Þú heyrir „Inconel 718“ og hugsar strax „erfitt efni fyrir heita kafla“ – þotuhreyflahlutar, túrbínudiskar, svoleiðis. Það er satt, en það er líka þar sem algeng gryfja byrjar. Fólk sér mikla tog- og skriðtölur við 700°C og gerir ráð fyrir að þetta sé bara erfiðari útgáfa af 316 ryðfríu. Það er það ekki. Raunverulega áskorunin er ekki bara styrkur þess; það er hvernig þessi styrkur hagar sér þegar þú ert að reyna að gera eitthvað úr honum. Sagan um vinnslu og eftirvinnslu er þar sem raunveruleg upplifun er skrifuð.
The Machining Grind - Bókstaflega
Við skulum tala um skurðarverkfæri. Snemma lærðum við á erfiðan hátt að meðhöndlun á því eins og háhita stáli er fljótleg leið til eyðilagðra innskota og skrappa hluta. Vinnan er mikil. Ef verkfærið þitt er ekki skarpt, eða ef þú heldur aðeins aðeins, ertu ekki að skera lengur - þú ert að kaldvinna yfirborðið í eitthvað enn erfiðara. Við brenndum í gegnum nokkrar tegundir af húðuðum karbíðum áður en við settumst á mjög ákveðna einkunn með beittum, fáguðum brún rúmfræði. Jafnvel þá ertu að horfa á hraða sem er kannski 20% af því sem þú myndir keyra á stáli. Það er hægt og dýrt að fjarlægja það og kælivökvi er ekki valfrjálst; það er mikilvægt hitastjórnunartæki til að koma í veg fyrir að vinnustykkið sjálft verði of heitt og auki hersluna.
Ég man eftir hópi ventla sem við unnum úr Inconel 718 bar lager. Prentunin kallaði á fínan yfirborðsáferð á sumum innri holum. Við náðum málunum fullkomnar, en áferðin var kornótt, næstum rifin. Málið? Verkfærasveigja. Jafnvel með stífri uppsetningu voru skurðarkraftarnir nógu miklir til að valda mínútu þvaður. Við þurftum að fara til baka, endurhanna verkfæraslóðina til að taka enn léttari frágangsslit og skipta yfir í sérhæft þurrkuinnlegg. Það bætti klukkustundum við hringrásartímann, en það var það eða hluti sem myndi ekki innsigla almennilega. Það er fali kostnaðurinn – verkfræðitíminn og breytingin á ferli sem kemur ekki fram í hráefnisverði á kíló.
Boranir og tappingar eru þeirra eigin sérstaka helvíti. Flutningur flísar er konungur. Þessar þráðu, sterku flögur munu vefja um bor og smella því af með hjartslætti ef þú ert ekki að gogga og nota háþrýstingskælivökva í gegnum verkfærið. Fyrir þræði tilgreinum við næstum alltaf spíral-flautu krana og of stóra kranabora. Er að reyna að klippa 50% þráð inn Inconel 718 er að biðja um bilaðan krana grafinn djúpt í mjög dýrum hluta. Þú lærir að gefa efninu rými.
Casting complexities - Ekki bara hella og fara
Að fara frá vinnslu til að búa til næstum-net lögun með fjárfestingarsteypu - það er kjarnaleikur okkar á Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Með yfir þrjá áratugi í skel- og fjárfestingarsteypu höfum við keyrt mikið af nikkelblendi í gegnum steypuna. Inconel 718 er undirstaða, en krefjandi. Hátt bræðslumark málmblöndunnar er eitt; Að stjórna storknun sinni til að forðast freknur, aðskilnað og heitt rifna er annar boltaleikur algjörlega.
Hönnun hliðar og riserings fyrir 718 er mikilvægari en fyrir mörg stál. Þú þarft mjög stefnubundna storknun til að næra gríðarlega rýrnunina á réttan hátt. Ef hitastigið er rangt endar þú með örholu í þykku hlutunum eða yfirborðsrif nálægt þunn-til-þykk umbreytingum. Við höfum látið hluta koma út úr skelinni sem lítur fullkomlega út, aðeins fyrir röntgengeisla eða UT til að sýna ský af fínu porosity í miðstöð. Það er algjört tap. Það þvingaði til heildarendurskoðunar á steypuhitastiginu okkar og forhitunarreglum mótsins fyrir þá tilteknu rúmfræði. Stundum er lagfæringin gagnsæ – örlítið lægri ofhitnun getur í raun dregið úr ókyrrð og bætt styrkleika, jafnvel þó að þú sért að vinna nær vökva málmblöndunnar.
Svo er það eins og steypt uppbygging. Þú getur ekki notað það eins og það er. Innbyggð dendritic uppbygging og líkleg tilvist Laves fasa (brothætt millimálmefni ríkt af niobium) þýðir að hluturinn hefur lélega vélræna eiginleika beint úr moldinni. Þetta er mikilvægur punktur sem margir kaupendur sakna: steyptur 718 íhlutur er aðeins hálfkláraður. Það verður algjörlega að fara í gegnum einsleita hitameðferð - langa bleytu, venjulega yfir 1100°C - til að leysa upp þessa skaðlegu fasa aftur í fylkið. Slepptu þessu og hluturinn mun mistakast of snemma undir álagi, sama hversu vel steypan lítur út.
Hitameðferðardansinn – þetta snýst allt um röðina
Þetta er hjartað í því að fá Inconel 718 að framkvæma. Hefðbundin öldrunarmeðferð (720°C í 8 klukkustundir, ofn kældur í 620°C, haltur í 8 klukkustundir, loftkældur) er vel skjalfest. En röðin miðað við aðrar aðgerðir er allt. Fyrir vélaðan hluta úr smíðuðu efni, vinnurðu hann venjulega í glæðu (mýkra) ástandi, og eldar hann síðan. Hljómar beint.
En fyrir leikarahlutverkið er þetta flóknara. Eins og nefnt er, þú einsleitar fyrst. Síðan gætirðu gert heita isostatic pressing (HIP) hringrás til að loka öllum örgjúpum sem eftir eru. Lykilspurningin er: ert þú HIP fyrir eða eftir meðferð með lausn? Það er umræða. Við höfum gert það á báða vegu. HIPping eftir sub-solvus hitameðferð getur verið árangursrík, en þú verður að vera mjög varkár með hitastig til að forðast kornvöxt. Við kjósum nú almennt að HIP í eins-steyptu + einsleitu ástandi, halda síðan áfram með fullri hitameðferðarröðinni. Það eykur kostnað, en gögnin sýna betri og stöðugri þreytueiginleika, sem er oft mikilvæga forskriftin fyrir snúningshluta.
Einn blæbrigði enn: streitulosun. Ef þú ert að vinna umtalsverða vinnslu eftir öldrun (sem þú reynir að forðast, en getur stundum ekki), þarftu að draga úr streitu við lágan hita eftir á. Þú getur ekki farið hátt eða þú munt ofelda efnið. Það er stöðugt jafnvægi á milli víddarstöðugleika og varðveislu gamma tvöfalda útfellinganna sem gefa 718 styrk sinn.
Suða og viðgerðir - Farðu með mikilli varúð
Stundum hefur steypa yfirborðsgalla sem þú heldur að þú getir lagað, eða vélaður hluti þarf suðuyfirlag. Með 718 er þetta áhættusöm aðgerð. Málblöndunni er viðkvæmt fyrir álags-aldurssprungum í hitaáhrifasvæðinu (HAZ) eftir suðu, sérstaklega ef það er í gamalt ástand. Suðuhitahringurinn kynnir álagi og síðari öldrunarmeðferð (ef hún er notuð) getur valdið sprungum þar sem HAZ reynir að falla út aftur.
Venjuleg venja er að suða í glæðu ástandi og setja síðan alla samsetninguna í gegnum alla öldrunarherðingarferilinn. En jafnvel þá er árangur ekki tryggður. Við gerðum viðgerðir á stóru túrbínuhúsi fyrir nokkrum árum. Fylgdi bókinni: forsuðuglæðing, notaður ERNiFeCr-2 fylliefnisvír (í grundvallaratriðum 718 samsetning), stjórnað millihitastig. Það leit fullkomlega út eftir suðu. Eftir öldrunarferilinn leiddi skoðun litarefnisins hins vegar í ljós net af fínum sprungum í HAZ. Hluturinn var rusl. Niðurstaðan var sú að massi steypunnar skapaði svo mikið aðhald að afgangsspennur frá suðu voru einfaldlega of miklar, jafnvel eftir fulla enduröldrun. Nú er stefna okkar að forðast suðu á aldrinum 718 ára þegar það er mannlega mögulegt. Kostnaður við bilun er of hár. Ef hönnun krefst suðu er betra að nota suðuhæfara afbrigði eins og 625 fyrir þá tilteknu undirsamsetningu.
Uppruni og raunverulegur birgðakeðja
Ekki allir Inconel 718 er skapaður jafn. Sérstök blöð frá mismunandi myllum eða steypustöðvum gætu öll sagt að þau uppfylli AMS 5662 eða 5663, en djöfullinn er í bræðsluaðferðinni. VIM-VAR (Vacuum Induction Melt fylgt eftir með Vacuum Arc Remelt) efni er gullstaðall fyrir snúningshluta í geimferðum vegna þess að það lágmarkar innfellingar og veitir samræmda, fínkorna uppbyggingu. Fyrir marga kyrrstæða steypuhluta gæti ein VIM bræðsla verið nóg, en þú þarft að vita mikilvægi forritsins.
Þetta er þar sem ferlistjórnun samstarfsaðila skiptir máli. Hjá QSY, áhersla okkar á fjárfestingarsteypu og CNC vinnslu fyrir efni eins og þetta þýðir að við erum ekki bara að kaupa verksmiðju; við erum að stjórna efnafræðinni frá bræðslunni í okkar eigin steypu fyrir steypur, eða að votta birgja okkar stangabirgða stranglega. Þú færð tilfinningu fyrir því að bráðnunarskýrslur gefa til kynna hreinan hita. Þú leitar að lágu brennisteini, stýrðu magni af magnesíum eða cerium til að stjórna súlfíðformi. Það eru þessi ókynþokkafullu smáatriði sem ákvarða hvort hópur hlutar standist úthljóðsskoðun eða missi einn í þreytuprófi með mikilli lotu.
Að lokum er það hinn efnahagslegi veruleiki. 718 er dýrt. Níóbíuminnihaldið sér um það. Þannig að sérhver hönnun sem notar það ætti að vera réttlætanleg með raunverulegri þörf fyrir 650°C+ styrk og tæringarþol. Við ráðfærum okkur oft við viðskiptavini á hönnunarstigi. Stundum getur skipt yfir í Alloy 625 fyrir betri suðuhæfni eða tæringarþol, eða jafnvel yfir í hágæða ryðfrítt fyrir lægri hitastig, sparað verulegan kostnað og framleiðsluhöfuðverk án þess að skerða virknina. Merki reynslunnar er ekki bara að vita hvernig á að vinna með Inconel 718; það er að vita hvenær þú raunverulega þarfnast þess.
