Išgirsite „Inconel 718“ ir iškart pagalvoji „kieti dalykai karštoms sekcijoms“ – reaktyvinių variklių dalys, turbinos diskai ir panašiai. Tai tiesa, bet čia taip pat prasideda įprastas spąstas. Žmonės mato didelius tempimo ir šliaužimo skaičius esant 700 °C ir mano, kad tai tik kietesnė 316 nerūdijančio plieno versija. Tai ne. Tikras iššūkis yra ne tik jo stiprybė; taip ta jėga elgiasi, kai bandai ką nors iš to padaryti. Apdirbimo ir tolesnio apdorojimo istorija yra ta vieta, kur rašoma tikroji patirtis.
Apdirbimo šlifavimas – tiesiogine prasme
Pakalbėkime apie pjovimo įrankius. Anksti sunkiai sužinojome, kad naudojant jį kaip aukštos temperatūros plieną galima greitai pasiekti sugadintų įdėklų ir išmestų dalių. Darbo užgrūdinimas yra stiprus. Jei jūsų įrankis nėra aštrus arba net šiek tiek pabūnate, nebepjaunate – šaltai apdirbate paviršių į dar kietesnį. Sudeginome kelių markių dengtus karbidus, kol pasirinkome labai specifinę rūšį su aštria, poliruoto krašto geometrija. Net ir tada jūs žiūrite į greitį, kuris gali būti 20% mažesnis nei važiuotumėte plienu. Tai lėtas, brangus pašalinimo procesas, o aušinimo skystis neprivalomas; tai labai svarbus šilumos valdymo įrankis, neleidžiantis pačiam ruošiniui per daug įkaisti ir sustiprinti kietėjimą.
Prisimenu partiją vožtuvų korpusų, iš kurių apdirbome Inconel 718 baro atsargos. Atspaudas reikalavo puikios kai kurių vidinių angų paviršiaus apdailos. Išmatavimai buvo tobuli, bet apdaila buvo grūdėta, beveik suplyšusi. Klausimas? Įrankio įlinkis. Net ir naudojant standžią sąranką, pjovimo jėgos buvo pakankamai didelės, kad sukeltų trumpalaikį plepėjimą. Turėjome grįžti atgal, pertvarkyti įrankio kelią, kad atliktume dar lengvesnius apdailos darbus, ir pereiti prie specializuoto valytuvo įdėklo. Tai pridėjo valandų prie ciklo laiko, tačiau tai buvo ta arba dalis, kuri nebuvo tinkamai užsandarinta. Tai yra paslėptos išlaidos – inžinerinis laikas ir proceso koregavimas, kuris neatsispindi žaliavos kilogramo kainoje.
Gręžimas ir sriegimas yra jų pačių ypatingas pragaras. Chip evakuacija yra karalius. Tos dygliuotos, kietos drožlės apvynios grąžtą ir vienu širdies plakimu jį nuplėš, jei įrankį agresyviai negraužsite ir nenaudosite aukšto slėgio aušinimo skysčio. Sriegiams mes beveik visada nurodome spiralinius srieginius sriegius ir per didelius srieginius gręžtuvus. Bandoma nukirpti 50% siūlą Inconel 718 prašo sulūžusio čiaupo, įkasto giliai labai brangioje dalyje. Išmoksite suteikti materialiai erdvę.
Liejimo sudėtingumas – ne tik užpilkite ir pirmyn
Perėjimas nuo apdirbimo prie beveik grynosios formos sukūrimo naudojant investicinį liejimą – tai mūsų pagrindinis žaidimas Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Turėdami daugiau nei tris dešimtmečius kevalų liejimo ir investicijų liejimo srityje, liejykloje paleidome daug nikelio lydinių. Inconel 718 yra pagrindinis, bet reiklus. Aukšta lydinio lydymosi temperatūra yra vienas dalykas; kontroliuoti jo kietėjimą, kad būtų išvengta strazdanų, segregacijos ir karšto plyšimo, yra dar vienas žaidimas.
718 vartų ir pakėlimo konstrukcija yra svarbesnė nei daugelio plienų. Norint tinkamai maitinti didžiulį susitraukimą, jums reikia labai kryptingo kietėjimo. Jei šiluminiai gradientai yra neteisingi, storosiose dalyse susidaro mikroporingumas arba paviršiaus plyšimai šalia plonų ir storų perėjimų. Iš korpuso išlindo dalys atrodė tobulai, tik rentgeno spinduliams ar UT atskleidžia smulkaus poringumo debesį stebulėje. Tai visiškas nuostolis. Tai privertė visiškai peržiūrėti mūsų liejimo temperatūrą ir formos išankstinio pašildymo protokolą, skirtą konkrečiai geometrijai. Kartais taisymas yra neintuityvus – šiek tiek mažesnis perkaitimas iš tikrųjų gali sumažinti turbulenciją ir pagerinti garsumą, net jei dirbate arčiau lydinio skysčio.
Tada yra liejimo struktūra. Negalite jo naudoti tokio, koks yra. Būdinga dendritinė struktūra ir tikėtina Laves fazės (trapūs intermetalinės medžiagos, kuriose gausu niobio) buvimas reiškia, kad dalis turi prastas mechanines savybes tiesiai iš formos. Tai yra esminis dalykas, kurio daugelis pirkėjų praleidžia: išlietas 718 komponentas yra tik pusė. Jam būtinai turi būti atliktas homogenizacijos terminis apdorojimas – ilgas mirkymas, paprastai aukštesnėje nei 1100°C temperatūroje, kad tos kenksmingos fazės vėl ištirptų į matricą. Praleiskite tai ir dalis per anksti suges esant stresui, kad ir kaip gerai atrodytų liejimas.
Šilumos apdorojimo šokis – viskas apie seką
Tai yra gavimo širdis Inconel 718 atlikti. Standartinis sendinimo apdorojimas (720°C 8 valandas, krosnis atvėsinama iki 620°C, laikykite 8 valandas, vėsinimas oru) yra gerai dokumentuotas. Tačiau seka, palyginti su kitomis operacijomis, yra viskas. Mechaniškai apdorotą dalį iš kaltinių žaliavų paprastai apdirbate atkaitintą (minkštesnę), tada sendinate. Skamba tiesiai šviesiai.
Tačiau kalbant apie aktorinę dalį, tai yra sudėtingiau. Kaip minėta, pirmiausia homogenizuojate. Tada galite atlikti karšto izostatinio presavimo (HIP) ciklą, kad uždarytumėte bet kokį likusį mikroporingumą. Pagrindinis klausimas: ar sergate HIP prieš ar po gydymo tirpalu? Yra diskusijos. Mes tai padarėme abiem būdais. HIP apdorojimas po sub-solvus terminio apdorojimo gali būti veiksmingas, tačiau turite būti ypač atsargūs su temperatūra, kad išvengtumėte grūdų augimo. Dabar dažniausiai teikiame pirmenybę HIP, kai yra išlieta + homogenizuota, tada tęsiame visą terminio apdorojimo seką. Tai padidina sąnaudas, tačiau duomenys rodo geresnes ir nuoseklesnes nuovargio savybes, kurios dažnai yra svarbiausios besisukančių dalių specifikacijos.
Dar vienas niuansas: streso mažinimas. Jei po senėjimo atliekate reikšmingą apdirbimą (kurio stengiatės išvengti, bet kartais nepavyksta), po to jums reikia sumažinti įtampą žemoje temperatūroje. Negalite pakilti aukštai, kitaip medžiaga persens. Tai nuolatinė pusiausvyra tarp matmenų stabilumo ir gama dvigubo pirmumo nuosėdų, kurios suteikia 718 stiprumo, išsaugojimo.
Suvirinimas ir taisymas – elkitės itin atsargiai
Kartais liejinys turi paviršinį defektą, kurį, jūsų manymu, galite pataisyti, arba apdirbtai detalei reikia suvirinimo perdangos. Su 718 tai yra didelės rizikos operacija. Lydinys yra linkęs į deformacijos senėjimo įtrūkimus karščio paveiktoje zonoje (HAZ) po suvirinimo, ypač jei jis yra pasenęs. Suvirinimo terminis ciklas sukelia įtempius, o vėlesnis senėjimo apdorojimas (jei taikomas) gali sukelti įtrūkimus, nes HAZ bando pakartotinai nusodinti.
Standartinė praktika yra suvirinti atkaitintoje būsenoje, o tada visą agregatą atlikti per visą senėjimo grūdinimo ciklą. Tačiau net ir tada sėkmė nėra garantuota. Prieš keletą metų bandėme remontuoti didelę turbinos korpusą. Vadovavosi knyga: išankstinis suvirinimo atkaitinimas, naudota ERNiFeCr-2 užpildo viela (iš esmės 718 sudėtis), kontroliuojama tarpo temperatūra. Puikiai atrodė po suvirinimo. Tačiau po senėjimo ciklo dažų skvarbos patikrinimas atskleidė smulkių įtrūkimų tinklą HAZ. Dalis buvo šlamštas. Išvada buvo tokia, kad liejinio masė taip stipriai suvaržė, kad liekamieji įtempiai, atsirandantys dėl suvirinimo, buvo tiesiog per dideli, net ir visiškai atstačius. Dabar mūsų politika yra vengti 718 metų suvirinimo, kai tik įmanoma. Nesėkmės kaina yra per didelė. Jei konstrukcijai reikalingas suvirinimas, tam konkrečiam mazgam geriau naudoti labiau suvirinamą variantą, pvz., 625.
Tiekimas ir realaus pasaulio tiekimo grandinė
Ne visi Inconel 718 yra sukurtas lygus. Įvairių gamyklų ar liejyklų specifikacijų lapuose gali būti rašoma, kad jie atitinka AMS 5662 arba 5663, bet velnias yra lydalo praktika. VIM-VAR (Vacuum Induction Melt ir Vacuum Arc Remelt) medžiaga yra auksinis standartas aviacijos ir erdvės besisukančių dalių, nes ji sumažina inkliuzų skaičių ir užtikrina vienodą smulkiagrūdę struktūrą. Daugeliui statinio liejimo komponentų gali pakakti vieno VIM lydalo, tačiau reikia žinoti programos kritiškumą.
Čia svarbi partnerio proceso kontrolė. Įmonėje QSY, mūsų dėmesys investiciniam liejimui ir CNC apdirbimui tokioms medžiagoms, kaip šis, reiškia, kad perkame ne tik malūno atsargas; mes kontroliuojame lydalo chemiją mūsų pačių liejykloje, skirtoje liejiniams, arba griežtai sertifikuojame savo baro žaliavų tiekėjus. Jaučiate, kad tirpimo ataskaitos rodo švarų karštį. Ieškote mažai sieros, kontroliuojamo magnio ar cerio kiekio, kad galėtumėte kontroliuoti sulfido formą. Būtent šios neseksualios detalės lemia, ar detalių partija praeis ultragarsu, ar viena nepavyks atliekant didelio ciklo nuovargio testą.
Galiausiai, yra ekonominė realybė. 718 yra brangus. Tai užtikrina niobio kiekis. Taigi kiekvienas dizainas, naudojant jį, turėtų būti pagrįstas tikru jo 650°C+ stiprumo ir atsparumo korozijai poreikiu. Dažnai konsultuojamės su klientais projektavimo etape. Kartais perjungimas į 625 lydinį, kad būtų geresnis suvirinamumas ar atsparumas korozijai, arba net prie aukštos kokybės nerūdijančio plieno, kad būtų galima naudoti žemesnę temperatūrą, gali sutaupyti didelių išlaidų ir sutaupyti gamybos galvos skausmo nepakenkiant funkcijai. Patirties ženklas – tai ne tik mokėjimas dirbti Inconel 718; tai žinoti, kada tau to iš tikrųjų reikia.
