Навіщо використовувати inconel 718 для виготовлення деталей для літаків

Тому при оптимізаційному проектуванні процесу протягування дуже важливо скласти достовірну та кількісну металографічну схему структури шипової канавки, обробленої протягуванням. У цій статті за допомогою огляду оптичним мікроскопом та скануючої електронної мікроскопії проаналізовано металографічну структуру поверхневого та приповерхневого шарів шипових канавок диска із сплаву Інконель-718 промислових газових турбін. Основна увага приділяється вивченню характеристик дефектів, викликаних протягуванням шипів і пазів на поверхні та нижньому шарі колеса. У той же час дослідження також виявили розміри сировини γ ", γ ' і δ на поверхні шпунта і канавки. При використанні FEM-моделі на основі матеріалів для прогнозування втомної довговічності диска колеса, він Необхідно ввести ці важливі характерні параметри металографічної структури. При дослідженні організаційної структури ми виявили такі дефекти, як подряпини та викривлення. Згодом ми порівняли характерні параметри (розмір і форму) цих дефектів із стандартами проектування, наведеними виробника газової турбіни. Крім того, площі, які постраждали від протягування та Порівняння вихідних матеріалів показує, що об'ємна частка зерен δ має очевидні зміни. Ці зміни пов'язані з тепловиділом тертя під час протягування. Нарешті, шляхом порівняння вихідних матеріалів матеріалів, ми порівняли еволюцію твердості мікроструктури металургійної структури на поверхні протяжки, досліджено вплив змін.

Сплав Інконель-718 — це високотемпературний сплав Ni-Fe-Cr, винайдений Міжнародною нікелевою корпорацією в 1950-х роках. Це сплав, що зміцнюється при осадженні, який може демонструвати високі межі плинності та сильну стійкість до втоми та повзучості. Через високу стійкість до окислення та високу міцність у високотемпературних середовищах сплав Інконель-718 широко використовується в аерокосмічній промисловості, особливо як матеріал для коліс газотурбінних двигунів. Взагалі кажучи, колесо і лезо з’єднані поздовжнім деревоподібним шипом, і процес протягування є ключем до обробки поздовжнього отвору у формі дерева. Взагалі всіх хвилює вплив температури і натягу на зміну розміру зерна під час гарячої деформації. Протягування також спричинить зміни в металографічній структурі поверхні та підстилаючої поверхні колеса, що вплине на стійкість колеса до втоми. Проте в літературі мало робіт з протягування легкосплавних дисків Інконель-718. Якісний та кількісний аналіз змін мікроструктури.

Метою даного дослідження є опис та кількісна оцінка металографічної структури поверхні та нижньої поверхні поздовжньої дендритної канавки легкосплавного диска Інконель-718. Зокрема, зафіксовано опис та кількісний аналіз дефектів, викликаних процесом протягування на поверхні та нижньому поверхневому шарі диска колеса, досліджено розмір зерна та характеристики зерна зони обробки.

Експериментальний метод

Ми перехопили частину легкосплавного диска Інконель-718 для дослідження (Малюнок 1). Як показано на малюнку 2, ми використовуємо метод EDM для взяття металографічних зразків з першого, середнього та хвостового отвору середнього шипа.

Щоб задовольнити потреби металографічного аналізу, після фіксації зразка він проходить автоматизований процес шліфування та полірування. При шліфуванні буде використовуватися наждачний папір 320, 400, 600 і 1200. Після полірування зразок буде поліруватися на флісі MD за допомогою алмазної суспензії 1 мкм як полірувальної рідини протягом 2 хвилин. Для того, щоб мати можливість спостерігати межі зерен за допомогою скануючого електронного мікроскопа (SEM), зразок буде протравлений в розчині щавлевої кислоти при напрузі 4 В протягом 20-40 секунд. Щоб отримати характеристики γ 'і γ' з високою чіткістю, зразок необхідно гальванічне травлення в розчині напругою 10 В (8 мл H2SO4 і 100 мл H2O) протягом 20 секунд, а також скануючий електронний мікроскоп, оснащений скануючою емісійною гарматою. (FEG).

Під час аналізу дефектів за допомогою SEM зразок необхідно електротравити в розчині напругою 3 В (5 г CuCl2, 100 мл HCL і 100 мл етанолу) протягом 10 секунд. Використовуйте метод різниці висоти, щоб отримати розмір зерна. Використовуйте ASTM, щоб отримати об’ємну частку різних зерен: E562 передбачає, що частка площі дорівнює об’ємній частці. Розмір різних зерен вимірювали за допомогою програмного забезпечення для аналізу зображень Clemex. Для отримання репрезентативного статистичного результату необхідно використовувати не менше 6 металографічних діаграм для визначення розмірів і характеристик різних зерен.

Для вимірювання твердості по Роквеллу А необхідно взяти щонайменше 5 зразків кожного зразка, а потім розрахувати середнє значення для кожного зразка. У експериментах відстань між подряпинами зазвичай перевищує діаметр подряпин у 5 разів. Щоб порівняти зі значеннями твердості в літературі, значення твердості по Роквеллу А потрібно перетворити на твердість за Віккерсом, ASTM: E140.

Аналіз дефектів

У цьому дослідженні ми систематично аналізували дефекти середнього ряду шпунтів. Точніше, ми спостерігали та кількісно оцінювали початок, середину та кінець протягування. У таблиці 1 показані різні типи дефектів, що входять до поздовжніх дендритних канавок протягнутих легкосплавних дисків Inconel-718. Слід зазначити, що в досліджуваних зразках ми не спостерігали таких дефектів, як білий шар, неменструальний шар, вторинна біомаса, чорні плями, повторне укладання, сторонні речовини, тріщини.

На малюнках з 3 по 6 показано деякі з спостережуваних дефектів. На малюнку 3 показана ерозія, наприклад невеликі отвори, які з'являються на обробленій поверхні. Дійсно, подряпини є найпоширенішим дефектом поверхні. Всім відомо, що сплав Інконель-718 твердне механічно за рахунок швидкого механічного зміцнення під час обробки. При різних матеріалах інструменту та умовах протягування поверхня сплаву матиме підвищений бічний знос, ямки та штампування. Однак у всіх досліджуваних зразках максимально допустима глибина ерозії була меншою за проектну. Аналогічно, як показано на малюнку 4, показано зображення скрученого шару. У цьому шарі (шириною 7 мкм) δ-фаза має особливе розташування. Це явище легко виявити у верхній частині язика і борозенки, що може бути пов’язано з напругою, спричиненою протягуванням у цій області.

Найбільш шорстка поверхня шпунта і борозенки (рисунок 5) знаходиться на початку і в кінці протягування. Аналогічно, як показано на малюнку 6, є дефект, який називається неповним відділенням матеріалу, подібний до руйнування матеріалу, але не відпав від поверхні колеса. Це явище існує у всіх зразках. Такі дефекти мають максимальну довжину 25 мкм, а їх характеристики (розмір і морфологія) різняться. Цей недолік пов’язаний з якістю протягування, і його вплив на термін служби рулетки ще належить дослідити.

Посилання на цю статтю: Навіщо використовувати inconel 718 для виготовлення деталей для літаків

Заява про передрук: якщо немає спеціальних інструкцій, усі статті на цьому сайті оригінальні. Будь ласка, вкажіть джерело для передруку: https://www.cncmachiningptj.com/，дякую！

Цех з ЧПУ PTJ виробляє деталі з чудовими механічними властивостями, точністю та повторюваністю з металу та пластику. Доступне 5-осьове фрезерування з ЧПУ.Обробка високотемпературного сплаву діапазон вголос механічна обробка інконелей,обробка монелем,Обробка аскології Geek,Карп 49 механічна обробка,Обробка Hastelloy,Обробка Nitronic-60,Обробка Hymu 80,Механічна обробка інструментальної сталі, тощо. Ідеально підходить для космічних застосувань.Обробка з ЧПУ виробляє деталі з чудовими механічними властивостями, точністю та повторюваністю з металу та пластику. Доступні 3-осьові та 5-осьові фрезерні верстати з ЧПУ. Ми допоможемо вам запропонувати найбільш економічно ефективні послуги, які допоможуть вам досягти своєї мети. Ласкаво просимо зв’язатися з нами ( sales@pintejin.com ) безпосередньо для вашого нового проекту.