Kai matai Co 20 specifikacijų lape arba medžiagos sertifikate iš karto galvojama apie kobalto kiekį. Tai yra pirmasis spąstai. Per tris dešimtmečius, kai dirbame su kobalto lydiniais, skirtus liejimui ir preciziniam apdirbimui, sužinojau, kad skaičius po „Co“ retai būna toks paprastas. Tai trumpalaikė frazė, nuoroda į lydinių šeimą, o jo interpretacija gali pagerinti arba sugadinti komponento veikimą šioje srityje. Daugelis pirkimų komandų tai mato ir mano, kad gauna standartizuotą, jau paruoštą medžiagą. Realybė yra niūresnė ir daug įdomesnė. Jis nurodo lydinių grupę, kurioje kobaltas yra pagrindas, o velnias ir atlikimas yra kituose 20 procentų kompozicijos ir, kritiškai vertinant, apdorojimo istorijoje.
Nesuprastas pavadinimas
Išsiaiškinkime tai: Co 20 nėra vienas griežtai apibrėžtas lydinys, pavyzdžiui, 304 nerūdijančio plieno. Tai labiau komercinė arba įprasta pramonės etiketė, kuri paprastai nurodo kobalto ir chromo lydinius, dažnai atitinkančius standartus, tokius kaip ASTM F75 ar panašūs. „20“ laisvai nurodo pagrindinio legiravimo elemento diapazoną, dažnai chromą, kuriame yra apie 26–30 %, arba kartais molibdeną. Kobalto kiekis iš tikrųjų yra didžioji dalis, dažnai daugiau nei 50%. Taigi pavadinimas yra beveik klaidingas. Aš praleidau valandas skambindamas aiškindamas tai inžinieriams, kurie buvo įsitikinę, kad jų piešinys neteisingas. Jie nurodytų Co 20 Tikimasi tikslios chemijos, ir turėtume grįžti prie faktinių veikimo reikalavimų: atsparumo dilimui, atsparumo korozijai aukštoje temperatūroje, biologinio suderinamumo? Tai padiktuoja tikrąjį receptą.
Dėl šios dviprasmybės liejyklos ir mašinistai užsidirba. Mūsų parduotuvėje Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY) matome, kad ši specifikacija taikoma dalims, skirtoms rimtai eksploatuoti – vožtuvų apdailai apdorojant koroziją sukeliančius angliavandenilius arba susidėvėjusioms plokštėms žemės ūkio mašinose. Pradinis pokalbis visada nutolsta nuo bendrinio Co 20 konkrečiam poreikiui. Ar paskutinė dalis nepavyko dėl pykčio? O gal tai buvo korozijos nuovargio problema? Lydinio reguliavimas iš ten yra subtilus, bet lemiamas.
Prisimenu kryptinio valdymo vožtuvo komponento projektą, gal prieš penkerius metus. Ką tik pasakė kliento senoji specifikacija Co 20. Jie patyrė ankstyvą nuotėkį. Išanalizavome sugedusią dalį ir nustatėme, kad problema buvo ne masinis atsparumas korozijai; tai buvo mažo kietumo ir prasto karbido pasiskirstymo sandarinimo paviršiuje derinys. 20 lydinių, kuriuos jie naudojo, iš esmės buvo lietinis F75, kuris tinka daugeliui dalykų, bet ne dėl tos specifinės abrazyvinės ir korozinės sinergijos. Mes pasiūlėme modifikuotą kompoziciją su griežtesne anglies kontrole ir skirtingu terminio apdorojimo ciklu po liejimo. Rezultatas buvo ne kitoks lydinio pavadinimas, o tik geresnė versija Co 20 galėtų būti jiems. Man sakė, kad ta dalis vis dar veikia.
Nuo lydalo iki mašinos: procesas yra produktas
Negalite kalbėti apie šias medžiagas, nesusitepę rankų su procesu. Kobalto ir chromo lydinio savybės ne mažiau priklauso nuo vardinės chemijos, nuo kurios pradedate, o daugiau apie tai, kaip jį kietinate ir vėliau apdorojate. Čia yra mūsų integruotas požiūris QSY reikalais. Kelionės nuo korpuso liejimo iki galutinio CNC apdirbimo po vienu stogu valdymas – tai ne tik efektyvumas; kalbama apie atsekamumą ir užteršimo ar turto praradimo prevenciją perdavimo vietose.
Atliekant investicinį liejimą, išpylimo temperatūra ir aušinimo greitis a Co 20- tipo lydiniai yra labai svarbūs siekiant sumažinti mikroporingumą ir kontroliuoti grūdelių struktūrą. Per greitai ir rizikuojate patirti stresą; per lėtas, o karbido fazės gali tapti per stambios ir trapios. Užregistravome tūkstančius išpylimų, o užrašų knygelėje (dabar duomenų bazėje) yra daug smulkių pakeitimų – perkaitimo pokytis 15 laipsnių Celsijaus, pelėsio išankstinio pašildymo pasikeitimas – kurie išsprendė konkrečias problemas, tokias kaip karštas tam tikros flanšo geometrijos plyšimas. Tai ne vadovėlis; tai genčių žinios, sukurtos iš nesėkmingų ir sėkmingų aktorių.
Tada ateina apdirbimas. Žmonės neįvertina, kaip sunku pjaustyti šiuos lydinius. Jie dirba-užgrūdinami akimirksniu. Šiek tiek nuobodu įrankis ar agresyvus padavimo greitis ne tik dėvi įrankį; tai pakeičia dalies paviršiaus vientisumą ir sukuria įtemptą, trapų sluoksnį, dėl kurio gali atsirasti įtrūkimų. To išmokome anksti, išmesdami į metalo laužą didelės vertės liejinių partiją, nes apžiūrėjus dažų prasiskverbimą, ant susuktų paviršių buvo pastebėti mikro įtrūkimai. Sprendimas buvo aštrių, padengtų karbido įrankių, aukšto slėgio aušinimo skysčio tiksliai pjovimo krašte ir konservatyvių, nuoseklių parametrų režimas. Jis yra lėtesnis, tačiau tai vienintelis būdas pateikti dalį, kuri veikia taip, kaip skirtas lydiniui. The QSY Svetainėje minimos mūsų CNC galimybės, tačiau tikroji vertė yra šio tikslumo pritaikymas šioms žinomai sudėtingoms medžiagoms.
Legiravimo niuansai: daugiau nei tik kobaltas
Gyventi vien ant kobalto pagrindo yra klaida. Magija ir inžinerija yra kitoje dėžutėje. Nikelis dažnai naudojamas kieto tirpalo stiprinimui ir austenitinės struktūros stabilizavimui. Chromas, kaip minėta, skirtas pasyviam oksido sluoksniui, kuris užtikrina atsparumą korozijai. Bet tada patenkama į anglies kiekį, kuris sudaro tuos kietus karbidus. Per mažai anglies, kenčia atsparumas dilimui; per daug, ir jūs pažeidžiate lankstumą ir apdirbamumą. Molibdenas ir volframas pridedami, kad sustiprintų kietą tirpalą ir padidintų veikimą aukštoje temperatūroje.
Dirbome su siurblio veleno mova geoterminiam naudojimui, kai aplinkoje buvo daug chlorido ir aukšta temperatūra. Standartas Co 20 formuluotė buvo prastai veikianti. Pataisymas apėmė molibdeno ir volframo balanso pakeitimą, kad būtų pagerintas apsauginės oksido plėvelės stabilumas veikiant terminiam ciklui, ir šiek tiek sumažintas anglies kiekis, siekiant pagerinti atsparumą šiluminiam smūgiui. Tai buvo pagal užsakymą pagamintas pažymys, bet jis išaugo iš to branduolio Co 20 giminės medis. Tai yra norma, o ne išimtis sudėtingoms programoms.
Tinkamo varianto pasirinkimas dažnai lemia pirminį degradacijos režimą. Ar tai grynas dilimas? Didesnis anglies dioksido kiekis gali būti geriausias. Ar tai korozija su pertrūkiais smūgiais? Tuomet pirmenybė teikiama tvirtumui ir atsparumui korozijai, o tai reiškia, kad mažesnė anglies ir daugiau nikelio / chromo versija. Turėti patinkantį partnerį QSY, turintis didelę šių variantų liejimo ir apdirbimo patirtį, yra labai svarbus, nes su kiekvienu pakeitimu keičiasi gamybos galimybės. Lydinys, kuris puikiai liejasi, gali būti košmaras mašinai ir atvirkščiai.
Nesėkmė kaip mokytojas: kai ko 20 nepakanka
Ne kiekviena istorija yra sėkminga. Anksti, kai buvau čia, mums buvo grąžinta lietų turbinos menčių sandariklių partija. Jie buvo nurodyti kaip įprastas kobalto ir chromo lydinys, kurį apdorojome kaip standartą Co 20-tipo lydalas. Jie išlaikė visus standartinius mechaninius ir cheminius bandymus. Tačiau eksploatuojant jie deformavosi veikiami apkrovos anksčiau nei tikėtasi. Pomirtinė analizė atskleidė problemą: nors masės chemija buvo gera, mes nepaisėme kliento neišsakyto (ir nenubraižyto) reikalavimo dėl minimalaus valkšnumo plyšimo stiprumo esant tam tikrai temperatūrai. Mūsų standartinis terminis apdorojimas, tinkamas 90 % naudojimo atvejų, nesukūrė specifinės karbido morfologijos, reikalingos šiai papildomai maržai.
Tai buvo esminė pamoka. Dabar susitikimų specifikacija dar ne pokalbio pabaiga. Mes nustatome eksploatavimo aplinką: nuolatinę darbo temperatūrą, terminius ciklus, pakrovimo tipą, derinimo medžiagas. Specifikacijų lapas, skirtas Co 20 yra techninės diskusijos pradžios taškas, o ne finišo linija. Sukūrėme nedidelę apibūdintų mikrostruktūrų biblioteką iš skirtingų apdorojimo būdų, todėl dabar dažnai galime parodyti klientams, kad tai yra tai, ką gaunate naudodami maršrutą A, ir tai yra grūdelių ribos stiprumo pagerinimas naudojant maršrutą B. Tai daro pokalbį apčiuopiamą.
Kitas dažnas trūkumas yra prielaida, kad šie lydiniai yra nepralaidūs. Jie yra labai atsparūs korozijai, bet nėra atsparūs. Matėme atvejį, kai chemijos gamykloje gražiai apdirbtas komponentas įtrūko dėl įtempių korozijos. Kaltininkas buvo sieros junginių pėdsakai proceso sraute, kuriems šie lydiniai gali būti jautrūs. Sprendimas buvo ne kitoks lydinys, o konstrukcijos pakeitimas, siekiant sumažinti įtempių koncentraciją ir nedidelį paviršiaus apdorojimą. Tai patvirtino, kad medžiagų pasirinkimas yra sistemos problema.
Realaus pasaulio taikomųjų programų gobelenas
Taigi kur visa tai susijungia? Pažvelkite į bet kokią pramonės šaką, kuri išstumia medžiagas iki savo galimybių. Naftoje ir dujose tai gręžinių įrankių komponentai ir vožtuvų lizdai, nukreipti į rūgščias dujas. Apdorojant maistą, tai yra susidėvinčios dalys, kurios turi būti atsparios rūgščių produktų korozijai ir dažnam sterilizavimui. Energijos gamyboje tai nusidėvėję žiedai ir sandarikliai siurbliuose, kuriuose tvarkomos abrazyvinės lakiųjų pelenų srutos. Kiekvienu atveju Co 20 yra įėjimo bilietas, tačiau galutiniame medžiagos pase yra antspaudas keliolika mažų, svarbių pakeitimų.
Gamintojo vertė yra ne tik lydymas ir išpylimas iki standarto. Tai yra bendras sprendimas – žinant, kada nedidelis geležies kiekio nuokrypis (dažnai ignoruojamas tramplinas) gali turėti įtakos konkretaus kliento stabilumui aukštoje temperatūroje arba kaip reguliuoti apdirbimo padavimą po terminio apdorojimo tirpalu, kad karbidai neištrauktų iš paviršiaus. Tai nespalvingas, į detales orientuotas darbas, apibrėžiantis kokybę.
Dienos pabaigoje Co 20 yra pokalbio pradininkas. Tai rodo, kad reikia medžiagos, kuri būtų toje unikalioje erdvėje tarp nerūdijančio plieno ir nikelio superlydinių – dažnai siūlanti geresnį nusidėvėjimo, korozijos ir atsparumo balansą už kainą. Tačiau sėkmingas jo pritaikymas priklauso nuo to, ar peržengsite etiketę. Tam reikia partnerystės su tiekėju, kuris supranta, kad skaičius yra tik rodyklė, o tikroji paskirties vieta yra komponentas, kuris išgyvena ir klesti tokiame pragare, kokio jums reikia. Tai yra kelionė, kurioje mes dalyvaujame kiekvieną dieną, nuo krosnies QSY iki galutinio kokybės patvirtinimo ant siuntimo dėžės.
