तुम्ही 'इन्व्हेस्टमेंट कास्टिंग इनकोनेल 718' बघता आणि तुम्हाला डेटाचा पूर येतो: 1400°F तन्य शक्ती, उत्कृष्ट क्रिप फुटणे, 1300°C पर्यंत ऑक्सिडेशन प्रतिरोध. तुम्हाला जे मिळत नाही ते म्हणजे डीवॅक्सवर शेल क्रॅक झाल्याची भावना, किंवा जेव्हा एनडीटी अहवाल गंभीर विभागात अस्पष्ट संकेत दर्शवितो तेव्हा तो बुडणारा क्षण. विशिष्ट पत्रक हे एक सोडवलेल्या समस्येसारखे आवाज करते. ते नाही. हे भौतिकशास्त्राशी वाटाघाटी आहे, आणि धातूला बहुतेकदा अंतिम म्हणणे असते.
मिश्रधातू ही समस्या नाही. प्रक्रिया आहे.
प्रत्येकजण स्वतः Inconel 718 वर निश्चित करतो - रचना, प्रमाणपत्रे. पण मध्ये गुंतवणूक कास्टिंग, मिश्र धातु हा फक्त कच्चा माल आहे. खरे आव्हान म्हणजे मेणापासून ते पूर्ण झालेल्या कास्टिंगपर्यंतचा प्रवास. 718 ला लॅव्हस फेज, ते ठिसूळ इंटरमेटॅलिक संयुगे तयार करण्याची ओंगळ सवय आहे, जर घनता घट्टपणे नियंत्रित नसेल. आपण ते फक्त 304 स्टेनलेस सारखे ओतू शकत नाही. थर्मल वैशिष्ट्ये भिन्न आहेत. संकोचन वेगळे आहे. सिरेमिक शेलसह त्याची प्रतिक्रिया भिन्न आहे.
मला टर्बाइन आच्छादन विभागासाठी एक बॅच आठवते. भूमिती पातळ-भिंतीची पण गुंतागुंतीची होती. आम्हाला केमिस्ट्री परिपूर्ण मिळाली, परंतु कास्टिंग तणावाच्या विघटन चाचणीत अयशस्वी झाले. समस्या? आम्ही एक मानक शेल प्रणाली वापरली आहे—एक सामान्य फ्यूज केलेला सिलिका फेस कोट. 718, त्या ओतल्या जाणाऱ्या तापमानात, पृष्ठभागावरील धान्याच्या सीमारेषेचा ऱ्हास होण्यासाठी पुरेशी प्रतिक्रिया देत होती. हा एक मोठा दोष नव्हता, परंतु मोठेपणाच्या अंतर्गत, आपण भ्रष्टता पाहू शकता. शेलच्या विशिष्ट पत्रकात त्या परस्परसंवादाचा उल्लेख नाही. तुम्ही ते कठीण मार्गाने शिका.
तिथेच 30 वर्षांच्या दुकानासारखे Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd.(QSY) नाटकात येते. हे फक्त भट्टी असण्याबद्दल नाही; हे संस्थात्मक मेमरीबद्दल आहे ज्यासाठी शेल रेसिपी कोणत्या निकेल-आधारित मिश्र धातुंसह कार्य करतात. त्यांची वेबसाइट, tsingtaocnc.com, विशेष मिश्रधातूंसह त्यांचे कार्य सूचीबद्ध करते, परंतु वास्तविक ज्ञान त्यांच्या प्रक्रियेच्या शीटमध्ये आहे- तापमान प्रीहीट करण्यासाठी आणि ओतण्याच्या गतीसाठी बदल जे ध्वनी कास्टिंग आणि स्क्रॅपमध्ये फरक करतात.
मेण, शेल आणि थर्मल विस्ताराचा नृत्य
चला शेलबद्दल बोलूया. 718 साठी, तुम्ही अनेकदा मानक सिलिका-आधारित प्रणालींपासून दूर जाता. आम्ही झिरकॉन-आधारित फेस कोट आणि ॲल्युमिना-सिलिकेट बॅकअपवर शिफ्ट झालो. का? थर्मल विस्ताराचे गुणांक. तुम्हाला ~1500°C धातूचा थर्मल शॉक सहन करण्यासाठी शेल आवश्यक आहे परंतु कास्टिंग पृष्ठभागावर काम-कठिण करू शकणाऱ्या हिंसक यांत्रिक माध्यमांचा अवलंब न करता नंतर काढता येण्याइतपत कमकुवत असणे आवश्यक आहे. ही एक संतुलित कृती आहे.
डीवॅक्सिंगची पायरी गंभीर आहे. स्टीलसह, ऑटोक्लेव्ह डीवॅक्सिंग सरळ आहे. 718 सारख्या उच्च-कार्यक्षमतेच्या मिश्रधातूसह, जेथे मेणाचा नमुना मोठा असू शकतो किंवा जाड भाग असू शकतो, सायकल ट्यून न केल्यास तुम्हाला वेगवान वाफेच्या दाबाने शेल क्रॅक होण्याचा धोका असतो. ऑटोक्लेव्ह सायकल खूप आक्रमक असल्यामुळे आम्ही एकदा संपूर्ण मोल्ड ट्री गमावले. कवच छान दिसत होते, परंतु केसांच्या रेषेतील क्रॅकमुळे धातूला आत प्रवेश मिळतो, ज्यामुळे मोठे पंख तयार होतात आणि मितीय अचूकता नष्ट होते. आता, आम्ही बऱ्याचदा गंभीर 718 नोकऱ्यांसाठी हळूवार, फ्लॅश डीवॅक्स पद्धत वापरतो, जरी त्यात वेळ वाढतो.
शेल बेकिंग, किंवा प्रीहीटिंग, हा दुसरा निर्णय कॉल आहे. खूप थंड असलेल्या शेलमध्ये घाला आणि तुम्हाला मिस्टन्सचा धोका आहे. खूप गरम, आणि आपण मेटल-शेल प्रतिक्रिया अतिशयोक्ती करू शकता आणि धान्य आकार वाढवू शकता. कॉम्प्लेक्ससाठी इनकोनेल 718 कास्टिंग, आम्ही सामान्यत: 1000°C च्या आसपास शेल प्रीहीट करण्याचे लक्ष्य ठेवतो, परंतु ते सिरेमिकला धक्का न लावता सर्व अस्थिरता दूर करण्यासाठी दीर्घ, संथ रॅम्प-अप नंतर आहे. पाठ्यपुस्तकात सापडलेली ही संख्या नाही; काही अयशस्वी ओतल्यानंतर तुम्ही पोहोचता.
गेटिंग, फीडिंग आणि सुदृढतेचा शोध
आहार देणे गुंतवणूक कास्टिंग इनकॉनेल 718 एक कला प्रकार आहे. त्याची गोठवण्याची श्रेणी काही सुपरऑलॉयजइतकी रुंद नाही, परंतु तरीही त्याला उदार, गरम राइझरची आवश्यकता आहे. गेटिंग सिस्टम अशांतता कमी करण्यासाठी डिझाइन केलेली असणे आवश्यक आहे - अशांततेमुळे ऑक्साईडचा समावेश होतो, जे एरोस्पेस घटकांमध्ये घातक असतात. आम्ही आता संगणक सिम्युलेशन वापरतो, परंतु सुरुवातीच्या सिम्युलेशन अनेकदा खूप आशावादी होत्या. ते परिपूर्ण फिलिंग आणि फीडिंग दर्शवतील. वास्तविक कास्टिंगमध्ये जाड फ्लँजमध्ये संकोचन सच्छिद्रता असते.
धडा? सिम्युलेशन एक मार्गदर्शक आहे, संदेष्टा नाही. तुम्हाला अजूनही 718 साठी फीडरचे ओव्हर-इंजिनियर करणे आवश्यक आहे. राइजर जास्त काळ गरम ठेवण्यासाठी आम्ही अनेकदा विशेषत: निकेल मिश्र धातुंसाठी तयार केलेले एक्झोथर्मिक फीडर स्लीव्ह वापरतो. तरीही, तुम्हाला काहीवेळा मोक्याच्या ठिकाणी राइजरच्या दिशेने दिशात्मक घनता आणण्यासाठी लहान थंडी घालाव्या लागतात. ही पुनरावलोकन आणि पुनरावृत्तीची एक स्पर्श प्रक्रिया आहे. QSY सारखा भागीदार, त्यांच्या खोल पार्श्वभूमीसह शेल मोल्ड कास्टिंग आणि गुंतवणूक कास्टिंग, मध्ये सामान्यत: वेगवेगळ्या मिश्रधातू कुटुंबांसाठी सिद्ध गेटिंग डिझाइनची लायब्ररी असते, जी एक मोठी सुरुवात आहे.
पोस्ट-कास्टिंग, गेट्स आणि राइसर काढण्यासाठी एक पशू आहेत. 718 वर्क-कठिण अविश्वसनीयपणे जलद. जर तुम्ही ते कार्बन स्टीलसारखे पाहिले किंवा पीसण्याचा प्रयत्न केला, तर तुम्ही ब्लेड जाळून टाकाल आणि कदाचित तणावग्रस्त क्रॅक निर्माण कराल. योग्य फीड आणि गतीसह ॲब्रेसिव्ह वॉटरजेट कटिंग किंवा स्पेशलाइज्ड बँड आरे आवश्यक आहेत. हा एक खर्च आणि वेळ घटक आहे ज्याचा हिशेब अनेकजण त्यांच्या सुरुवातीच्या कोटमध्ये विसरतात.
उष्णता उपचार: जिथे गुणधर्म तयार केले जातात (किंवा तुटलेले)
पुरवठा साखळीतील अपयशाचा हा सर्वात सामान्य मुद्दा आहे. तुम्हाला एक सुंदर, आवाज मिळेल गुंतवणूक कास्टिंग. मग आपण उष्णता उपचार भट्टी मध्ये तो नासाडी. wrought 718 साठी, उपचार मानक आहे: उपाय उपचार आणि वय. कास्ट 718 साठी, ते वेगळे आहे. तुम्ही कास्ट मायक्रोस्ट्रक्चर, पृथक्करण आणि त्या संभाव्य Laves टप्प्यांवर काम करत आहात.
स्टँडर्ड प्रॅक्टिस ही प्रथम एकसंधता उपचार आहे - सुमारे 1100 डिग्री सेल्सिअस तापमानावर लॅव्हस विरघळण्यासाठी आणि रचना देखील बाहेर ठेवण्यासाठी तासभर धरून ठेवा. हे वगळा, किंवा ते चुकीचे करा, आणि त्यानंतरच्या वृद्धत्वामुळे आवश्यक गामा दुहेरी प्राइम प्रीसिपिटेट एकसमान तयार होणार नाही. परिणाम? विसंगत यांत्रिक गुणधर्म. मी कास्टिंग यूटी उत्तीर्ण झाल्याचे पाहिले आहे परंतु बॅच तन्य चाचण्या अयशस्वी झाल्या आहेत कारण उष्णता उपचार चक्र बनावट सामग्रीच्या वैशिष्ट्यावर आधारित होते.
वातावरणाचे नियंत्रण नॉन-निगोशिएबल आहे. व्हॅक्यूम किंवा आर्गॉन. उच्च-तापमान एकजिनसीकरण दरम्यान उपस्थित असलेल्या कोणत्याही ऑक्सिजनमुळे पृष्ठभागाचे तीव्र ऑक्सिडेशन आणि क्रोमियम सारख्या गंभीर मिश्रधातूच्या घटकांचा ऱ्हास होईल. आपण फक्त पृष्ठभाग स्केलिंग करत नाही; तुम्ही त्वचेची धातूशास्त्र बदलत आहात. निस्तेज राखाडी कवच असलेल्या कथित जड वातावरण भट्टीतून एक बॅच बाहेर आल्यानंतर आम्हाला हे समजले. मशीनिंग उघडकीस pitting. भट्टीच्या सीलमध्ये तडजोड झाली होती. आता, वातावरण स्वच्छ असल्याची पडताळणी करण्यासाठी आम्ही प्रत्येक लोडसह साक्षीदार कूपन चालवतो.
मशीनिंग आणि अंतिम अडथळा
येथेच QSY चे एकात्मिक मॉडेल गुंतवणूक कास्टिंग आणि सीएनसी मशीनिंग त्याचे मूल्य दाखवते. मशिनिंग कास्ट 718 हा त्याच्या बनवलेल्या भागावर मशीनिंग करण्यापेक्षा वेगळा प्राणी आहे. कडकपणा विसंगत असू शकतो, आणि लपलेले सूक्ष्म-संकोचन किंवा समावेशन एका झटपट $200 एंड मिलचे तुकडे करू शकतात.
मुख्य म्हणजे स्थिर, कठोर सेटअप आणि पुराणमतवादी कट. तुम्ही येथे हाय-स्पीड मशीनिंगसाठी जात नाही. हे जवळजवळ संथ आणि स्थिर आहे, उष्णता व्यवस्थापित करण्यासाठी आणि पृष्ठभागाच्या कडकपणाला प्रतिबंध करण्यासाठी भरपूर शीतलक आहे. साधन भूमिती गंभीर आहे—सकारात्मक रेक, तीक्ष्ण कडा. कंटाळवाणा साधने फक्त सामग्रीचा स्मियर करतात आणि जास्त उष्णता निर्माण करतात.
सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, कास्टिंगचा अवशिष्ट ताण लक्षात घेऊन मशीनिंग क्रम नियोजित करणे आवश्यक आहे. तुम्हाला खडबडीत, नंतर तणाव कमी करणे, नंतर मशीन पूर्ण करणे आवश्यक आहे. जर तुम्ही हे सर्व एकाच वेळी काढून टाकण्याचा प्रयत्न केला, तर तो भाग अनक्लॅम्प झाल्यानंतर नाटकीयरित्या विस्कटू शकतो, तो निरुपयोगी बनतो. त्या खडबडीत, मोजलेल्या कास्टिंगमधून एक परिमाण परिपूर्ण भाग प्रकट करण्यासाठी ही अंतिम, काळजीपूर्वक वाटाघाटी आहे.
तर, खरी किंमत काय आहे?
जेव्हा तुम्ही एखाद्या पुरवठादाराचे मूल्यांकन करता गुंतवणूक कास्टिंग इनकॉनेल 718, आपण फक्त धातूचे पौंड खरेदी करत नाही. तुम्ही त्यांचा प्रक्रिया नियंत्रण इतिहास, त्यांची धातूशास्त्रीय समज आणि त्यांची समस्या सोडवणारी संस्थात्मक स्मृती खरेदी करत आहात. स्वस्त कोट बहुतेकदा दुकानातून येतो जे स्टेनलेस स्टीलसारखे हाताळते. ते योग्य दिसणारा भाग वितरीत करतील परंतु चाचणीत किंवा फील्डमध्ये अपयशी ठरतील.
प्रस्थापित ऑपरेटरचे मूल्य त्या आपत्तीजनक, प्रोग्राम-विलंबित अपयश टाळण्यात आहे. हे माहित आहे की विशिष्ट गेट डिझाइन त्या विशिष्ट कंस भूमितीसाठी कार्य करते किंवा विशिष्ट सिरेमिक पावडरला 718 साठी स्लरी व्हिस्कोसिटीमध्ये एक चिमटा आवश्यक आहे. हे कमोडिटी मॅन्युफॅक्चरिंग नाही. हे बेस्पोक मेटलर्जीसारखे आहे. खरी किंमत ही खात्री आहे की तो भाग विशिष्ट पत्रकात आत्मविश्वासाने वर्णन केलेल्या परिस्थितीत कार्य करेल. आणि हे आश्वासन भूतकाळातील चुका, शिकलेले धडे आणि कष्टाने जिंकलेल्या, दुकानाच्या मजल्यावरील शहाणपणाच्या पायावर बांधलेले आहे.
