तुम्ही ASTM A747 ड्रॉईंग किंवा स्पेक शीटवर आलेले पाहता, आणि बरेच लोक लगेचच इतर पर्जन्य-कठोर स्टेनलेस ग्रेडसह एकत्र करतात. ती पहिली चूक आहे. हे फक्त '17-4PH पर्यायी' किंवा जेनेरिक 'स्टेनलेस कास्टिंग' कॉलआउट नाही. सूक्ष्मता 'CB' आणि 'CX' पदनामांमध्ये आहे—CB7Cu-1 आणि CB7Cu-2. 'Cu' ही देणगी आहे. हे तांबे जोडणे हे उष्णता उपचारादरम्यान वेगळ्या पद्धतीने वागण्यास प्रवृत्त करते आणि स्पष्टपणे सांगायचे तर, येथे डायल न केल्यास अनेक फाउंड्री आणि मशीन शॉप्स ट्रिप होतात. मी पाहिले आहे की काही भाग मोठ्या टेन्साइल नंबरसह बाहेर येतात परंतु भयानक प्रभाव प्रतिरोधक असतात कारण त्या विशिष्ट उष्णतेच्या रसायनशास्त्रासाठी वृद्धत्व चक्र थोडेसे बंद होते. ही एक अशी सामग्री आहे जी त्याच्या प्रक्रियेसाठी आदराची मागणी करते, केवळ त्याच्या अंतिम गुणधर्मांची नाही.
A747 सह फाउंड्री फ्लोर रिॲलिटी
CB7Cu ग्रेड कास्ट करणे 304 किंवा 17-4 ओतण्यासारखे नाही. तरलता भिन्न आहे, संकोचन वैशिष्ट्ये अधिक स्पष्ट आहेत. तुम्ही तुमच्या गेटिंग आणि राइजिंगमध्ये सावध असले पाहिजे. सुरुवातीच्या काळात, आमच्याकडे गुंतवणुकीच्या कास्ट व्हॉल्व्ह बॉडीजची एक बॅच होती—जटिल, पातळ-सेक्शन सामग्री—जी एक्स-रेवर गंभीर भागात सूक्ष्म-सच्छिद्रता दर्शवत राहिली. आम्ही एक मानक फीडिंग पध्दत वापरत होतो ज्याने 316 साठी कार्य केले. ते येथे अत्यंत अयशस्वी झाले. मुद्दा स्वच्छतेचा नव्हता; ते घनीकरण नियंत्रण होते. दिशात्मक घनीकरणाला अधिक आक्रमकपणे प्रोत्साहन देण्यासाठी विशिष्ट ठिकाणी अधिक, परंतु लहान, राइजर जोडून, आम्हाला संपूर्ण फीडिंग सिस्टमची पुनर्रचना करावी लागली. त्यामुळे त्याचे निराकरण झाले, परंतु त्यात खर्च आणि गुंतागुंत वाढली. त्यासोबतचा व्यापार बंद आहे ASTM A747.
दुसरी वास्तविकता हीट ट्रीटमेंट इंटरप्ले आहे. तुम्ही कास्टिंग प्रक्रियेला त्यानंतरच्या सोल्युशन ॲनिलिंग आणि एजिंगपासून वेगळे करू शकत नाही. जर तुम्ही ते साच्यातून पुरेशा वेगाने थंड केले तर मूलत: एज-कास्ट स्थितीवर उपचार केले जातात, परंतु तरीही सर्वकाही पुन्हा विरघळण्यासाठी तुम्हाला ते औपचारिक सोल्यूशन एनील आवश्यक आहे. तुमची कास्ट स्थिती प्रत्यक्षात काय आहे हे जाणून घेणे ही युक्ती आहे. कवच किंवा साच्यातील तुमचे शीतकरण दर विसंगत असल्यास, तुमच्याकडे अवक्षेपण आधीच असमानपणे तयार होऊ शकतात. त्यानंतर, तुमचे त्यानंतरचे सोल्यूशन ॲनिल रचना पूर्णपणे एकसंध करू शकत नाही. आम्ही थर्माकोपल्ससह प्रोटोटाइप कास्टिंगवर कूलिंग रेटचा मागोवा घ्यायला शिकलो. हे त्या वेळी ओव्हरकिलसारखे वाटले, परंतु यामुळे आम्हाला आमच्या शेक-आउट वेळा आणि कूलिंग प्रक्रियेचे प्रमाणिकरण करण्यासाठी डेटा दिला, ज्यामुळे अंतिम उष्मा उपचार अधिक अंदाजे बनले.
आणि मशीनिंग? हे सोल्युशन-ॲनिअल स्थितीत अस्वल आहे—चिकदार, कडक, आणि ते वेड्यासारखे कठोर होते. अंतिम वृद्ध स्थितीत तुम्हाला ते पूर्णपणे मशीन करायचे आहे. पण तुम्हाला वृद्धत्वामुळे होणाऱ्या मितीय बदलाचा विचार करावा लागेल. हे फार मोठे नाही, परंतु अनेक विमानांमध्ये घट्ट सहनशीलता असलेल्या भागांवर, एक भाग स्क्रॅप करण्यासाठी पुरेसे आहे. आम्ही प्री-एजिंग रफ मशीनिंग स्टेपमध्ये तयार करतो, प्रत्येक बाजूला सुमारे 0.5 मिमी सोडतो, नंतर वय, नंतर मशीन पूर्ण करतो. प्री-एज मशीनिंग करून ±0.025 मिमी बोअर टॉलरन्स मारण्याचा प्रयत्न करणे आणि ते हलणार नाही अशी आशा करणे हे मूर्खपणाचे काम आहे. मी तसा मूर्ख होतो. डेटा शीट तुम्हाला गुणांक देतात, परंतु वास्तविक हालचाल भाग भूमितीवर अवलंबून असते—जाड विभाग वि. पातळ जाळे. ते अनुभवात्मक ज्ञान आहे.
CX विरुद्ध CB: द कॉरोजन ट्रेड-ऑफ
स्पेक CB7Cu-1 आणि CB7Cu-2 दोन्ही कव्हर करते. सामान्य ज्ञान हे आहे की CX (CB7Cu-2) मध्ये उच्च क्रोमियममुळे गंज प्रतिरोधक क्षमता चांगली आहे. ते खरे आहे, व्यापकपणे. पण सापेक्ष आहे. जर तुम्हाला खरोखर उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधक क्षमता हवी असेल, तर तुम्ही कदाचित प्रथम स्थानावर पर्जन्य-कठोर करणारे स्टेनलेस पाहत नसावे. चे मूल्य ASTM A747 साध्या, कमी-विरूपण उष्णतेच्या उपचारातून अतिशय उच्च शक्तीसह सभ्य गंज प्रतिरोधकतेचे त्याचे संयोजन आहे.
खाऱ्या पाण्याच्या वापरासाठी आम्ही CB7Cu-1 (अधिक सामान्य, कमी-गंज आवृत्ती) पंप इम्पेलर्सची मालिका पुरवली. क्लायंटने सुरुवातीला CX ग्रेडचा आग्रह धरला, स्पेकच्या गंज सारण्यांचा हवाला देऊन. वास्तविक सेवा वातावरणाचे पुनरावलोकन केल्यानंतर-अधूनमधून प्रवाह, अधूनमधून स्तब्धता, 1000 पीपीएमच्या आसपास क्लोराईड्स—आम्ही CB साठी युक्तिवाद केला. तर्कशक्ती होती. इम्पेलर्स उच्च केंद्रापसारक ताण आणि पोकळ्या निर्माण होणे इरोशन अधीन होते. CX चा किरकोळ चांगला गंज प्रतिकार हा मर्यादित घटक नव्हता; यांत्रिक शक्ती आणि पोकळ्या निर्माण होणे फुगे पासून थकवा प्रतिकार होते. CB7Cu-1, H900 अवस्थेतील वयाने, उच्च उत्पादन शक्ती दिली. आम्ही 30 दिवसांसाठी सिम्युलेटेड वातावरणात गंज कूपन चालवले. CB भागांनी किंचित, एकसमान पृष्ठभागावर कोरीव काम दाखवले, खड्डा नाही. ते उत्तीर्ण झाले. क्लायंटने भौतिक खर्चावर बचत केली आणि आम्ही संभाव्य थकवा अपयश टाळले. हे मालमत्तेला वास्तविक अपयश मोडशी जुळवण्याबद्दल आहे, केवळ डेटा शीटवर सर्वाधिक संख्या निवडण्याबद्दल नाही.
या ठिकाणी सखोल भौतिक अनुभव असलेला भागीदार महत्त्वाचा असतो. जे दुकान फक्त धातू कापते ते रसायनशास्त्र सोडून दोन ग्रेड अदलाबदल करण्यायोग्य म्हणून पाहू शकतात. ते नाहीत. उष्मा उपचार प्रतिसाद किंचित भिन्न असतो, यंत्रक्षमता बदलते आणि अंतिम कार्यक्षमतेचा लिफाफा वेगळा असतो. येथे Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), कास्टिंग आणि मशीनिंग विशेष मिश्र धातुंमध्ये त्यांच्या तीन दशकांपासून, हा अशा प्रकारचा निर्णय कॉल आहे जो दररोज घडतो. हे विशिष्ट पत्रक असण्याबद्दल नाही; CB आणि CX मधील निवडीची माहिती देण्यासाठी समान भागांमधील ऐतिहासिक डेटा असणे हे आहे.
अयशस्वी विश्लेषण: जेव्हा चांगले कास्टिंग खराब होते
सर्वात बोधप्रद धडे अपयशातून मिळतात. आमच्याकडे CB7Cu-1 मध्ये कास्ट केलेल्या स्ट्रक्चरल ब्रॅकेटची एक तुकडी होती, जी सर्व NDT आणि यांत्रिक चाचणी उत्तीर्ण झाली होती परंतु सुमारे सहा महिन्यांनंतर एका ठिसूळ फ्रॅक्चरसह सेवेत अयशस्वी झाली होती. क्लासिक थकवा क्रॅक दीक्षा आणि प्रसार. गुन्हेगार? त्रिज्या मध्ये पृष्ठभाग समाप्त. ड्रॉईंगमध्ये 3 मिमी फिलेटची आवश्यकता होती, परंतु त्या फिलेटमधील कास्ट पृष्ठभाग खडबडीत होता—कदाचित Ra 12.5 मायक्रॉन किंवा त्याहून अधिक. वृद्धांसारख्या उच्च-शक्ती, उच्च-कडकपणाच्या सामग्रीमध्ये ASTM A747, पृष्ठभागाच्या अपूर्णता हे शक्तिशाली ताण केंद्रक आहेत. या भागाने आकारमानाने प्रिंट पूर्ण केली, परंतु गुळगुळीत ताण-प्रवाह मार्गासाठी कार्यात्मक आवश्यकता पूर्ण झाली नाही.
त्यानंतर आम्ही आमचा सराव बदलला. आता, चक्रीय लोडिंगच्या अधीन असलेल्या कोणत्याही A747 भागासाठी, आम्ही सर्व गंभीर त्रिज्या आणि संक्रमणांवर मशीन केलेले पृष्ठभाग फिनिश (Ra 3.2 किंवा त्याहून चांगले) निर्दिष्ट करतो, जरी प्रिंटने ते स्पष्टपणे सांगितले नसले तरीही. आम्ही ते आवश्यक दुय्यम ऑपरेशन म्हणून उद्धृत करू. काहीवेळा अभियंता खर्चात मागे ढकलतो आणि आम्ही त्यांना फ्रॅक्चरच्या उत्पत्तीचे मॅक्रो फोटो दाखवतो. त्यामुळे सहसा चर्चा संपते. जर तुम्ही तणाव वाढवणारे सोडले तर सामग्रीची उच्च शक्ती तुमच्या विरूद्ध कार्य करते.
आणखी एक अपयश मोड म्हणजे हायड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट. हे A747 साठी अद्वितीय नाही, परंतु ते बऱ्याचदा उच्च-शक्तीच्या अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जात असल्याने, जोखीम वाढली आहे. पोशाख प्रतिकारासाठी प्लेटिंग आवश्यक असलेल्या भागावर आम्हाला हे आढळले. प्लेटिंग प्रक्रियेने हायड्रोजनची ओळख करून दिली आणि त्यानंतरच्या हायड्रोजन आरामासाठी कमी-तापमानावर बेक करणे आमच्याकडे असलेल्या विशिष्ट कडकपणासाठी (HRC 45) अपुरे होते. भाग QC पास झाले परंतु असेंब्लीमध्ये लोडमध्ये अयशस्वी झाले. निराकरण एक लांब, गरम बेक सायकल होते, जे नमुना भागांवर सतत लोड चाचणीद्वारे प्रमाणित होते. त्यात एक पायरी जोडली, पण ती नॉन-निगोशिएबल होती. प्रत्येक संभाव्य पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणासाठी हे तपशील कदाचित तपशीलवार नसतील, म्हणून तुम्हाला परस्परसंवाद माहित असणे आवश्यक आहे.
मशीनिंग आणि फिनिशिंग बारकावे
कच्च्या कास्टिंगपासून पूर्ण झालेल्या भागाकडे जाण्याबद्दल बोलूया. मी म्हटल्याप्रमाणे, वृद्धत्वानंतरची मशीनिंग हा एकमेव विवेकपूर्ण मार्ग आहे. फिनिशिंगसाठी सिरेमिक किंवा सीबीएन इन्सर्ट वापरा; कार्बाइड काम करते परंतु घट्ट झालेल्या संरचनेच्या अपघर्षकतेमुळे जलद परिधान करते. शीतलक गंभीर आहे - ते भरून टाका. आपल्याला फक्त वंगण घालत नाही तर उष्णता दूर नेण्याची आवश्यकता आहे. या ग्रेडमध्ये डीप-होल ड्रिलिंगसाठी उच्च-दाब शीतलक प्रणालींसह, चिप वेल्डिंगला प्रतिबंध करणे आणि बोअरमध्ये कठोर परिश्रम करण्यासाठी आम्हाला यश मिळाले आहे.
ग्राइंडिंग आणि ईडीएम हे सामान्य दुय्यम ऑपरेशन्स आहेत. जळू नये म्हणून ग्राइंडिंगसाठी मऊ चाके आणि लाइट पास आवश्यक आहेत. A747 भागावर बर्न केल्याने स्थानिकीकृत ओव्हरटेम्पर्ड झोन तयार होऊ शकतो जो एक कमकुवत जागा आहे. EDM साठी, रीकास्ट लेयर ही चिंतेची बाब आहे. ते कठीण, ठिसूळ आणि अनेकदा सूक्ष्म क्रॅक असते. हे सहसा हलके अपघर्षक प्रवाह किंवा हात पॉलिशिंगद्वारे काढले जाणे आवश्यक आहे, विशेषतः थकवा-गंभीर भागात. तुम्ही फक्त EDM करू शकत नाही आणि ते पूर्ण झाले म्हणू शकत नाही. मी असे भाग पाहिले आहेत जिथे EDM रीकास्ट लेयर काढला गेला नाही आणि ते क्लोराईड वातावरणात तणावग्रस्त गंज क्रॅक करण्यासाठी आरंभ साइट म्हणून कार्य करते. भाग परिपूर्ण दिसत होता परंतु मूलभूतपणे तडजोड केली गेली होती.
अचूक CNC मशीनिंग आणि माहिती पोस्ट-प्रोसेसिंगद्वारे शेल किंवा गुंतवणूक कास्टिंगपासून ही एकात्मिक क्षमता- हीच भाग पुरवठादाराला सोल्यूशन प्रदात्यापासून वेगळे करते. सारखी कंपनी QSY, जे एकाच छताखाली मेल्ट ओतण्यापासून अंतिम डिब्युरिंगपर्यंत सर्वकाही हाताळते, यासारख्या सामग्रीचा एक मोठा फायदा आहे. ते व्हेरिएबल्स नियंत्रित करू शकतात आणि प्रक्रियेच्या पायऱ्या शोधू शकतात, कास्टिंग कूलिंग रेटमधील बदल मशीनच्या दोन ऑपरेशन्सवर कसा परिणाम करू शकतात हे समजून घेऊ शकतात. तुम्ही तीन वेगवेगळ्या विक्रेत्यांकडे रॉ कास्टिंग पाठवता तेव्हा तुम्ही तो धागा गमावता.
स्पेक शीट्समध्ये हे का टिकते
तर या सर्व गुंतागुंतीसह, का करते ASTM A747 टिकून राहणे? कारण जेव्हा तुम्हाला 1300 MPa पर्यंत उष्णतेवर उपचार करता येईल अशा कास्टिंगची आवश्यकता असते ज्यामध्ये कमीतकमी विकृतीसह शक्ती मिळते, अनेक औद्योगिक वातावरणासाठी सभ्य गंज प्रतिरोधक असते आणि जटिल भूमितींमध्ये तयार केले जाऊ शकते, पर्याय मर्यादित असतात. तुम्ही मॅरेजिंग स्टीलवर जाऊ शकता, परंतु नंतर गंज प्रतिकार कमी होतो. तुम्ही डुप्लेक्स स्टेनलेस वापरू शकता, परंतु तुम्हाला ती ताकद पातळी मिळणार नाही. तुम्ही बार स्टॉकमधून फॅब्रिकेशन बनवू शकता, परंतु तुम्ही डिझाईनचे स्वातंत्र्य गमावू शकता आणि बऱ्याचदा मशीनिंग कचऱ्यामुळे जास्त खर्च करावा लागतो.
हे एक कोनाडा आहे, परंतु एक महत्त्वपूर्ण आहे. एरोस्पेस ॲक्ट्युएटर, उच्च-कार्यक्षमता वाल्व घटक, ऊर्जा क्षेत्रातील पंप भाग आणि विशेष टूलिंगचा विचार करा. हे मोठ्या प्रमाणात कमोडिटी सामग्री नाही. त्याचे मूल्य त्याच्या अनुरूप गुणधर्मांमध्ये आहे. त्याच्यासोबत काम करणाऱ्या प्रत्येकासाठी महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे ते फक्त स्टेनलेस स्टील म्हणून विचार करणे थांबवणे. याचा एक प्रणाली म्हणून विचार करा: एक विशिष्ट रसायनशास्त्र, एक घट्ट नियंत्रित कास्टिंग प्रक्रिया, एक नॉन-निगोशिएबल उष्णता उपचार प्रोटोकॉल आणि उच्च-शक्तीच्या मिश्र धातुंसाठी डिझाइन केलेली मशीनिंग आणि फिनिशिंग धोरण. एक लिंक चुकली आणि साखळी अयशस्वी झाली.
शेवटी, A747 सह यश प्रक्रियेचा आदर करण्यासाठी खाली येते. हे असे साहित्य नाही ज्याला तुम्ही पंख लावू शकता. तुम्हाला डेटा हवा आहे, तुम्हाला ऐतिहासिक संदर्भ हवा आहे आणि तुम्हाला अशा भागीदारांची गरज आहे ज्यांनी पुनरावृत्ती केली आहे—चांगल्या जाती आणि वाईट—लपलेल्या त्रुटी कुठे आहेत हे जाणून घेण्यासाठी. ही सामग्रीची खरी किंमत आहे: मिश्रधातूची प्रति-किलोग्राम किंमत नाही, परंतु ती जाहिरात केल्याप्रमाणे कार्य करण्यासाठी प्रक्रियेच्या ज्ञानात केलेली गुंतवणूक.
