شما "Inconel 718" را می شنوید و بلافاصله به "چیزهای سخت برای بخش های داغ" فکر می کنید - قطعات موتور جت، دیسک های توربین، این جور چیزها. این درست است، اما این همان جایی است که یک دام مشترک شروع می شود. مردم اعداد کششی و خزشی بالا را در 700 درجه سانتیگراد می بینند و تصور می کنند که این فقط یک نسخه سخت تر از 316 ضد زنگ است. این نیست. چالش واقعی فقط نقطه قوت آن نیست. وقتی می‌خواهید چیزی از آن بسازید، این قدرت چگونه رفتار می‌کند. داستان ماشینکاری و پس پردازش جایی است که تجربه واقعی نوشته می شود.
ماشینکاری آسیاب - به معنای واقعی کلمه
بیایید با ابزارهای برش صحبت کنیم. در اوایل، ما به روش سخت یاد گرفتیم که رفتار با آن مانند فولادی با دمای بالا، مسیری سریع برای درج‌های خراب و قطعات فرسوده است. سخت شدن کار شدید است. اگر ابزار شما تیز نیست، یا اگر حتی اندکی در آن فرو می‌روید، دیگر برش نمی‌زنید - سطح را به شکلی سخت‌تر درآورید. ما قبل از قرار گرفتن در یک درجه بسیار خاص با هندسه لبه تیز و صیقلی، چندین مارک کاربید پوشش داده شده را سوزاندیم. حتی در آن زمان، شما به سرعت‌هایی نگاه می‌کنید که شاید 20 درصد آن چیزی است که روی فولاد اجرا می‌کردید. این یک فرآیند حذف کند و پرهزینه است و مایع خنک کننده اختیاری نیست. این یک ابزار مدیریت حرارت حیاتی برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد خود قطعه کار و تشدید سخت شدن است.
من دسته‌ای از بدنه‌های سوپاپ را به یاد می‌آورم که از آن‌ها ماشینکاری کردیم اینکونل 718 سهام نوار چاپ مستلزم پرداخت سطحی ریز روی برخی سوراخ‌های داخلی بود. ما ابعاد را عالی دریافت کردیم، اما پایان دانه دانه بود، تقریباً پاره شده بود. موضوع؟ انحراف ابزار. حتی با یک چیدمان سفت و سخت، نیروهای برش به اندازه‌ای زیاد بود که باعث ایجاد پچ پچ کوچک شود. مجبور شدیم به عقب برگردیم، مسیر ابزار را دوباره طراحی کنیم تا پاس‌های پایانی سبک‌تری داشته باشیم و به یک درج برف پاک کن تخصصی برویم. ساعت‌ها به زمان چرخه اضافه می‌کرد، اما آن یا قسمتی بود که به‌درستی آب‌بندی نمی‌شد. این هزینه پنهان است – زمان مهندسی و اصلاح فرآیند که در قیمت مواد خام به ازای هر کیلوگرم دیده نمی شود.
حفاری و ضربه زدن جهنم خاص خودشان است. تخلیه تراشه پادشاه است. اگر به شدت نوک نمی زنید و از مایع خنک کننده با فشار بالا در ابزار استفاده نمی کنید، آن تراشه های رشته ای و سخت دور یک مته می پیچند و با ضربان قلب آن را قطع می کنند. برای رزوه ها، ما تقریبا همیشه شیرهای فلوت مارپیچی و دریل های بزرگ را مشخص می کنیم. تلاش برای بریدن یک نخ 50٪ در اینکونل 718 درخواست یک شیر آب شکسته است که در اعماق قسمتی بسیار گران قیمت مدفون شده است. شما یاد می گیرید که به مواد اتاق بدهید.
پیچیدگی های ریخته گری - نه فقط یک ریختن و رفتن
حرکت از ماشینکاری به ساختن شکل نزدیک به شبکه از طریق ریخته‌گری سرمایه - این بازی اصلی ما در Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). با بیش از سه دهه در ریخته‌گری پوسته و سرمایه‌گذاری، آلیاژهای نیکل زیادی را از طریق ریخته‌گری اجرا کرده‌ایم. اینکونل 718 یک عنصر اصلی است، اما یک مورد تقاضا. نقطه ذوب بالای آلیاژ یک چیز است. کنترل انجماد آن برای جلوگیری از کک و مک، جداسازی و پارگی داغ یکی دیگر از بازی های توپ است.
طراحی دروازه و بالا آمدن 718 نسبت به بسیاری از فولادها حیاتی تر است. برای تغذیه مناسب انقباض عظیم به انجماد بسیار جهت دار نیاز دارید. اگر گرادیان های حرارتی اشتباه باشد، در نهایت با ریز تخلخل در بخش های ضخیم یا پارگی های سطحی نزدیک به انتقال نازک به ضخیم مواجه می شوید. ما قطعاتی داشتیم که از پوسته بیرون می‌آمدند و به نظر عالی می‌رسیدند، فقط برای اشعه ایکس یا UT که ابری از تخلخل ریز را در یک هاب نشان می‌داد. این یک ضرر کلی است. بررسی کامل دمای ریختن و پروتکل پیش گرمای قالب برای آن هندسه خاص را مجبور کرد. گاهی اوقات، این راه حل غیرممکن است - یک سوپرگرم کمی کمتر در واقع می تواند تلاطم را کاهش دهد و صدا را بهبود بخشد، حتی اگر شما نزدیکتر به مایع آلیاژ کار کنید.
سپس ساختار به عنوان بازیگر وجود دارد. شما نمی توانید آن را همانطور که هست استفاده کنید. ساختار دندریتی ذاتی و حضور احتمالی فاز Laves (بین فلزی شکننده غنی از نیوبیوم) به این معنی است که این قطعه دارای خواص مکانیکی ضعیف مستقیماً خارج از قالب است. این نکته مهمی است که بسیاری از خریداران از آن غافل هستند: یک جزء ریخته گری 718 فقط نیمه تمام است. این کاملاً باید از یک عملیات حرارتی همگن سازی - یک خیساندن طولانی مدت، معمولاً بالای 1100 درجه سانتیگراد - برای حل کردن آن فازهای مضر در ماتریس عبور کند. از این کار بگذرید، و قطعه در اثر استرس پیش از موعد از کار می افتد، مهم نیست چقدر ریخته گری خوب به نظر می رسد.
رقص گرما درمانی - همه چیز درباره سکانس است
این قلب گرفتن است اینکونل 718 برای اجرا عملیات پیری استاندارد (720 درجه سانتیگراد برای 8 ساعت، خنک شدن در کوره تا 620 درجه سانتیگراد، نگهداری به مدت 8 ساعت، خنک شدن هوا) به خوبی مستند شده است. اما توالی نسبت به سایر عملیات همه چیز است. برای یک قطعه ماشین کاری شده از ذخایر فرفورژه، معمولاً آن را در شرایط آنیل شده (نرم تر) ماشینکاری می کنید، سپس آن را پیر می کنید. ساده به نظر می رسد.
اما برای یک بازیگر، پیچیده تر است. همانطور که گفته شد، ابتدا همگن می کنید. سپس، ممکن است یک چرخه پرس ایزواستاتیک داغ (HIP) برای بستن هر گونه ریز تخلخل باقیمانده انجام دهید. سوال کلیدی این است: آیا قبل یا بعد از درمان محلول هیپ را انجام می دهید؟ بحث هست ما این کار را به هر دو صورت انجام داده ایم. HIP کردن بعد از عملیات حرارتی ساب سولووس می تواند موثر باشد، اما برای جلوگیری از رشد دانه باید در دماها بسیار مراقب باشید. ما در حال حاضر به طور کلی ترجیح می دهیم HIP را در شرایط همگن + ریخته گری انجام دهیم، سپس با توالی عملیات حرارتی کامل ادامه دهیم. هزینه را اضافه می‌کند، اما داده‌ها ویژگی‌های خستگی بهتر و ثابت‌تری را نشان می‌دهند، که اغلب مشخصات حیاتی برای قطعات چرخان است.
یک نکته دیگر: کاهش استرس. اگر بعد از پیری ماشینکاری قابل توجهی انجام می‌دهید (که سعی می‌کنید از آن اجتناب کنید، اما گاهی اوقات نمی‌توانید)، پس از آن به کاهش استرس در دمای پایین نیاز دارید. شما نمی توانید بالا بروید وگرنه مواد را بیش از حد پیر خواهید کرد. این یک تعادل ثابت بین پایداری ابعادی و حفظ رسوبات دو پرایم گاما است که به 718 قدرت می دهد.
جوشکاری و تعمیر - با احتیاط زیاد ادامه دهید
گاهی اوقات یک قطعه ریخته گری دارای یک نقص سطحی است که فکر می کنید می توانید آن را تعمیر کنید، یا یک قطعه ماشینکاری شده نیاز به روکش جوش دارد. با 718، این یک عملیات پرخطر است. این آلیاژ مستعد ترک خوردگی در سن کرنش در ناحیه متاثر از حرارت (HAZ) پس از جوش است، به خصوص اگر در شرایط قدیمی باشد. چرخه حرارتی جوشکاری تنش‌ها را ایجاد می‌کند و عملیات پیری بعدی (در صورت اعمال) می‌تواند باعث ایجاد ترک شود زیرا HAZ سعی می‌کند دوباره رسوب کند.
روش استاندارد جوشکاری در شرایط آنیل شده، سپس قرار دادن کل مجموعه در چرخه کامل سخت شدن سن است. اما حتی در این صورت موفقیت تضمین نشده است. ما چند سال پیش اقدام به تعمیر محفظه توربین بزرگ کردیم. این کتاب را دنبال کرد: آنیل پیش جوش، سیم پرکننده ERNiFeCr-2 استفاده شده (اصولاً ترکیب 718)، دمای بین پاسی کنترل شده. بعد از جوشکاری عالی به نظر می رسید. با این حال، پس از چرخه پیری، بازرسی نافذ رنگ شبکه‌ای از ترک‌های ریز را در HAZ نشان داد. قسمت آشغال بود نتیجه این بود که جرم ریخته‌گری چنان مهار شدیدی ایجاد می‌کند که تنش‌های پسماند ناشی از جوشکاری حتی پس از یک سن کامل مجدد بسیار زیاد است. اکنون، سیاست ما این است که تا حد امکان از جوشکاری 718 ساله اجتناب کنیم. هزینه شکست بسیار زیاد است. اگر طرحی نیاز به جوش دارد، بهتر است از نوع جوش پذیرتری مانند 625 برای آن مجموعه فرعی خاص استفاده کنید.
منبع یابی و زنجیره تامین در دنیای واقعی
نه همه اینکونل 718 برابر ایجاد می شود. برگه‌های مشخصات کارخانه‌ها یا ریخته‌گری‌های مختلف ممکن است همگی نشان دهند که با AMS 5662 یا 5663 مطابقت دارند، اما شیطان در عمل ذوب است. ماده VIM-VAR (مذاب القایی خلاء و سپس ذوب مجدد قوس خلاء) استاندارد طلایی برای قطعات چرخان هوافضا است زیرا آخال‌ها را به حداقل می‌رساند و ساختار دانه‌ای یکنواخت و ریز را ارائه می‌دهد. برای بسیاری از قطعات استاتیک ریخته گری، یک ذوب VIM ممکن است کافی باشد، اما باید از اهمیت برنامه آگاه باشید.
اینجاست که کنترل فرآیند شریک اهمیت دارد. در QSY، تمرکز ما بر روی ریخته‌گری سرمایه‌گذاری و ماشینکاری CNC برای موادی مانند این به این معنی است که ما فقط سهام آسیاب نمی‌خریم. ما در حال کنترل مواد شیمیایی از مذاب در ریخته گری خودمان برای ریخته گری هستیم، یا به شدت به تامین کنندگان سهام میله خود گواهی می دهیم. احساسی ایجاد می کنید که گزارش های ذوب نشان دهنده گرمای تمیز است. برای کنترل شکل سولفید به دنبال گوگرد کم، سطوح کنترل شده منیزیم یا سریم هستید. این جزئیات غیر سکسی است که تعیین می کند آیا یک دسته از قطعات از بازرسی اولتراسونیک عبور می کنند یا یکی در تست خستگی چرخه بالا شکست می خورد.
در نهایت، واقعیت اقتصادی وجود دارد. 718 گران است. محتوای نیوبیم به این امر کمک می کند. بنابراین هر طرحی که از آن استفاده می کند باید با نیاز واقعی به استحکام 650 درجه سانتی گراد و مقاومت در برابر خوردگی آن توجیه شود. ما اغلب در مرحله طراحی با مشتریان مشورت می کنیم. گاهی اوقات، سوئیچ به آلیاژ 625 برای جوش پذیری یا مقاومت در برابر خوردگی بهتر، یا حتی به یک ضد زنگ درجه بالا برای کاربردهای دمای پایین تر، می تواند هزینه و سردرد تولید را بدون به خطر انداختن عملکرد کاهش دهد. علامت تجربه فقط دانستن نحوه کار با آن نیست اینکونل 718; این بدان معناست که واقعاً چه زمانی به آن نیاز دارید.
