Чујете „Инцонел 718“ и одмах помислите на „тешке ствари за вруће делове“ – делови млазног мотора, турбински дискови, такве ствари. То је тачно, али ту такође почиње уобичајена замка. Људи виде високе бројеве затезања и пузања на 700°Ц и претпостављају да је то само тврђа верзија 316 нерђајућег челика. Није. Прави изазов није само његова снага; тако се та снага понаша када покушаваш да направиш нешто од ње. Прича о машинској обради и накнадној обради је место где се пише право искуство.
Машинско брушење - буквално
Хајде да разговарамо о алатима за сечење. Рано смо на тежи начин научили да је третирање као високотемпературни челик брз пут до уништених уметака и отпадних делова. Каљење на раду је озбиљно. Ако ваш алат није оштар, или ако се чак и мало задржавате, више не сечете – хладно обрађујете површину у нешто још тврђе. Прегорели смо неколико марки обложених карбида пре него што смо се определили за веома специфичну класу са оштром, полираном геометријом ивица. Чак и тада, гледате на брзине које су можда 20% од оних које бисте трчали на челику. То је спор, скуп процес уклањања, а расхладна течност није опциона; то је критичан алат за управљање топлотом како би се спречило да се радни предмет прегреје и да погорша очвршћавање.
Сећам се серије тела вентила од којих смо машински обрађивали Инцонел 718 бар стоцк. Отисак је захтевао фину завршну обраду на неким унутрашњим отворима. Добили смо савршене димензије, али завршница је била зрнаста, скоро поцепана. Питање? Отклон алата. Чак и са крутом поставком, силе сечења су биле довољно велике да изазову ситно брбљање. Морали смо да се вратимо назад, редизајнирамо путању алата да бисмо имали још лакше завршне пролазе и прешли на специјализовани уметак за брисаче. Додао је сате на време циклуса, али то је било то или део који није добро заптио. То је скривени трошак – време инжењеринга и подешавање процеса који се не појављују у цени сировине по килограму.
Бушење и урезивање су њихов посебан пакао. Евакуација чипом је краљ. Те жилаве, чврсте струготине ће се омотати око бушилице и откинути је у трену ако не будете агресивно кљуцали и не користите расхладну течност под високим притиском кроз алат. За навоје, скоро увек наводимо спиралне славине и велике бушилице за славине. Покушавам да исечем 50% конца Инцонел 718 тражи покварену славину закопану дубоко у веома скупом делу. Научите да дате простор за материјал.
Сложености ливења – не само сипање и покрет
Прелазак са машинске обраде на прављење облика скоро мреже путем ливења по инвестицији – то је наша основна игра Кингдао Киангсениуан Тецхнологи Цо., Лтд. (КСИ). Са више од три деценије у ливењу шкољки и ливења по инвестицији, ми смо провели много легура никла кроз ливницу. Инцонел 718 је основна, али захтевна. Висока тачка топљења легуре је једна ствар; Контролисање његовог очвршћавања како би се избегле пеге, сегрегација и вруће кидање је још једна потпуно игра лоптом.
Дизајн затварања и подизања за 718 је критичнији него за многе челике. Потребно вам је веома усмерено очвршћавање да бисте правилно нахранили масивно скупљање. Ако су термички градијенти погрешни, на крају ћете имати микро-порозност у дебелим деловима или површинске расцепе у близини прелаза од танког до дебелог. Делови су изашли из шкољке и изгледали савршено, само да би рендгенски снимак или УТ открили облак фине порозности у чворишту. То је тотални губитак. То је наметнуло комплетан преглед наше температуре изливања и протокола предгревања калупа за ту конкретну геометрију. Понекад је поправка контраинтуитивна – нешто ниже прегревање заправо може смањити турбуленцију и побољшати звучност, иако радите ближе ликвидусу легуре.
Затим, ту је структура као ливена. Не можете га користити какав јесте. Урођена дендритска структура и вероватно присуство Лавесове фазе (крхки интерметали богати ниобијумом) значе да део има лоша механичка својства директно из калупа. Ово је кључна тачка коју многи купци пропуштају: ливена 718 компонента је само напола завршена. Апсолутно мора да прође кроз термичку обраду хомогенизације – дуго намакање, обично изнад 1100°Ц – да би се те штетне фазе раствориле назад у матрицу. Прескочите ово и део ће прерано пропасти под стресом, без обзира колико добро изгледа ливење.
Плес термичке обраде – све је у секвенци
Ово је срце добијања Инцонел 718 изводити. Стандардни третман старења (720°Ц током 8 сати, хлађење у пећи на 620°Ц, држање 8 сати, хлађење на ваздуху) је добро документовано. Али редослед у односу на друге операције је све. За машински обрађени део од кованог материјала, обично га обрађујете у жареном (мекшем) стању, а затим га старите. Звучи једноставно.
Али за глумачки део, то је сложеније. Као што је поменуто, прво хомогенизујете. Затим можете да урадите циклус врућег изостатичког пресовања (ХИП) да бисте затворили преосталу микропорозност. Кључно питање је: да ли користите ХИП пре или после третмана раствором? Постоји дебата. Урадили смо то на оба начина. ХИПпинг након суб-солвус топлотне обраде може бити ефикасан, али морате бити изузетно опрезни са температурама да бисте избегли раст зрна. Сада генерално преферирамо ХИП у ливеном + хомогенизованом стању, а затим настављамо са комплетном секвенцом термичке обраде. То повећава трошкове, али подаци показују боље и доследније особине замора, што је често критична спецификација за ротирајуће делове.
Још једна нијанса: ослобађање од стреса. Ако радите значајну машинску обраду након старења (што покушавате да избегнете, али понекад не можете), потребно вам је олакшање од стреса на ниским температурама након тога. Не можете ићи високо или ћете престарити материјал. То је константна равнотежа између димензионе стабилности и очувања гама двоструког пражњења који дају снагу 718.
Заваривање и поправка – поступајте изузетно опрезно
Понекад одлив има површински дефект за који мислите да можете да поправите, или је машински обрађеном делу потребно преклапање завара. Са 718, ово је операција високог ризика. Легура је склона пуцању у зони утицаја топлоте (ХАЗ) након заваривања, посебно ако је у остарјелом стању. Термички циклус заваривања доводи до напрезања, а накнадни третман старењем (ако се примењује) може да изазове пуцање јер ХАЗ покушава да поново исталожи.
Стандардна пракса је да се завари у жареном стању, а затим да се цео склоп прође кроз пуни циклус очвршћавања. Али чак и тада, успех није загарантован. Покушали смо да поправимо велико кућиште турбине пре неколико година. Праћена књига: жарење пред заваривањем, коришћена жица за пуњење ЕРНиФеЦр-2 (у основи састав 718), контролисана међупролазна температура. Изгледало је савршено након заваривања. Након циклуса старења, међутим, инспекција пенетранта у боји открила је мрежу финих пукотина у ХАЗ-у. Део је био смеће. Закључак је био да је маса одливака створила тако озбиљно ограничење да су заостали напони од заваривања једноставно били превелики, чак и након потпуног поновног одлежавања. Сада, наша политика је да избегавамо заваривање од 718 година кад год је то људски могуће. Цена неуспеха је превисока. Ако дизајн захтева заваривање, боље је користити завариву варијанту као што је 625 за тај специфични подсклоп.
Извори и ланац снабдевања у стварном свету
Не све Инцонел 718 створен је једнак. Све спецификације из различитих млинова или ливница могу рећи да испуњавају АМС 5662 или 5663, али ђаво је у пракси топљења. ВИМ-ВАР (Вацуум Индуцтион Мелт праћен Вацуум Арц Ремелт) материјал је златни стандард за ваздухопловне ротирајуће делове јер минимизира инклузије и обезбеђује уједначену, фину структуру зрна. За многе статичке ливене компоненте, једно ВИМ топљење може бити довољно, али морате знати критичност апликације.
Овде је важна контрола процеса партнера. У КСИ, наш фокус на ливење по инвестицији и ЦНЦ машинску обраду за овакве материјале значи да не купујемо само залихе за млин; контролишемо хемију из талине у нашој сопственој ливници за ливење, или ригорозно сертификујемо наше добављаче шипки. Развијате осећај за који извештаји о топљењу указују на чисту топлоту. Тражите низак ниво сумпора, контролисане нивое магнезијума или церијума за контролу облика сулфида. Управо ови несекси детаљи одређују да ли ће серија делова проћи ултразвучну инспекцију или ће један не успети у тесту замора високог циклуса.
Коначно, ту је и економска реалност. 718 је скупо. За то се брине садржај ниобијума. Дакле, сваки дизајн који га користи треба да буде оправдан истинском потребом за његовом чврстоћом од 650°Ц+ и отпорношћу на корозију. Често се консултујемо са клијентима у фази пројектовања. Понекад, прелазак на Аллои 625 за бољу заварљивост или отпорност на корозију, или чак на висококвалитетни нерђајући материјал за апликације на нижим температурама, може уштедети значајне трошкове и главобољу у производњи без угрожавања функције. Знак искуства није само знати како се са њим ради Инцонел 718; то је знати када вам је заиста потребно.
