitatavuse või korrosioonikindluse tagamiseks või isegi kõrgekvaliteedilisele roostevabale materjalile madalama temperatuuriga rakendustes säästa märkimisväärseid kulusid ja tootmisprobleeme, ilma et see toimiks. Kogemuse tunnus ei seisne ainult selles, et tead, kuidas sellega töötada Inconel 718; see on teadmine, millal sa seda tegelikult vajad.
