אתה שומע את 'Inconel 718' ומיד חושב 'דברים קשים לקטעים חמים' - חלקי מנועי סילון, דיסקים של טורבינות, דברים כאלה. זה נכון, אבל כאן גם מתחילה מהמורת נפוצה. אנשים רואים את מספרי המתיחה והזחילה הגבוהים ב-700°C ומניחים שזו רק גרסה קשה יותר של 316 אל חלד. זה לא. האתגר האמיתי הוא לא רק כוחו; ככה הכוח הזה מתנהג כשאתה מנסה לעשות מזה משהו. סיפור העיבוד והעיבוד לאחר העיבוד הוא המקום שבו נכתבת החוויה האמיתית.
השחיקה בעיבוד שבבי - פשוטו כמשמעו
בוא נדבר על כלי חיתוך. בשלב מוקדם, למדנו בדרך הקשה שהתייחסות אליו כמו פלדה בטמפרטורה גבוהה היא מסלול מהיר לתוספות הרוסות וחלקים מרוסקים. ההתקשות בעבודה קשה. אם הכלי שלך לא חד, או אם אתה שוהה אפילו מעט, אתה לא חותך יותר - אתה עובד בקרה על פני השטח למשהו קשה עוד יותר. שרפנו כמה מותגים של קרבידים מצופים לפני שהתייחסנו לדרגה מאוד ספציפית עם גיאומטריית קצה חדה ומלוטשת. אפילו אז, אתה מסתכל על מהירויות של אולי 20% ממה שהיית רץ על פלדה. זהו תהליך הסרה איטי ויקר, ונוזל קירור אינו אופציונלי; זהו כלי קריטי לניהול חום כדי למנוע מחומר העבודה עצמו להתחמם מדי ולהחריף את ההתקשות.
אני זוכר קבוצה של גופי שסתומים שיצרנו מהם אינקונל 718 מלאי בר. ההדפס דרש גימור משטח עדין על כמה קדירות פנימיות. קיבלנו את המידות מושלמות, אבל הגימור היה מגורען, כמעט קרוע. הנושא? סטיית הכלי. אפילו עם התקנה קשיחה, כוחות החיתוך היו גבוהים מספיק כדי לגרום לפטפוט דקות. נאלצנו לחזור אחורה, לעצב מחדש את נתיב הכלים כך שיעבור מעברי גימור קלים עוד יותר, ולעבור להוספת מגב מיוחדת. זה הוסיף שעות לזמן המחזור, אבל זה היה זה או חלק שלא אטום כמו שצריך. זו העלות הנסתרת - זמן ההנדסה והשינויים בתהליך שלא מופיעים במחיר חומר הגלם לקילו.
הקידוח וההקשה הם הגיהנום המיוחד שלהם. פינוי שבבים הוא המלך. השבבים המחוטטים והקשוחים האלה יעטפו מקדחה ויפלטו אותו בקצב לב אם אינך מנקר באגרסיביות ומשתמש בנוזל קירור בלחץ גבוה דרך הכלי. עבור חוטים, כמעט תמיד אנו מציינים ברזים עם חלילים ספירליים ומקדחות ברז גדולות מדי. מנסה לחתוך חוט של 50% פנימה אינקונל 718 מבקש ברז שבור קבור עמוק בחלק מאוד יקר. אתה לומד לתת לחומר מקום.
סיבוכיות ליהוק - לא רק Pour and Go
מעבר מעיבוד שבבי ליצירת הצורה כמעט-נטו באמצעות יציקת השקעה - זה משחק הליבה שלנו Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd (QSY). עם למעלה משלושה עשורים ביציקת מעטפת והשקעה, הרצנו הרבה סגסוגות ניקל דרך בית היציקה. אינקונל 718 הוא עיקר, אבל תובעני. נקודת ההיתוך הגבוהה של הסגסוגת היא דבר אחד; שליטה בהתמצקות שלו כדי למנוע נמשים, הפרדה וקריעה לוהטת היא עוד משחק כדור לגמרי.
עיצוב השערים והרייזציה עבור 718 הוא קריטי יותר מאשר עבור פלדות רבות. אתה צריך התמצקות מאוד כיוונית כדי להזין את ההתכווצות המסיבית כראוי. אם השיפועים התרמיים שגויים, אתה בסופו של דבר עם מיקרו נקבוביות בחלקים העבים או קרעים על פני השטח ליד מעברים דק לעבה. יצאו לנו חלקים מהקליפה שנראים מושלמים, רק עבור רנטגן או UT כדי לחשוף ענן של נקבוביות עדינה ברכזת. זה הפסד מוחלט. זה אילץ סקירה מלאה של טמפרטורת היציקה ופרוטוקול החימום של התבנית שלנו עבור הגיאומטריה המסוימת הזו. לפעמים, התיקון הוא מנוגד לאינטואיציה - חום-על מעט נמוך יותר יכול למעשה להפחית את המערבולת ולשפר את האמינות, למרות שאתה עובד קרוב יותר ללידוס של הסגסוגת.
ואז יש את המבנה כפי שיוצק. אתה לא יכול להשתמש בו כפי שהוא. המבנה הדנדריטי המובנה והנוכחות האפשרית של פאזה לאבס (בין-מתכתיים פריכים העשירים בניוביום) פירושם שלחלק יש תכונות מכניות גרועות היישר מהתבנית. זוהי נקודה מכרעת שהרבה רוכשים מפספסים: רכיב 718 יצוק גמור רק למחצה. זה בהחלט חייב לעבור טיפול חום הומוגניזציה - השרייה ארוכה, בדרך כלל מעל 1100 מעלות צלזיוס - כדי להמיס את השלבים המזיקים האלה בחזרה לתוך המטריצה. דלג על זה, והחלק ייכשל בטרם עת תחת לחץ, לא משנה כמה טוב הליהוק נראה.
ריקוד הטיפול בחום - הכל עניין של הרצף
זה הלב של קבלת אינקונל 718 לבצע. טיפול היישון הסטנדרטי (720 מעלות צלזיוס למשך 8 שעות, תנור קירור עד 620 מעלות צלזיוס, החזקה למשך 8 שעות, קירור אוויר) מתועד היטב. אבל הרצף ביחס לפעולות אחרות הוא הכל. עבור חלק מעובד ממלאי יצוק, אתה בדרך כלל מכין אותו במצב חישול (רך יותר), ואז מיישן אותו. נשמע פשוט.
אבל עבור חלק שחקנים, זה יותר מורכב. כאמור, אתה הומוג קודם. לאחר מכן, אתה יכול לעשות מחזור לחיצה איזוסטטית חמה (HIP) כדי לסגור כל מיקרו-נקבוביות שארית. שאלת המפתח היא: האם אתה עושה HIP לפני או אחרי טיפול בתמיסה? יש ויכוח. עשינו את זה בשני הכיוונים. HIPping לאחר טיפול בחום תת-סולווס יכול להיות יעיל, אך עליך להיות זהיר ביותר עם טמפרטורות כדי למנוע צמיחת גרגרים. כעת אנו מעדיפים בדרך כלל HIP במצב כמו-cast + הומוגני, ואז להמשיך עם רצף טיפול החום המלא. זה מוסיף עלות, אבל הנתונים מראים תכונות עייפות טובות ועקביות יותר, שהוא לרוב המפרט הקריטי עבור חלקים מסתובבים.
ניואנס אחד נוסף: הפגת מתחים. אם אתם מבצעים עיבודים משמעותיים לאחר ההזדקנות (שאתם מנסים להימנע, אך לפעמים לא מצליחים), אתם זקוקים לאחר מכן להקלת מתח בטמפרטורה נמוכה. אתה לא יכול להגיע גבוה או שתזדקן יתר על המידה בחומר. זהו איזון מתמיד בין יציבות מימדית ושמירה על משקעי גמא כפול-פריים שנותנים ל-718 את החוזק שלו.
ריתוך ותיקון - המשיכו בזהירות רבה
לפעמים ליציקה יש פגם שטחי שאתה חושב שאתה יכול לתקן, או שחלק מעובד צריך שכבת ריתוך. עם 718, מדובר בפעולה בסיכון גבוה. הסגסוגת נוטה לסדקים בגיל המתח באזור מושפע החום (HAZ) לאחר הריתוך, במיוחד אם היא במצב מיושן. המחזור התרמי של הריתוך מציג מתחים, וטיפול ההזדקנות שלאחר מכן (אם מיושם) עלול לגרום לסדקים כאשר ה-HAZ מנסה לזרז מחדש.
הנוהג המקובל הוא לרתך במצב חישול, ולאחר מכן להעביר את המכלול כולו דרך מחזור ההתקשות המלא. אבל גם אז, ההצלחה אינה מובטחת. ניסינו לתקן בית טורבינה גדול לפני כמה שנים. עקבו אחר הספר: חישול טרום ריתוך, חוט מילוי ERNiFeCr-2 משומש (בעיקרון הרכב 718), טמפרטורת מעבר מבוקרת. זה נראה מושלם לאחר ריתוך. אולם לאחר מחזור ההזדקנות, בדיקת חודר צבע גילתה רשת של סדקים עדינים ב-HAZ. החלק היה זבל. המסקנה הייתה שמסת היציקה יצרה ריסון כה חמור עד שהלחצים השיוריים מהריתוך היו פשוט גבוהים מדי, גם לאחר הזדקנות מלאה. כעת, המדיניות שלנו היא להימנע מריתוך בגיל 718 בכל הזדמנות אנושית. עלות הכישלון גבוהה מדי. אם עיצוב מצריך ריתוך, עדיף להשתמש בגרסה ניתנת לריתוך יותר כמו 625 עבור מכלול המשנה הספציפי הזה.
מקורות מידע ושרשרת האספקה בעולם האמיתי
לא כולם אינקונל 718 נוצר שווה. גיליונות המפרט ממפעלים שונים או מבתי יציקה יכולים לומר שכולם עומדים ב-AMS 5662 או 5663, אבל השטן בתרגול ההיתוך. חומר VIM-VAR (Vacuum Induction Melt ואחריו Vacuum Arc Remelt) הוא תקן הזהב לחלקים מסתובבים בתעופה וחלל מכיוון שהוא ממזער תכלילים ומספק מבנה גרגר אחיד ועדין. עבור רכיבי יציקה סטטיים רבים, ייתכן שהמסת VIM בודדת תספיק, אך עליך לדעת את קריטיות היישום.
זה המקום שבו בקרת התהליך של שותף חשובה. ב-QSY, ההתמקדות שלנו ביציקת השקעה ועיבוד CNC עבור חומרים כמו זה אומר שאנחנו לא רק קונים מלאי טחנה; אנחנו שולטים בכימיה מההתכה במפעל היציקה שלנו עבור יציקות, או מאשרים בקפדנות את ספקי מלאי הבר שלנו. אתה מפתח תחושה שדיווחי ההתכה מצביעים על חום נקי. אתה מחפש גופרית נמוכה, רמות מבוקרות של מגנזיום או סריום לשליטה בצורת הגופרית. הפרטים הלא סקסיים האלה הם שקובעים אם אצווה של חלקים תעבור בדיקה אולטרסאונד או אם אחד נכשל במבחן עייפות במחזור גבוה.
לבסוף, יש את המציאות הכלכלית. 718 זה יקר. תכולת הניוביום דואגת לכך. אז כל עיצוב שמשתמש בו צריך להיות מוצדק על ידי צורך אמיתי בחוזק 650 מעלות צלזיוס+ ועמידות בפני קורוזיה. לעתים קרובות אנו מתייעצים עם לקוחות בשלב התכנון. לפעמים, מעבר לסגסוגת 625 לריתוך טוב יותר או עמידות בפני קורוזיה, או אפילו לנירוסטה בדרגה גבוהה עבור יישומים בטמפרטורה נמוכה יותר, יכול לחסוך בעלויות משמעותיות וכאב ראש בייצור מבלי לפגוע בתפקוד. סימן הניסיון הוא לא רק לדעת איך לעבוד עם אינקונל 718; זה לדעת מתי אתה באמת צריך את זה.
