Երբ մարդիկ լսում են «կոբալտի համաձուլվածքի ձուլման մասեր», անմիջական կապը հաճախ «բարձր արդյունավետությամբ», «օդատիեզերական» կամ «բժշկական իմպլանտներ» են: Դա սխալ չէ, բայց դա մակերևութային մակարդակի ըմբռնում է, որը թաքցնում է այս բաղադրիչները իրականում պատրաստելու ծանր իրականությունը: Իրական մարտահրավերը միայն խառնուրդի տեխնիկական աղյուսակում չէ. դա հալած, ռեակտիվ մետաղի ջրափոսից անցումը կառավարելն է չափերով կայուն, առանց թերությունների մասի, որը կարող է գոյատևել տուրբինում կամ մարդու մարմնում: Շատերը ենթադրում են, որ եթե դուք կարող եք ձուլել պողպատ, ապա կարող եք ձուլել կոբալտի համաձուլվածքներ: Այդ ենթադրությունը մի քանի խանութներից ավելի շատ գումար է արժեցել:
Համաձուլվածքը պարզապես բանաձև չէ, դա վարքագիծ է
Կոբալտ-քրոմ համաձուլվածքների հետ աշխատելը, ինչպես սովորական CoCrMo դասարանները, խոնարհության դաս է: Դուք գործ ունեք մի նյութի հետ, որն ունի աներևակայելի բարձր հալման կետ և կայուն օքսիդներ ձևավորելու տհաճ միտում: Այն կոբալտի համաձուլվածքի ձուլում գործընթացը, հատկապես ներդրումային ձուլումը, որը մենք լայնորեն օգտագործում ենք, դառնում է պարանով քայլում ջերմաստիճանի, կաղապարի նախնական տաքացման և հորդառատ արագության միջև: Կաղապարի վրա տաքանում է մի քանի աստիճանով, և դուք ստանում եք միստրուններ: Շատ դանդաղ է թափվում, և դուք սառը փակում եք: Չափազանց արագ, և դուք թակարդում եք գազը կամ քայքայում եք կերամիկական պատյանը: Դա այն բաղադրատոմսը չէ, որին հետևում եք. դա մի ռեակցիա է, որը դուք փորձում եք կանխատեսել և վերահսկել:
Ես հիշում եմ մի խմբաքանակ գազատուրբինային կնիքի հատվածի համար մի քանի տարի առաջ: Քիմիան կատարյալ էր, մոմե նախշի ծառն անթերի էր: Բայց այդ օրը մենք նոր տղա ունեինք վառարանում: Նա հետևեց ստանդարտ արձանագրությանը նիկելի վրա հիմնված գերհամաձուլվածքի համար, որը մենք նույնպես աշխատում ենք: Արդյունքը. Մետաղը «նրբաբլիթ» է հայտնվել կաղապարի մեջ. այն շատ արագ կորցրեց իր հեղուկությունը: Մասերը տեսողականորեն լավ տեսք ունեին, բայց ռենտգենը ցույց տվեց ներքին նեղացման ծակոտկենություն հաստ հատվածներում: Ամբողջ ջերմությունը ջնջվեց: Դա այն օրն էր, երբ թիմն իրոք հասկացավ, որ կոբալտի համաձուլվածքները չեն ներում: Նրանց կարծրացման շրջանակը և ջերմային հաղորդունակությունը եզակի գազաններ են: Դուք չեք կարող կիրառել ընդհանուր ձուլման կանոնները։
Այստեղ է, որ երկարաժամկետ փորձը, ինչպես QSY-ի նման խանութում 30+ տարիները, դառնում է շոշափելի: Խոսքը կախարդական հնարք ունենալու մասին չէ. դա տարբեր երկրաչափությունների համար պատճառահետևանքային խորը, գրեթե ինտուիտիվ գրադարան ունենալու մասին է: Դուք սովորում եք, որ բարակ պատերով փականի բաղադրիչին անհրաժեշտ է արմատապես տարբեր դարպասների և բարձրացման ռազմավարություն՝ համեմատած մեծածավալ մաշվածության ափսեի հետ, նույնիսկ եթե դրանք համաձուլվածքների միևնույն կարգից են: Գիտելիքը նախշային ճարտարագիտության մեջ է մետաղի հալվելուց շատ առաջ:
Shell Mold ձուլում: Ճշգրիտ է կերամիկական մաշկի
Բարդ, բարձր ամբողջականության համար կոբալտի խառնուրդի մասեր, կաղապարի ձուլումը` ներդրումային ձուլման տեսակ, հաճախ միակ կենսունակ ուղին է: Մակերեւույթի ավարտը և չափերի ճշգրտությունը չեն համապատասխանում ավազի ձուլմանը: Բայց կերամիկական կեղևն ինքնին կրիտիկական փոփոխական է: Կոբալտի համաձուլվածքները ռեակտիվ են: Եթե կեղևի կապակցիչը կամ հրակայուն նյութն ունի որևէ կեղտ, որը կարող է նվազեցնել թթվածնի տեղական ներուժը բարձր ջերմաստիճանում, դուք ստանում եք մի երևույթ, որը կոչվում է «մետաղ-բորբոս ռեակցիա»: Այն ստեղծում է կոշտ, փխրուն, հաճախ աղտոտված մակերեսային շերտ ձուլման վրա, որը մղձավանջ է մեքենայացնելու համար և կարող է թաքցնել ճաքերը:
Մենք ամիսներ ենք անցկացրել՝ հավաքելով մեր կեղևային համակարգ՝ կոբալտի վրա հիմնված աշխատանքի համար: Դա սեփական խառնուրդ է, բայց հիմնականը օգտագործում է բարձր մաքրության ալյումինե և ցիրկոնիայի հրակայուն նյութեր՝ առանց սիլիցիումի կապող համակարգով: Չորացման և կրակման ցիկլերը դաժան են՝ դանդաղ թեքահարթակներ մինչև շատ բարձր ջերմաստիճաններ՝ օրգանական նյութերը այրելու և կեղևը ամուր, իներտ կոնտեյների մեջ թրծելու համար: Հրաձգության արագ ցիկլը հանգեցնում է թույլ պատյանի, որը կարող է ճաքել լցնելու ժամանակ կամ, ավելի վատ, ստեղծել միկրոճաքեր, որոնք թույլ են տալիս մետաղի թափանցել՝ փչացնելով մակերեսը: Ես տեսել եմ, որ մասերը դուրս են եկել, կարծես կերամիկական մորուք ունեն: Այս ամենը վերամշակում է, կամ ջարդոն:
Շելլ սենյակի հետ համագործակցությունը շատ կարևոր է: QSY-ում ձուլումն ու հաստոցները մեկ հարկի տակ են, ինչն օգնում է: Մեքենավարները, ովքեր հետագայում պետք է կտրեն այս կոշտ նյութը, անմիջապես կբողոքեն, եթե կեղևի գործընթացը անջատված է, քանի որ նրանց գործիքի կյանքը կտրուկ նվազում է, երբ նրանք հարվածում են ռեակտիվ մակերեսային շերտին: Այդ ներքին հետադարձ կապն անգնահատելի է: Այն ստիպում է ձուլարանին տեր կանգնել խնդրին սկզբից մինչև վերջ, ոչ միայն այնքան ժամանակ, մինչև մասը թափահարվի ավազից:
Որտեղ CNC հաստոցները մտնում են զրույց
Ոչ կոբալտի համաձուլվածքի ձուլում մասը իսկապես «ցանցաձեւ է»: Ձեզ միշտ անհրաժեշտ է հաստոցներ, և հենց այստեղ է, որ ռետինը հանդիպում է ճանապարհին: Կոբալտի համաձուլվածքները բավականին դժվար են մշակվում: Դրանք արագորեն կարծրանում են, հղկող են և պահպանում են ամրությունը բարձր ջերմաստիճանի դեպքում։ Վատ մշակված մասը կարող է ունենալ մնացորդային լարումներ կամ միկրո ճեղքեր, որոնք կառաջացնեն սպասարկման ժամանակից շուտ խափանում: Ահա թե ինչու է ինտեգրված գործողությունն այդքան կարևոր:
Ձուլված մասը ունի մասշտաբ, դարպասի համակարգ և ավելորդ նյութ («պաշար»): Առաջին քայլը հաճախ դարպասների հեռացումն է հղկող կտրող անիվով. կայծերը թռչում են ամենուր: Այնուհետև այն անցնում է CNC գործարանի կամ խառատահաստոցի վրա: Գործիքների ընտրությունը ամեն ինչ է: Հարդարման համար ձեզ անհրաժեշտ են կոշտ գործիքների պահոցներ, պրեմիում կարբիդի դասակարգեր, երբեմն նույնիսկ կերամիկական կամ CBN ներդիրներ: Սառեցնող հեղուկի ճնշումը և ծավալը սակարկելի չեն. դուք պետք է հեղեղեք կտրվածքը՝ ջերմությունը վերահսկելու և չիպսերը լվանալու համար: Չիպը, որն ակնթարթորեն կտրվում է, փչացնում է ներդիրը:
Մենք մշակել ենք կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածքի մի շարք նստատեղեր խիստ սպասարկման փականների համար: Կնքման մակերեսների թույլատրելիությունը միկրոն էր: Խնդիրն այն էր, որ ձուլումը, ջերմային մշակումից հետո, ուներ թեթև, անկանխատեսելի աղավաղում: Մեր CNC ծրագրավորողները պետք է մշակեին զոնդավորման ռեժիմներ՝ մինչև վերջնական ավարտական անցումը «քարտեզագրելու» մասի փաստացի երկրաչափությունը սարքավորման մեջ: Դա ավելացրեց ժամանակ, բայց դա միակ միջոցն էր երաշխավորելու կնիքը: Այս տեսակի հարմարվողական մեքենայությունը դասագրքում չկա. այն ծնվում է մի քանի թանկարժեք ձուլվածքների ջնջումից և պատճառի պարզումից:
Ջերմային բուժում. Լուռ խաղ-փոխիչ
Սա կարող է լինել ամենաանտեսված կողմը: Կոբալտի համաձուլվածքի ձուլման հատկությունները կատարվում են ջերմային մշակման վառարանում, այլ ոչ թե ձուլման վառարանում: Լուծումների մշակում, ծերացում. այս ցիկլերը սահմանում են վերջնական միկրոկառուցվածքը, կարբիդի բաշխումը և մեխանիկական հատկությունները: Սխալ հասկացեք, և դուք ունեք ճիշտ քիմիայի մի մասը, որը գործում է որպես անպետք:
Խնդիրը հետեւողականությունն է։ Մեծ, հաստ հատվածով մի մասը և միևնույն ջերմությունից փոքր, բարակ մասը չեն կարող տեսնել նույն ժամանակի ջերմաստիճանի պրոֆիլը: Հաստ հատվածի միջուկը կարող է չհասնել լուծույթի ջերմաստիճանին՝ թողնելով անցանկալի փուլեր: Մենք դա սովորեցինք դժվարին ճանապարհով՝ վիրաբուժական իմպլանտների նախատիպերի միջոցով: Առաձգական ուժը և հոգնածության կյանքը մաս առ մաս անհամատեղելի էին: Մեղավորը վառարանի ջերմային միատեսակությունն էր և մեր բեռնման ձևը: Մենք պետք է ներդրումներ կատարեինք ճշգրիտ վառարաններում՝ բազմազոնային հսկողությամբ և ծանրաբեռնվածության կառավարման խիստ արձանագրություններով: Այժմ, կրիտիկական բաղադրիչների համար, մենք նույնիսկ օգտագործում ենք ջերմազույգեր, որոնք ներկառուցված են բեռնվածքի մեջ զոհաբերական մասերում՝ ստուգելու ջերմային պատմությունը:
Դա ծախսատար քայլ է, բայց դա այն է, ինչ առանձնացնում է ապրանքների ձուլումը բարձր հուսալիության բաղադրիչից: Դուք չեք կարող ստուգել միկրոկառուցվածքը մի մասի մեջ. դուք պետք է այն մշակեք: Հետին պլանի այս հնարավորությունն այն է, ինչը QSY-ի նման մատակարարին դարձնում է արժանահավատ բժշկական և օդատիեզերական աշխատանքների համար, որտեղ փաստաթղթերը (ջերմային բուժման աղյուսակը) նույնքան կարևոր են, որքան ինքնին մասը:
Իրական միջոց. ձախողումների վերլուծություն և կրկնություն
Փորձաքննության իրական թեստը կոբալտ համաձուլվածքի ձուլման մասեր կատարյալ առաջին հոդված չէ: Այդպես ես վերաբերվում նրանց, ովքեր ձախողվում են: Մենք ունեինք բաղադրիչ քիմիական պոմպի համար, որը մի քանի հարյուր ժամ հետո խափանվեց հոգնածությունից: Հաճախորդը, հասկանալի է, վրդովված էր։ Հետմահճակալը ներառում էր հատվածի կտրում, կոտրվածքի մակերեսի վրա SEM/EDS վերլուծություն: Մենք գտանք ոչ մետաղական ներդիրների մի խումբ՝ հավանաբար պատյանից կոտրված կերամիկական կտոր կամ խարամի մասնիկ, որը գործում էր որպես ճաքի առաջացման վայր:
Դա հանգեցրեց գործընթացի ամբողջական վերանայմանը. լցնելու ընթացքում մեր մետաղի ֆիլտրումը բարելավելը (մենք անցանք կերամիկական փրփուրի ֆիլտրի դարպասի համակարգում), կերամիկական թաղանթների ավելի խիստ ստուգում մինչև հավաքումը և խարամի ավելի հաճախակի մաքրում հալման ժամանակ: «Ֆիքսումը» մեկ գործողություն չէր. դա հսկողության համակարգային խստացում էր։ Հաջորդ խմբաքանակն աշխատեց առանց խնդիրների: Այդ ձախողումը, որքան էլ ցավալի էր, հավանաբար ավելի շատ բան արեց մեր գործընթացը բարելավելու համար, քան մեկ տասնյակ հաջող վազք:
Սա անգլամուր կողմն է: Խոսքը «օդատիեզերական աստիճանի» շրթունքները վաճառելու մասին չէ: Խոսքը մետալուրգիական լաբորատորիայի, որակի համակարգերի և մշակույթի մասին է, որը կարող է քանդել ձեր սեփական աշխատանքը, գտնել հիմնական պատճառը և փոխել ձեր գործունեությունը: Դա 30 տարվա խոսելու փորձն է: Այս փոքր, դժվարությամբ ձեռք բերված ուղղումների կուտակումն է, որը ստեղծում է հուսալի գործընթաց՝ այնպիսի պահանջկոտ դարձնելու համար, որքան կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածք ձուլման. Ի վերջո, այդ հատվածը այնքան լավն է, որքան շատ երկար շղթայի ամենաթույլ օղակը՝ մոմի նմուշից մինչև վերջնական ստուգում:
