คุณได้ยิน 'Inconel 718' และนึกถึง 'สิ่งที่ยากสำหรับส่วนที่ร้อน' ทันที ไม่ว่าจะเป็นชิ้นส่วนเครื่องยนต์ไอพ่น จานกังหัน หรืออะไรทำนองนั้น นั่นเป็นเรื่องจริง แต่ก็เป็นจุดเริ่มต้นของหลุมพรางทั่วไปเช่นกัน ผู้คนเห็นค่าแรงดึงและการคืบสูงที่อุณหภูมิ 700°C และคิดว่าเป็นเพียงสเตนเลส 316 เวอร์ชันที่แข็งกว่า มันไม่ใช่ ความท้าทายที่แท้จริงไม่ใช่แค่ความแข็งแกร่งเท่านั้น มันคือลักษณะการทำงานของจุดแข็งนั้นเมื่อคุณพยายามสร้างบางสิ่งจากจุดนั้น เรื่องราวของการตัดเฉือนและหลังการประมวลผลคือที่ที่ประสบการณ์จริงถูกเขียนขึ้นมา
การบดด้วยเครื่องจักร - แท้จริงแล้ว
มาพูดถึงเครื่องมือตัดกัน ในตอนแรก เราได้เรียนรู้วิธีที่ยากลำบากในการปฏิบัติเหมือนเหล็กที่มีอุณหภูมิสูง เป็นวิธีที่รวดเร็วในการแก้ไขเม็ดมีดที่เสียหายและชิ้นส่วนที่เป็นเศษ การแข็งตัวของงานมีความรุนแรง หากเครื่องมือของคุณไม่คม หรือหากคุณขยับเล็กน้อย คุณก็ไม่ต้องตัดอีกต่อไป คุณกำลังปรับพื้นผิวให้กลายเป็นสิ่งที่ยากยิ่งขึ้น เราเผาคาร์ไบด์เคลือบหลายยี่ห้อก่อนที่จะกำหนดเกรดที่เฉพาะเจาะจงมากด้วยรูปทรงขอบที่คมและขัดเงา ถึงอย่างนั้น คุณก็ยังดูที่ความเร็วอาจจะ 20% ของความเร็วที่คุณวิ่งบนเหล็ก เป็นกระบวนการกำจัดที่ช้าและมีราคาแพง และระบบหล่อเย็นก็ไม่ใช่ทางเลือก เป็นเครื่องมือจัดการความร้อนที่สำคัญเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นงานร้อนเกินไปและทำให้การแข็งตัวรุนแรงขึ้น
ฉันจำชุดวาล์วที่เรานำมาตัดเฉือนได้ อินโคเนล 718 หุ้นบาร์ การพิมพ์เรียกร้องให้มีการตกแต่งพื้นผิวที่ละเอียดบนรูภายในบางส่วน เราได้ขนาดที่สมบูรณ์แบบ แต่พื้นผิวมีรอยหยาบ เกือบขาด ปัญหา? การโก่งตัวของเครื่องมือ แม้จะมีการตั้งค่าที่เข้มงวด แต่แรงตัดก็ยังสูงพอที่จะทำให้เกิดเสียงสะท้านได้ เราต้องย้อนกลับไป ออกแบบทางเดินเครื่องมือใหม่เพื่อให้รอบการเก็บผิวละเอียดที่เบายิ่งขึ้น และเปลี่ยนไปใช้เม็ดมีดไวเปอร์แบบพิเศษ มันเพิ่มชั่วโมงให้กับรอบเวลา แต่เป็นสิ่งนั้นหรือชิ้นส่วนที่ไม่สามารถปิดผนึกได้อย่างถูกต้อง นั่นคือต้นทุนที่ซ่อนอยู่ ซึ่งก็คือเวลาทางวิศวกรรมและการปรับแต่งกระบวนการที่ไม่แสดงในราคาวัตถุดิบต่อกิโลกรัม
การเจาะและกรีดเป็นนรกพิเศษของตัวเอง การอพยพชิปเป็นสิ่งสำคัญ เศษที่เหนียวและเหนียวเหล่านี้จะพันรอบสว่านและหักออกทันที หากคุณไม่ได้จิกกัดอย่างรุนแรงและใช้สารหล่อเย็นแรงดันสูงผ่านเครื่องมือ สำหรับเกลียว เรามักจะระบุดอกต๊าปร่องเกลียวและดอกต๊าปขนาดใหญ่เกือบทุกครั้ง กำลังพยายามตัดด้าย 50% เข้าไป อินโคเนล 718 กำลังขอก๊อกน้ำแตกฝังลึกอยู่ในชิ้นส่วนที่มีราคาแพงมาก คุณเรียนรู้ที่จะให้ห้องวัสดุ
ความซับซ้อนในการหล่อ – ไม่ใช่แค่เทแล้วไป
การเปลี่ยนจากการตัดเฉือนไปสู่การสร้างรูปร่างที่ใกล้เคียงกันผ่านการหล่อการลงทุน นั่นคือเกมหลักของเรา ชิงเต่า Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY). กว่าสามทศวรรษในการหล่อแบบเปลือกและการหล่อแบบลงทุน เราได้ใช้โลหะผสมนิกเกิลจำนวนมากผ่านโรงหล่อ อินโคเนล 718 เป็นวัตถุดิบ แต่เป็นของที่เรียกร้อง จุดหลอมเหลวสูงของโลหะผสมเป็นสิ่งหนึ่ง การควบคุมการแข็งตัวเพื่อหลีกเลี่ยงฝ้า กระ การแยกตัว และการฉีกขาดที่ร้อนเป็นอีกเกมหนึ่งโดยสิ้นเชิง
การออกแบบทางเข้าออกและส่วนยกของ 718 มีความสำคัญมากกว่าเหล็กกล้าหลายชนิด คุณต้องมีทิศทางการแข็งตัวมากจึงจะสามารถป้อนการหดตัวขนาดใหญ่ได้อย่างเหมาะสม หากการไล่ระดับความร้อนไม่ถูกต้อง คุณจะพบกับความพรุนขนาดเล็กในส่วนที่หนา หรือการฉีกขาดของพื้นผิวใกล้กับช่วงการเปลี่ยนภาพจากบางไปเป็นหนา เรามีชิ้นส่วนที่ออกมาจากเปลือกที่ดูสมบูรณ์แบบ เฉพาะสำหรับเครื่องเอ็กซ์เรย์หรือ UT เท่านั้นที่จะเผยให้เห็นเมฆที่มีรูพรุนขนาดเล็กในดุม นั่นเป็นการสูญเสียทั้งหมด โดยบังคับให้มีการตรวจสอบอุณหภูมิการเทและเกณฑ์วิธีก่อนความร้อนแม่พิมพ์สำหรับรูปทรงเฉพาะนั้นโดยสมบูรณ์ บางครั้ง การแก้ไขนี้ขัดกับสัญชาตญาณ – ความร้อนยวดยิ่งที่ลดลงเล็กน้อยสามารถลดความปั่นป่วนและปรับปรุงเสียงได้จริง แม้ว่าคุณจะทำงานใกล้กับของเหลวของโลหะผสมก็ตาม
จากนั้นก็มีโครงสร้างแบบนักแสดง คุณไม่สามารถใช้มันเหมือนเดิมได้ โครงสร้างเดนไดรต์โดยธรรมชาติและการมีอยู่ของเฟส Laves (อินเตอร์เมทัลลิกที่เปราะซึ่งอุดมไปด้วยไนโอเบียม) หมายความว่าชิ้นส่วนนั้นมีคุณสมบัติเชิงกลต่ำเมื่อออกมาจากแม่พิมพ์ นี่เป็นจุดสำคัญที่ผู้ซื้อจำนวนมากพลาด: ส่วนประกอบหล่อ 718 ผลิตเสร็จเพียงครึ่งเดียวเท่านั้น มันจะต้องผ่านการอบด้วยความร้อนจนเป็นเนื้อเดียวกันอย่างแน่นอน – การแช่นาน โดยทั่วไปจะสูงกว่า 1100°C – เพื่อละลายเฟสที่เป็นอันตรายเหล่านั้นกลับเข้าไปในเมทริกซ์ ข้ามขั้นตอนนี้ไป ชิ้นส่วนจะล้มเหลวก่อนเวลาอันควรภายใต้ความเครียด ไม่ว่าการคัดเลือกนักแสดงจะดูดีแค่ไหนก็ตาม
การเต้นรำเพื่อการบำบัดด้วยความร้อน - ทุกอย่างเกี่ยวกับลำดับ
นี่คือหัวใจของการได้รับ อินโคเนล 718 เพื่อดำเนินการ การรักษาความชรามาตรฐาน (720°C เป็นเวลา 8 ชั่วโมง, เตาเย็นถึง 620°C, ค้างไว้ 8 ชั่วโมง, ระบายความร้อนด้วยอากาศ) ได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี แต่ลำดับที่สัมพันธ์กับการดำเนินการอื่นคือทุกสิ่งทุกอย่าง สำหรับชิ้นส่วนที่กลึงจากสต๊อกที่ผลิตขึ้น โดยปกติแล้ว คุณจะตัดเฉือนในสภาวะอบอ่อน (อ่อนกว่า) จากนั้นจึงบ่มชิ้นส่วนนั้น ฟังดูตรงไปตรงมา
แต่สำหรับบทนักแสดง มันซับซ้อนกว่า ตามที่กล่าวไว้ คุณต้องทำให้เป็นเนื้อเดียวกันก่อน จากนั้น คุณอาจทำรอบการกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน (HIP) เพื่อปิดรูพรุนขนาดเล็กที่หลงเหลืออยู่ คำถามสำคัญคือ: คุณ HIP ก่อนหรือหลังการรักษาด้วยสารละลายหรือไม่? มีการอภิปราย. เราทำทั้งสองวิธีแล้ว HIP หลังจากการให้ความร้อนแบบ sub-solvus อาจมีประสิทธิภาพ แต่คุณต้องระมัดระวังอย่างมากกับอุณหภูมิเพื่อหลีกเลี่ยงการเจริญเติบโตของเมล็ดข้าว โดยทั่วไปตอนนี้เราชอบใช้ HIP ในสภาวะแบบหล่อ + การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นจึงดำเนินการตามลำดับการให้ความร้อนแบบเต็ม จะเพิ่มต้นทุน แต่ข้อมูลแสดงคุณสมบัติความล้าที่ดีขึ้นและสม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งมักเป็นข้อกำหนดที่สำคัญสำหรับชิ้นส่วนที่หมุนได้
ความแตกต่างอีกอย่างหนึ่ง: การบรรเทาความเครียด หากคุณกำลังทำการตัดเฉือนจำนวนมากหลังจากอายุมากขึ้น (ซึ่งคุณพยายามหลีกเลี่ยง แต่บางครั้งก็ทำไม่ได้) คุณต้องมีการผ่อนคลายความเครียดที่อุณหภูมิต่ำในภายหลัง คุณไม่สามารถไปได้สูง ไม่เช่นนั้น คุณจะใช้เนื้อหามากเกินไป เป็นความสมดุลที่คงที่ระหว่างความเสถียรของมิติและการรักษาตกตะกอนแกมมาดับเบิ้ลไพรม์ที่ให้ความแข็งแกร่งแก่ 718
การเชื่อมและการซ่อมแซม – ดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง
บางครั้งการหล่อมีข้อบกพร่องผิวเผินที่คุณคิดว่าสามารถซ่อมแซมได้ หรือชิ้นส่วนที่กลึงแล้วจำเป็นต้องมีการเชื่อมซ้อน ด้วย 718 นี่เป็นปฏิบัติการที่มีความเสี่ยงสูง โลหะผสมมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวจากความเครียดในโซนที่ได้รับความร้อน (HAZ) หลังการเชื่อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากอยู่ในสภาพเก่า วงจรความร้อนในการเชื่อมทำให้เกิดความเครียด และการบำบัดตามอายุที่ตามมา (หากใช้) สามารถทำให้เกิดการแตกร้าวได้เนื่องจาก HAZ พยายามที่จะตกตะกอนอีกครั้ง
แนวปฏิบัติมาตรฐานคือการเชื่อมในสภาวะอบอ่อน จากนั้นให้ประกอบทั้งหมดผ่านวงจรการชุบแข็งตลอดอายุ แต่ถึงอย่างนั้น ก็ไม่รับประกันความสำเร็จ เราพยายามซ่อมแซมตัวเรือนกังหันขนาดใหญ่เมื่อไม่กี่ปีก่อน ติดตามหนังสือ: การอบอ่อนก่อนการเชื่อม ใช้ลวดตัวเติม ERNiFeCr-2 (โดยทั่วไปเป็นองค์ประกอบ 718) ควบคุมอุณหภูมิระหว่างทาง มันดูสมบูรณ์แบบหลังจากการเชื่อม อย่างไรก็ตาม หลังจากวงจรการชราภาพ การตรวจสอบสารแทรกซึมของสีย้อมเผยให้เห็นเครือข่ายของรอยแตกเล็กๆ ใน HAZ ส่วนนั้นเป็นขยะ ข้อสรุปก็คือมวลของการหล่อทำให้เกิดความยับยั้งชั่งใจอย่างรุนแรงจนความเค้นตกค้างจากการเชื่อมสูงเกินไป แม้จะผ่านอายุใหม่เต็มที่แล้วก็ตาม ตอนนี้ นโยบายของเราคือการหลีกเลี่ยงการเชื่อมที่มีอายุ 718 ทุกครั้งที่เป็นไปได้ ต้นทุนของความล้มเหลวสูงเกินไป หากการออกแบบต้องมีการเชื่อม ควรใช้ตัวแปรที่สามารถเชื่อมได้มากกว่านี้ เช่น 625 สำหรับชุดประกอบย่อยนั้น ๆ
การจัดหาและห่วงโซ่อุปทานในโลกแห่งความเป็นจริง
ไม่ใช่ทั้งหมด อินโคเนล 718 ถูกสร้างขึ้นอย่างเท่าเทียมกัน เอกสารข้อมูลจำเพาะจากโรงงานหรือโรงหล่อต่างๆ อาจบอกว่ามีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐาน AMS 5662 หรือ 5663 แต่เป็นปีศาจในการฝึกหลอม วัสดุ VIM-VAR (การหลอมด้วยการเหนี่ยวนำสุญญากาศตามด้วย Vacuum Arc Remelt) เป็นมาตรฐานทองคำสำหรับชิ้นส่วนที่หมุนได้ของการบินและอวกาศ เนื่องจากลดการเจือปนและให้โครงสร้างเกรนที่ละเอียดและสม่ำเสมอ สำหรับส่วนประกอบแบบ Static Cast หลายๆ ชิ้น การหลอม VIM เพียงครั้งเดียวอาจเพียงพอ แต่คุณจำเป็นต้องทราบถึงความสำคัญของแอปพลิเคชัน
นี่คือจุดที่การควบคุมกระบวนการของคู่ค้ามีความสำคัญ ที่ QSY เรามุ่งเน้นไปที่การหล่อการลงทุนและการตัดเฉือน CNC สำหรับวัสดุประเภทนี้ หมายความว่าเราไม่ได้เพียงซื้อสต็อกของโรงงานเท่านั้น เรากำลังควบคุมเคมีจากการหลอมในโรงหล่อของเราเองสำหรับการหล่อ หรือให้การรับรองซัพพลายเออร์สต๊อกแท่งของเราอย่างเข้มงวด คุณพัฒนาความรู้สึกที่รายงานการละลายบ่งบอกถึงความร้อนที่สะอาด คุณมองหาแมกนีเซียมหรือซีเรียมที่มีกำมะถันต่ำและควบคุมได้เพื่อควบคุมรูปร่างของซัลไฟด์ รายละเอียดที่ไม่เซ็กซี่เหล่านี้เป็นตัวกำหนดว่าชิ้นส่วนชุดหนึ่งจะผ่านการตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงหรือล้มเหลวในการทดสอบความล้ารอบสูง
ในที่สุดก็มีความเป็นจริงทางเศรษฐกิจ 718 มันแพง. ปริมาณไนโอเบียมช่วยในเรื่องนั้น ดังนั้นการออกแบบทุกชิ้นที่ใช้ควรได้รับการพิสูจน์ด้วยความต้องการที่แท้จริงในด้านความแข็งแกร่งและความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิ 650°C+ เรามักจะปรึกษากับลูกค้าในขั้นตอนการออกแบบ บางครั้ง การเปลี่ยนไปใช้ Alloy 625 เพื่อให้สามารถเชื่อมหรือต้านทานการกัดกร่อนได้ดีขึ้น หรือแม้แต่ใช้สเตนเลสเกรดสูงสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำกว่า ก็สามารถประหยัดต้นทุนได้มากและทำให้ปวดหัวในการผลิตโดยไม่กระทบต่อฟังก์ชันการทำงาน เครื่องหมายของประสบการณ์ไม่ใช่แค่การรู้วิธีการทำงานเท่านั้น อินโคเนล 718; มันรู้เมื่อคุณต้องการมันจริงๆ
