स्टेनलेस स्टील

जेव्हा बहुतेक लोक 'स्टेनलेस स्टील' ऐकतात तेव्हा ते एका चमकदार, अविनाशी किचन सिंकचे चित्रण करतात. हा पहिला गैरसमज आहे. प्रत्यक्षात, हे मिश्रधातूंचे एक कुटुंब आहे आणि अनुप्रयोगासाठी चुकीचा ग्रेड निवडणे ही एक महाग चूक आहे जी मी बऱ्याच वेळा पाहिली आहे. हे फक्त गंज प्रतिकार बद्दल नाही; हे यंत्रक्षमता, वेल्डेबिलिटी आणि तणाव किंवा उष्णतेमध्ये कसे वागते याबद्दल आहे. स्पेक शीट्स तुम्हाला नेहमी काय सांगत नाहीत याबद्दल बोलूया.

मिश्रधातू ही संपूर्ण कथा नाही

304 आणि 316, वर्कहोर्स घ्या. प्रत्येकाला माहित आहे की क्लोराईड्समध्ये खड्डा वाढवण्यासाठी 316 मध्ये मॉलिब्डेनम आहे. पण दुकानाच्या मजल्यावर, 316 सह सर्वात मोठी डोकेदुखी म्हणजे वेड्यासारखे कष्ट करण्याची प्रवृत्ती. सीएनसी मशीनिंग. तुम्हाला असे वाटते की तुम्ही तुमचे फीड्स आणि स्पीड डायल केले आहेत आणि अचानक टूल ओरडत आहे, पृष्ठभागाचा शेवट नरकात जातो आणि तुमच्याकडे कडक, चिकट गोंधळ उरला आहे. याला आदर आणि तीक्ष्ण साधनांची आवश्यकता आहे, 304 पेक्षा जास्त. सारख्या कंपनीसाठी Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), जे कास्टिंगपासून अंतिम मशीनिंगपर्यंत सर्वकाही हाताळते, हे शैक्षणिक नाही. याचा अर्थ संपूर्ण प्रक्रियेच्या साखळीचे नियोजन करणे—कास्टिंग ग्रेन स्ट्रक्चरपासून सुरुवात करणे—सामग्री नंतर कशी कापली जाईल याविषयी.

मग फ्री-मशीनिंग ग्रेड आहे, 303. त्यात सल्फर जोडले गेले आहे, त्यामुळे ते सुंदरपणे चिप्स करते. पण तेच सल्फर त्याची गंज प्रतिरोधक क्षमता आणि वेल्डेबिलिटी नष्ट करते. मी एकदा ३०३ व्हॉल्व्ह बॉडीजची बॅच पाहिली, उत्तम प्रकारे मशीन केलेली, सौम्य गंजणाऱ्या वातावरणात अकाली निकामी होते कारण कोणीतरी स्टेनलेस हे स्टेनलेस आहे असे गृहीत धरले होते. क्लायंटला 316 ची आवश्यकता होती, परंतु 303 स्वस्त आणि मशीनसाठी सोपे होते. त्या अल्प-मुदतीच्या बचतीची बदली आणि प्रतिष्ठा यांमध्ये नशीब लागत. तो एक क्लासिक सापळा आहे.

17-4 PH सारख्या पर्जन्य-कठोर ग्रेडसह वास्तविक सूक्ष्मता येते. तुम्ही ते सोल्युशन-ट्रीटेड कंडिशन ए मध्ये मशिन करा, जे तुलनेने मऊ आहे. मग ते अविश्वसनीय सामर्थ्य मिळविण्यासाठी तुम्ही ते H900 किंवा H1150 वर गरम करा. परंतु जर तुमचा मशीनिंग क्रम त्या अंतिम उष्मा उपचारादरम्यान मितीय शिफ्टसाठी जबाबदार नसेल - आणि ते बदलेल - तुमचा घट्ट-सहिष्णुता एरोस्पेस ब्रॅकेट स्क्रॅप होईल. हे यंत्रशास्त्रज्ञ आणि धातूशास्त्रज्ञ यांच्यातील नृत्य आहे.

बरोबर कास्ट करणे: फक्त धातू ओतण्यापेक्षा अधिक

इथेच पाया घातला जातो. गुंतवणूक कास्टिंग कॉम्प्लेक्ससाठी विलक्षण आहे स्टेनलेस स्टील भाग, पण भूत तपशीलात आहे. गेटिंग आणि राइजर डिझाइन महत्त्वपूर्ण आहे. स्टेनलेसमध्ये कार्बन स्टीलपेक्षा वेगळा संकोचन नमुना आहे. तुम्ही समान फीडर प्रणाली वापरल्यास, तुम्हाला जाड भागांमध्ये संकोचन सच्छिद्रता मिळेल. आम्ही हे QSY वर लवकर शिकलो. पंप हाऊसिंग कास्टिंग दबाव चाचणी अयशस्वी होत राहिली. भूमिती ध्वनी होती, मिश्र धातुचे प्रमाणपत्र परिपूर्ण होते. समस्या अशी होती की राइजर खूप लहान होता आणि चुकीच्या ठिकाणी होता, कास्टिंग मजबूत झाल्यामुळे उपासमार होता. फीडिंग सिस्टमची पुनर्रचना केल्याने ते सोडवले. हे भौतिक अपयश नव्हते; ती एक प्रक्रिया अयशस्वी होती.

स्टेनलेससाठी शेल मोल्ड कास्टिंग आणखी एक व्हेरिएबल सादर करते: मेटल-मोल्ड प्रतिक्रिया. काही मिश्रधातू, विशेषत: उच्च क्रोमियम असलेले, एक कठोर, कठोर बर्न-ऑन थर तयार करू शकतात जेथे धातू सिरॅमिक शेलशी संपर्क साधते. हे प्रमाण नाही आहे जे तुम्ही फक्त फोडू शकता; तो एक धातूचा बंध आहे. जर ते खूप गंभीर असेल, तर ते पृष्ठभाग खराब करते आणि मशीनिंगसाठी जास्त स्टॉक भत्ता आवश्यक आहे, खर्च उडतो. युक्ती मोल्ड फेस कोटमध्ये आहे—विशिष्ट झिरकॉन पीठ किंवा रेफ्रेक्ट्री वापरली जाते—आणि ओतण्याचे तापमान. काही अंश खूप गरम आहे आणि तुम्ही स्वतःला ग्राइंडिंगचे अतिरिक्त दिवस विकत घेत आहात.

आणि निकेल-आधारित प्रमाणे QSY ने उल्लेख केलेल्या विशेष मिश्रधातूंना विसरू नका. बर्याचदा, आपण केवळ स्टेनलेस कास्ट करत नाही; तुम्ही त्याच्या बाजूला Inconel किंवा Hastelloy कास्ट करत आहात. क्रॉस-दूषितता टाळण्यासाठी भट्टीच्या पद्धती निर्दोष असणे आवश्यक आहे. करडईमध्ये कार्बन स्टीलच्या अवशेषांचा शोध लावल्याने लोखंडी कार्बाइड्स सुपरऑलॉय वितळू शकतात, ज्यामुळे त्याच्या उच्च-तापमान गुणधर्मांशी तडजोड होऊ शकते. बहु-मटेरिअल फाउंड्रीमधील लॉजिस्टिक्स हे धातूशास्त्राइतकेच महत्त्वाचे आहे.

द मशीनिंग रिॲलिटी: बडबड, उष्णता आणि साधन जीवन

कास्टिंगमधून येत असताना, मशीनिंग स्टॉक क्वचितच एकसमान असतो. तुमच्याकडे कठिण स्केलच्या खिशांसह वाळूने स्फोट झालेला पृष्ठभाग असू शकतो. तुमचा पहिला रफिंग पास या विसंगत पृष्ठभागाच्या थराखाली येण्यासाठी पुरेसा आक्रमक असला पाहिजे परंतु साधनाला धक्का बसू नये इतका स्थिर असावा. मोठ्या कास्टिंगसाठी, कटिंग फोर्स अंतर्गत विकृती टाळण्यासाठी क्लॅम्पिंग आणि फिक्स्चरिंग ही एक कला आहे. आपण एक परिपूर्ण बिलेट मशीनिंग करत नाही; तुम्ही कास्टिंग प्रक्रियेतून अंतर्गत ताण असलेला जवळचा-नेट-आकाराचा भाग साफ करत आहात.

कूलंटची निवड अत्यंत महत्त्वाची आहे. सामान्य हेतू शीतलक ॲल्युमिनियम किंवा सौम्य स्टीलसाठी योग्य असू शकते, परंतु यासाठी स्टेनलेस स्टील, आपल्याला उच्च स्नेहन आवश्यक आहे. ध्येय फक्त थंड करणे नाही; ते टूलच्या टोकावरील बिल्ट-अप एज कमी करण्यासाठी आहे, जे खराब फिनिश आणि चिकट पदार्थांमध्ये द्रुत टूल परिधान करण्याचे मुख्य कारण आहे. आम्ही वर्षापूर्वी विशिष्ट हेवी-ड्युटी, क्लोरीन-मुक्त सिंथेटिक कूलंटवर स्विच केले आणि आमच्या 316 नोकऱ्यांवरील टूल लाइफ कदाचित 30% ने वाढली. ते इतके लक्षणीय होते.

त्यानंतर मशीनिंगनंतरचा ताण आहे. हेवी मिलिंग किंवा टर्निंगमुळे पृष्ठभागावर ताण येऊ शकतो, जो गंजणाऱ्या सेवा वातावरणात, स्ट्रेस कॉरोजन क्रॅकिंग (SCC) साठी आरंभ बिंदू बनतो. रासायनिक वनस्पती किंवा ऑफशोअर वापरासाठी नियत भागांसाठी, अंतिम पॅसिव्हेशन किंवा अगदी कमी-तापमान तणावमुक्ती आवश्यक असू शकते. हे मानक रेखाचित्रावर नाही, परंतु हे अशा प्रकारचे प्रक्रिया ज्ञान आहे जे नोकरीच्या दुकानाला खऱ्या उत्पादन भागीदारापासून वेगळे करते.

जेव्हा स्टेनलेस म्हणजे डाग-मुक्त नाही

हा सर्वात मोठा क्लायंट एज्युकेशन पॉइंट आहे. पॅसिव्हेशन अनिवार्य आहे. हे पर्यायी पॉलिश नाही. ही एक रासायनिक प्रक्रिया आहे जी मशीनिंगमधून पृष्ठभागावर एम्बेड केलेले मुक्त लोखंडी कण काढून टाकते (भागात दाबलेल्या टूल स्टीलच्या लहान तुकड्यांचा विचार करा) आणि क्रोमियम ऑक्साईड थर समृद्ध करते. तुम्ही ते वगळल्यास, त्या चमकदार भागावर दमट गोदामात गंजाचे डाग निर्माण होतील आणि संतप्त ग्राहकाने फोन वाजवला जाईल. मी मोजू शकतो त्यापेक्षा जास्त वेळा मला हे स्पष्ट करावे लागले.

गंज देखील डिझाइनबद्दल आहे. खडे शत्रू आहेत. गॅस्केटसह दुसऱ्या पृष्ठभागाशी जुळणारा एक सुंदर मशीन केलेला फ्लँज एक घट्ट दरी तयार करू शकतो. त्या ऑक्सिजन-कमी झालेल्या जागेत, अगदी 316 ची क्षरण होऊ शकते. उपाय भिन्न गॅस्केट सामग्री किंवा विस्तीर्ण फ्लँज फेस निर्दिष्ट करण्याइतके सोपे असू शकते. याचा विचार करण्याबद्दल आहे स्टेनलेस स्टील प्रणालीचा भाग म्हणून घटक, धातूचा वेगळा तुकडा नाही.

आणि वेल्डिंग पासून उष्णता टिंट. तो इंद्रधनुष्य रंग फक्त कुरूप नाही; हे असे क्षेत्र आहे जेथे क्रोमियम कमी झाले आहे, ज्यामुळे ते गंजण्यास संवेदनाक्षम बनते. सॅनिटरी किंवा सागरी ऍप्लिकेशन्ससाठी, ते टिंट काढले जाणे आवश्यक आहे, सामान्यतः पिकलिंग आणि पॅसिव्हेशनद्वारे. वेल्डर संरचनात्मकदृष्ट्या परिपूर्ण TIG वेल्ड तयार करू शकतो, परंतु जर उष्णता इनपुट नियंत्रित केले गेले नाही आणि मागील बाजू योग्यरित्या शुद्ध केली गेली नाही, तर तुम्ही भविष्यातील अपयशाचा बिंदू तयार केला आहे. गुणनियंत्रणासाठी क्ष-किरणांच्या पलीकडे दोष शोधणे आवश्यक आहे आणि पृष्ठभागाच्या धातूविज्ञानाकडे पहावे लागेल.

पूर्ण-प्रक्रिया भागीदाराचे मूल्य

30 वर्षे कास्टिंग आणि मशीनिंगसह QSY सारख्या कंपनीच्या मॉडेलला अर्थ प्राप्त होतो. मी वर्णन केलेल्या समस्या प्रणालीगत आहेत. अंतिम मशीनिंग पास होईपर्यंत कास्टिंग दोष दिसून येणार नाही, ज्यामुळे सर्व जोडलेले मूल्य वाया जाईल. कास्टिंगच्या अवशिष्ट ताणाकडे दुर्लक्ष करणारी मशीनिंग धोरण विकृती निर्माण करू शकते. दोन्ही शिस्त एकाच छताखाली असल्याने फीडबॅक लूप मिळू शकतात जे तुम्ही एका विक्रेत्याला कास्टिंग आऊटसोर्स करता आणि दुसऱ्याला मशीनिंग करता तेव्हा गमावले जातात.

ते लवकर निर्णय घेऊ शकतात. उदाहरणार्थ, 17-4 PH मधील भूमितीचा हा भाग ठोस ब्लॉकमधून मशीनसाठी एक भयानक स्वप्न असेल. टूलिंगची किंमत जास्त असली तरीही गुंतवणुकीला 90% निव्वळ आकार देऊ या, कारण मालकीची एकूण किंमत—मटेरिअल वेस्ट, मशीनिंग टाइम, टूल वेअर—कमी असेल. समीकरणाच्या दोन्ही बाजूंच्या कामातून जन्माला आलेला हा निर्णय आहे.

हे एक भौतिक अंतर्ज्ञान देखील तयार करते. त्यांच्या फाउंड्री टीमला माहित आहे की पुरवठादार A कडून 304 ची विशिष्ट उष्णता पुरवठादार B पेक्षा थोडी जास्त द्रवपदार्थ असते, ज्यामुळे मोल्ड फिलवर परिणाम होऊ शकतो. त्यांच्या मशीनिंग टीमला माहित आहे की मिल C मधील बार स्टॉकमध्ये नेहमीच कठीण प्रमाण असते. हे मौन ज्ञान, अनेक दशकांपासून जमा केलेले, तुम्ही खरोखरच खरेदी करत आहात. हे फक्त सारखे क्षमता यादी नाही शेल मोल्ड कास्टिंग आणि सीएनसी मशीनिंग; कठीण सामग्रीवर त्या प्रक्रिया एकत्र काम करण्याचा हा संचित, कधीकधी वेदनादायक, अनुभव असतो. हेच वस्तूपासून स्टेनलेस स्टीलचे इंजिनीयर सोल्युशनमध्ये रूपांतर करते.