«Inconel 718 ریخته‌گری سرمایه‌گذاری» را جستجو می‌کنید و سیل داده‌ها را دریافت می‌کنید: استحکام کششی 1400 درجه فارنهایت، گسیختگی عالی، مقاومت در برابر اکسیداسیون تا 1300 درجه سانتیگراد. چیزی که دریافت نمی‌کنید احساس ترک خوردن پوسته روی موم یا همان لحظه فرورفتن است که گزارش NDT نشانه‌های ضعیفی را در بخش حساس نشان می‌دهد. برگه مشخصات باعث می شود به نظر مشکل حل شده باشد. این نیست. این یک مذاکره با فیزیک است و فلز اغلب حرف آخر را می زند.
مشکل آلیاژ نیست فرآیند است.
همه به خود Inconel 718 توجه می کنند - ترکیب، گواهینامه ها. اما در ریخته گری سرمایه گذاری، آلیاژ فقط ماده خام است. چالش واقعی سفر از موم تا ریخته‌گری کامل است. 718 عادت بدی دارد که اگر انجماد به شدت کنترل نشود، فاز Laves، آن ترکیبات بین فلزی شکننده را تشکیل می دهد. شما نمی توانید آن را مانند 304 ضد زنگ بریزید. ویژگی های حرارتی متفاوت است. انقباض متفاوت است. نحوه واکنش آن با پوسته سرامیکی متفاوت است.
من یک دسته برای بخش پوشش توربین را به یاد دارم. هندسه دیواری نازک اما پیچیده بود. ما شیمی را عالی دریافت کردیم، اما ریخته گری در تست پارگی استرس شکست خورد. مشکل؟ ما از یک سیستم پوسته استاندارد استفاده کرده بودیم - یک روکش معمولی سیلیس ذوب شده. 718، در آن دماهای ریزش، به اندازه کافی با آن واکنش نشان می داد تا باعث تخریب مرز دانه های سطحی شود. این یک نقص بزرگ نبود، اما تحت بزرگنمایی، می‌توان شکنندگی را دید. برگه مشخصات پوسته به این تعامل اشاره نکرده است. شما آن را از راه سخت یاد می گیرید.
اینجاست که 30 سال یک مغازه دوست دارد Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) وارد بازی می شود. این فقط در مورد داشتن کوره نیست. این در مورد حافظه نهادی است که دستور العمل های پوسته با کدام آلیاژهای مبتنی بر نیکل کار می کنند. وب سایت آنها، tsingtaocnc.com، کار آنها را با آلیاژهای خاص فهرست می کند، اما دانش واقعی در برگه های فرآیند آنها است - تغییراتی که برای گرم کردن دمای پیش گرم و سرعت ریختن آن ایجاد می کند که بین ریخته گری صدا و ضایعات تفاوت ایجاد می کند.
موم، صدف و رقص انبساط حرارتی
بیایید در مورد پوسته صحبت کنیم. برای 718، شما اغلب از سیستم های استاندارد مبتنی بر سیلیس دور می شوید. ما به یک کت صورت مبتنی بر زیرکون و یک پشتیبان آلومینا سیلیکات رفتیم. چرا؟ ضریب انبساط حرارتی. شما به پوسته نیاز دارید تا در برابر شوک حرارتی فلز ~1500 درجه سانتیگراد مقاومت کند، اما همچنین به اندازه کافی ضعیف باشد که بعداً بدون استفاده از ابزارهای مکانیکی خشن که می تواند سطح ریخته گری را سخت کند، جدا شود. این یک عمل متعادل کننده است.
مرحله موم زدایی بسیار مهم است. با فولاد، موم زدایی اتوکلاو ساده است. با آلیاژی با کارایی بالا مانند 718، که در آن الگوی موم ممکن است بزرگ‌تر باشد یا بخش‌های ضخیم‌تری داشته باشد، اگر چرخه تنظیم نشود، خطر ترک خوردن پوسته از فشار سریع بخار وجود دارد. ما یک بار یک درخت کپک کامل را از دست دادیم زیرا چرخه اتوکلاو بسیار تهاجمی بود. پوسته خوب به نظر می رسید، اما ترک های مویی به فلز اجازه نفوذ می داد و باله های عظیمی ایجاد می کرد و دقت ابعاد را از بین می برد. در حال حاضر، ما اغلب از یک روش آهسته‌تر و فلاش‌زدایی برای کارهای مهم 718 استفاده می‌کنیم، حتی اگر به زمان اضافه کند.
پخت پوسته یا پیش گرم کردن، قضاوت دیگری است. در پوسته ای که خیلی سرد است بریزید و در خطر اشتباه قرار می گیرید. خیلی داغ است و می توانید واکنش فلز-پوسته را اغراق کنید و اندازه دانه را افزایش دهید. برای یک مجتمع اینکونل 718 در ریخته‌گری، ما معمولاً پیش گرمایش پوسته را در حدود 1000 درجه سانتیگراد هدف می‌گیریم، اما پس از یک شیب طولانی و آهسته برای خارج کردن همه مواد فرار بدون ضربه زدن به سرامیک است. این عددی نیست که در یک کتاب درسی پیدا کنید. این موردی است که پس از چند بار ریختن ناموفق به آن می رسید.
دروازه‌سازی، تغذیه، و تلاش برای سلامتی
تغذیه ریخته گری سرمایه گذاری اینکونل 718 یک شکل هنری است دامنه انجماد آن به اندازه برخی از سوپرآلیاژها گسترده نیست، اما همچنان به افزایش دهنده های گرم و سخاوتمندانه نیاز دارد. سیستم گیتینگ باید طوری طراحی شود که تلاطم را به حداقل برساند – آشفتگی منجر به آخال اکسید می شود که در اجزای هوافضا کشنده است. ما اکنون از شبیه سازی کامپیوتری استفاده می کنیم، اما شبیه سازی های اولیه اغلب خیلی خوش بینانه بودند. آنها پر کردن و تغذیه کامل را نشان می دهند. ریخته گری واقعی دارای تخلخل انقباض در یک فلنج ضخیم است.
درس؟ شبیه سازی یک راهنما است نه یک پیامبر. شما هنوز باید فیدرهای 718 را بیش از حد مهندسی کنید. ما اغلب از آستین های فیدر گرمازا استفاده می کنیم که به طور خاص برای آلیاژهای نیکل فرموله شده اند تا رایزر را برای مدت طولانی تری گرم نگه دارند. حتی در آن زمان، گاهی اوقات باید لرزهای کوچکی را در مکان‌های استراتژیک اضافه کنید تا انجماد جهت‌دار را به سمت بالابر تحمیل کنید. این یک فرآیند لمسی از بررسی و تکرار است. شریکی مانند QSY با پیشینه عمیق خود ریخته گری قالب پوسته و ریخته گری سرمایه گذاری، معمولاً دارای کتابخانه ای از طرح های دروازه ای اثبات شده برای خانواده های آلیاژی مختلف است که یک شروع بزرگ است.
پس از ریخته‌گری، دروازه‌ها و رایزرها جانوری برای حذف هستند. 718 بسیار سریع کار می کند. اگر سعی کنید آن را مانند فولاد کربنی اره یا آسیاب کنید، تیغه ها را می سوزانید و احتمالاً ترک های استرسی ایجاد خواهید کرد. برش واترجت ساینده یا اره نواری تخصصی با تغذیه و سرعت مناسب ضروری است. این یک عامل هزینه و زمان است که بسیاری فراموش می کنند در قیمت اولیه خود در نظر بگیرند.
عملیات حرارتی: جایی که خواص ساخته می شوند (یا شکسته می شوند)
این شایع ترین نقطه شکست در زنجیره تامین است. صدای زیبایی می گیری ریخته گری سرمایه گذاری. سپس آن را در کوره عملیات حرارتی خراب می کنید. برای فرفورژه 718، درمان استاندارد است: درمان محلول و سن. برای بازیگران 718 فرق می کند. شما با ریزساختار، جداسازی، و آن مراحل بالقوه Laves سر و کار دارید.
روش استاندارد ابتدا یک درمان همگن سازی است - نگه داشتن در دمای حدود 1100 درجه سانتیگراد برای ساعت ها برای حل کردن Laves و یکنواخت شدن ترکیب. از این کار صرف نظر کنید، یا آن را اشتباه انجام دهید، و پیری بعدی رسوبات دوگانه اولیه گامای مورد نیاز را به طور یکنواخت تولید نخواهد کرد. نتیجه؟ خواص مکانیکی ناسازگار من دیده ام که ریخته گری ها UT را پشت سر گذاشته اند اما در تست های کششی دسته ای شکست خورده اند زیرا چرخه عملیات حرارتی بر اساس مشخصات مواد جعلی بوده است.
کنترل جو غیر قابل مذاکره است. وکیوم یا آرگون. هر گونه اکسیژنی که در طول همگن سازی در دمای بالا وجود داشته باشد باعث اکسیداسیون شدید سطح و تخلیه عناصر آلیاژی حیاتی مانند کروم می شود. شما فقط سطح را پوسته پوسته نمی کنید. شما متالورژی پوست را تغییر می دهید. ما این را پس از بیرون آمدن دسته ای از یک کوره ظاهراً بی اثر با پوسته خاکستری کسل کننده فهمیدیم. ماشین کاری حفره را نشان داد. مهر و موم کوره به خطر افتاده بود. اکنون، ما با هر بار کوپن‌های شاهد اجرا می‌کنیم تا بررسی کنیم که جو تمیز است.
ماشینکاری و مانع نهایی
این جایی است که مدل یکپارچه QSY از ریخته گری سرمایه گذاری و ماشینکاری CNC ارزش خود را نشان می دهد. ماشینکاری ریخته گری 718 حیوانی متفاوت از ماشینکاری همتای فرفورژه خود است. سختی می‌تواند ناسازگار باشد و ریز انقباض‌ها یا آخال‌های پنهان می‌توانند در یک لحظه یک آسیاب نهایی 200 دلاری را بشکنند.
نکته کلیدی، تنظیمات ثابت، سفت و سخت و برش های محافظه کارانه است. اینجا قصد ماشینکاری با سرعت بالا را ندارید. این تقریباً آهسته و پیوسته است، با خنک کننده فراوان برای مدیریت گرما و جلوگیری از سخت شدن سطح. هندسه ابزار بسیار مهم است - چنگک زدن مثبت، لبه های تیز. ابزارهای کسل کننده فقط مواد را لکه دار می کنند و گرمای بیش از حد تولید می کنند.
مهمتر از همه، توالی ماشینکاری باید با در نظر گرفتن تنش باقیمانده ریخته گری برنامه ریزی شود. شما ممکن است نیاز به خشن، سپس کاهش استرس، و سپس اتمام دستگاه داشته باشید. اگر سعی کنید همه آن را یکباره بردارید، پس از باز شدن گیره، قطعه ممکن است به طرز چشمگیری منحرف شود و آن را بی فایده کند. این یک مذاکره نهایی و دقیق برای آشکار کردن یک بخش کامل از لحاظ ابعادی از آن ریخته‌گری خشن و مقیاس‌پذیر است.
بنابراین، هزینه واقعی چقدر است؟
هنگامی که یک تامین کننده را برای ریخته گری سرمایه گذاری اینکونل 718، شما فقط پوند فلز نمی خرید. شما تاریخچه کنترل فرآیند، درک متالورژیکی آنها و حافظه نهادی حل مسئله آنها را خریداری می کنید. قیمت ارزان اغلب از فروشگاهی می آید که با آن مانند فولاد ضد زنگ برخورد می کند. آنها قطعه ای را ارائه می دهند که ظاهر درستی دارد اما در آزمایش یا در میدان شکست خورده است.
ارزش یک اپراتور تثبیت شده در اجتناب از آن خرابی های فاجعه بار و تاخیر در برنامه است. این بدان معناست که یک طراحی گیت خاص برای آن هندسه براکت خاص کار می کند، یا اینکه مقدار زیادی پودر سرامیکی نیاز به تغییری در ویسکوزیته دوغاب برای 718 دارد. این تولید کالایی نیست. بیشتر شبیه متالورژی سفارشی است. هزینه واقعی این اطمینان است که قطعه تحت شرایطی که برگه مشخصات با اطمینان توصیف می‌کند، عمل می‌کند. و این اطمینان بر اساس اشتباهات گذشته، درس های آموخته شده و خردی که به سختی به دست آمده است، ساخته شده است.
