Jūs dzirdat "Inconel 718" un uzreiz domājat par "stingrām lietām karstām sekcijām" — reaktīvo dzinēju daļas, turbīnu diski un tamlīdzīgi. Tā ir taisnība, taču ar to sākas arī izplatīta kļūme. Cilvēki redz augstās stiepes un šļūdes skaitļus pie 700°C un pieņem, ka tā ir tikai cietāka 316 nerūsējošā tērauda versija. Tā nav. Patiesais izaicinājums nav tikai tā spēks; tā tas spēks uzvedas, kad jūs mēģināt kaut ko no tā iegūt. Apstrādes un pēcapstrādes stāsts ir vieta, kur tiek rakstīta patiesā pieredze.
Apstrādes slīpēšana - burtiski
Parunāsim par griezējinstrumentiem. Jau pašā sākumā mēs uzzinājām, ka, apstrādājot to kā pret augstas temperatūras tēraudu, var ātri tikt pie sabojātiem ieliktņiem un lūžņotām daļām. Darba rūdījums ir smags. Ja jūsu instruments nav ass vai pat nedaudz pakavējaties, jūs vairs negriežat – jūs aukstā veidā apstrādājat virsmu vēl cietākā veidā. Mēs sadedzinājām vairāku zīmolu pārklātus karbīdus, pirms izvēlējāmies ļoti specifisku šķirni ar asu, pulētu malu ģeometriju. Pat tad jūs skatāties uz ātrumu, kas, iespējams, ir 20% no tā, ko jūs brauktu ar tēraudu. Tas ir lēns, dārgs noņemšanas process, un dzesēšanas šķidrums nav obligāts; tas ir būtisks siltuma pārvaldības rīks, lai nepieļautu, ka pati sagatave kļūst pārāk karsta un saasina sacietēšanu.
Es atceros vārstu korpusu partiju, no kuras mēs apstrādājām Inconel 718 bāra krājumi. Apdrukai bija nepieciešama smalka virsmas apdare dažiem iekšējiem urbumiem. Izmērus saņēmām ideālus, bet apdare bija graudaina, gandrīz saplīsusi. Jautājums? Instrumenta novirze. Pat ar stingru uzstādījumu griešanas spēki bija pietiekami lieli, lai izraisītu nelielu pļāpāšanu. Mums bija jāatgriežas, jāpārveido instrumenta ceļš, lai veiktu vēl vieglākas apdares gājienus, un pāriet uz specializētu tīrītāju ieliktni. Tas cikla laikam pievienoja stundas, taču tā vai daļa nebija pareizi noslēgta. Tās ir slēptās izmaksas – inženierijas laiks un procesa pielāgošana, kas neparādās izejvielu cenā par kilogramu.
Urbšana un vītņošana ir viņu pašu īpašā elle. Chip evakuācija ir karalis. Šīs stingrās, stingrās skaidas aptinsies ap sējmašīnu un ar vienu sirdspukstu to noņems, ja jūs agresīvi neķemmējat un neizmantojat augstspiediena dzesēšanas šķidrumu caur instrumentu. Vītnēm mēs gandrīz vienmēr norādām spirālveida krānus un lielizmēra urbjus. Mēģina iegriezt 50% pavedienu Inconel 718 prasa salauztu krānu, kas ir aprakts dziļi ļoti dārgā daļā. Jūs mācāties dot materiālam telpu.
Liešanas sarežģījumi — ne tikai ielejiet un dodieties
Pāreja no apstrādes uz gandrīz neto formas veidošanu, izmantojot ieguldījumu liešanu — tā ir mūsu galvenā spēle Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). Ar vairāk nekā trīs gadu desmitiem čaulu un investīciju liešanas jomā mēs lietuvē esam palaiduši daudz niķeļa sakausējumu. Inconel 718 ir galvenais, bet prasīgs. Viena lieta ir sakausējuma augsta kušanas temperatūra; tā sacietēšanas kontrole, lai izvairītos no vasaras raibumiem, segregācijas un karstas plīsumiem, ir vēl viena spēle.
Vārtu un pacelšanās konstrukcija 718 ir svarīgāka nekā daudziem tēraudiem. Lai pareizi barotu masveida saraušanos, jums ir nepieciešama ļoti virzīta sacietēšana. Ja termiskie gradienti ir nepareizi, biezajās daļās rodas mikroporainība vai virsmas plīsumi tuvu pārejām no plānas uz biezu. Mums ir bijušas detaļas, kas izdalījās no korpusa, kas izskatās perfekti, tikai rentgena vai UT, lai atklātu smalkas porainības mākoni centrmezglā. Tas ir pilnīgs zaudējums. Tas lika pilnībā pārskatīt mūsu liešanas temperatūru un veidņu iepriekšējas uzsildīšanas protokolu konkrētajai ģeometrijai. Dažkārt labojums ir neintuitīvs — nedaudz zemāks pārkarsējums faktiski var samazināt turbulenci un uzlabot skaņu, pat ja strādājat tuvāk sakausējuma šķidrumam.
Pēc tam ir lietvedības struktūra. Jūs to nevarat izmantot tādu, kāds tas ir. Raksturīgā dendrīta struktūra un iespējamā Laves fāzes (trauslie intermetāliskie elementi, kas bagāti ar niobiju) klātbūtne nozīmē, ka daļai ir sliktas mehāniskās īpašības tieši no veidnes. Tas ir būtisks punkts, ko daudzi pircēji palaiž garām: lietā 718 sastāvdaļa ir tikai pusgatava. Tam noteikti jāveic homogenizācijas termiskā apstrāde – ilgstoša mērcēšana, parasti virs 1100°C, lai šīs kaitīgās fāzes izšķīdinātu atpakaļ matricā. Izlaidiet šo, un daļa stresa apstākļos priekšlaicīgi neizdosies neatkarīgi no tā, cik labi izskatās liešana.
Termiskās apstrādes deja — viss ir par secību
Šī ir iegūšanas sirds Inconel 718 veikt. Standarta novecošanas apstrāde (720°C 8 stundas, krāsns atdzesē līdz 620°C, patur 8 stundas, gaisa dzesēšana) ir labi dokumentēta. Bet secība attiecībā pret citām darbībām ir viss. Mehāniski apstrādātu detaļu no kaltas daļas parasti apstrādājat atlaidinātā (mīkstākā) stāvoklī un pēc tam novecojat. Izklausās vienkārši.
Bet attiecībā uz aktiera daļu tas ir sarežģītāk. Kā jau minēts, vispirms jūs homogenizējat. Pēc tam varat veikt karstās izostatiskās presēšanas (HIP) ciklu, lai aizvērtu atlikušo mikroporainību. Galvenais jautājums ir: vai Jums ir HIP pirms vai pēc šķīduma ārstēšanas? Ir debates. Mēs to darījām abos virzienos. HIP uzlikšana pēc subsolvus termiskās apstrādes var būt efektīva, taču jums ir jābūt īpaši uzmanīgiem ar temperatūru, lai izvairītos no graudu augšanas. Tagad mēs parasti dodam priekšroku HIP, kad tas ir liets + homogenizēts, un pēc tam turpinām ar pilnu termiskās apstrādes secību. Tas palielina izmaksas, bet dati parāda labākas un konsekventākas noguruma īpašības, kas bieži vien ir kritiskā specifikācija rotējošām daļām.
Vēl viena nianse: stresa mazināšana. Ja veicat ievērojamu apstrādi pēc novecošanas (no kuras mēģināt izvairīties, bet dažreiz neizdodas), pēc tam ir nepieciešams zemas temperatūras spriedzes mazināšana. Jūs nevarat pacelties augstā līmenī, pretējā gadījumā materiāls novecos. Tas ir pastāvīgs līdzsvars starp izmēru stabilitāti un gamma divkāršās nogulsnes saglabāšanu, kas nodrošina 718 tā spēku.
Metināšana un remonts — rīkojieties īpaši piesardzīgi
Dažreiz lējumam ir virspusējs defekts, ko, jūsuprāt, var salabot, vai arī apstrādātai daļai ir nepieciešams metinātās šuves pārklājums. Ar 718 šī ir augsta riska operācija. Sakausējums ir pakļauts deformācijas vecuma plaisāšanai karstuma ietekmētajā zonā (HAZ) pēc metināšanas, īpaši, ja tas ir novecojis. Metināšanas termiskais cikls rada spriegumus, un sekojošā novecošanas apstrāde (ja tāda tiek izmantota) var izraisīt plaisāšanu, jo HAZ mēģina atkārtoti nogulsnēties.
Standarta prakse ir metināšana atkvēlinātā stāvoklī, pēc tam visu komplektu iziet cauri pilnam vecuma sacietēšanas ciklam. Bet pat tad panākumi nav garantēti. Dažus gadus atpakaļ mēs mēģinājām remontēt lielu turbīnas korpusu. Sekoja grāmatai: pirmsmetināšanas atkvēlināšana, izmantota ERNiFeCr-2 pildvada (pamatā 718 sastāvs), kontrolēta starpplūsmas temperatūra. Pēc metināšanas izskatījās ideāli. Tomēr pēc novecošanas cikla krāsvielu caurlaidības pārbaude atklāja smalku plaisu tīklu HAZ. Daļa bija nevēlama. Secinājums bija tāds, ka lējuma masa radīja tik nopietnus ierobežojumus, ka atlikušie spriegumi no metināšanas bija vienkārši pārāk lieli pat pēc pilnīgas atkārtotas novecošanas. Tagad mūsu politika ir izvairīties no 718 gadu metināšanas, kad vien tas ir cilvēciski iespējams. Neveiksmes izmaksas ir pārāk augstas. Ja konstrukcijai nepieciešama metināšana, labāk šim konkrētajam mezglam izmantot metināmāku variantu, piemēram, 625.
Iegūšana un reālā piegādes ķēde
Ne visi Inconel 718 tiek radīts vienāds. Visās specifikāciju lapās no dažādām dzirnavām vai lietuvēm varētu būt teikts, ka tās atbilst AMS 5662 vai 5663, taču velns ir kausēšanas praksē. VIM-VAR (Vacuum Induction Melt, kam seko Vacuum Arc Remelt) materiāls ir aviācijas un kosmosa rotējošo detaļu zelta standarts, jo tas samazina ieslēgumus un nodrošina vienmērīgu, smalku graudu struktūru. Daudziem statiskiem komponentiem var pietikt ar vienu VIM kausējumu, taču jums ir jāzina lietojumprogrammas kritiskums.
Šeit ir svarīga partnera procesa kontrole. Uzņēmumā QSY mūsu koncentrēšanās uz ieguldījumu liešanu un CNC apstrādi šādiem materiāliem nozīmē, ka mēs nepērkam tikai dzirnavu krājumus; mēs kontrolējam ķīmisko sastāvu no kausējuma mūsu pašu lietuvēs lējumu vajadzībām vai stingri sertificējam savus stieņu krājumu piegādātājus. Jums rodas sajūta, ka kušanas ziņojumi liecina par tīru karstumu. Jūs meklējat zemu sēra saturu, kontrolētu magnija vai cērija līmeni sulfīda formas kontrolei. Šīs neseksīgās detaļas nosaka, vai detaļu partija izturēs ultraskaņas pārbaudi vai arī viena neizdosies augsta cikla noguruma testā.
Visbeidzot, ir ekonomiskā realitāte. 718 ir dārgi. Par to rūpējas niobija saturs. Tāpēc katrs dizains, kurā tas tiek izmantots, ir jāpamato ar patiesu vajadzību pēc tā 650°C+ izturības un izturības pret koroziju. Mēs bieži konsultējamies ar klientiem projektēšanas stadijā. Dažreiz, pārejot uz sakausējumu 625, lai nodrošinātu labāku metināmību vai izturību pret koroziju, vai pat uz augstas kvalitātes nerūsējošo materiālu zemākas temperatūras lietošanai, var ietaupīt ievērojamas izmaksas un ražošanas galvassāpes, neapdraudot funkciju. Pieredzes zīme ir ne tikai zināt, kā ar to strādāt Inconel 718; tas ir zināt, kad jums tas tiešām ir vajadzīgs.
