Prečo je úplné odstránenie tohto stupnice kritické pred uvedením dosky do prevádzky alebo starnutia a aké sú preferované metódy prepadnutia?

1. Aký je základný metalurgický stav horúceho - valcovaný doska K500, keď opúšťa mlyn, a ako tento stav diktuje celú stratégiu výroby pre výrobcu?

Základný metalurgický stav horúceho - valcovanej doske K500 je žíhaný roztokom. HOT - proces valcovania sa vykonáva pri teplotách zvyčajne medzi 1700 stupňami F a 2200 stupňom F (927 stupňov - 1204), ktorý je výrazne nad teplotným rozmedzie žíhania roztoku pre túto zliatinu.

Metalurgické implikácie AS - hot - valcovaný stav:

Mikroštruktúra: Vysoký - valcovanie a následné rýchle chladenie (často ochladenie vody) vedie k homogénnej, jednej - fáze, austenitickej štruktúre. Celý vek - Vytvrdiace prvky - hliník (al) a titánium (ti) - sa rozpustia v medenej matici niklu -.

Mechanické vlastnosti: Doska je v jej najjemnejšom, najtmavlivejšom a najťažšom stave. Jeho mechanické vlastnosti (napr. Výťažková pevnosť ~ 40-50 ksi) sú podobné vlastnostiam Monel 400. Má nízku tvrdosť a vysoké predĺženie, čo z neho robí ideálny na silnú výrobu.

STRESOVÝ STAV: V podstate je bez významných vnútorných stresov spojených s chladom.

Diktát stratégie výroby po prúde:

Tento „mäkký“ stav nie je posledným požadovaným stavom pre K500, ale je to nevyhnutnévýchodiskový bod. Diktuje dve - stratégiu výroby fázy:

Vyrobte v mäkkom stave: Všetky hlavné kovové práce musia byť dokončené na riešení - Žíhanú dosku. To zahŕňa:

Rezanie: Plazma, vodná látka alebo strihanie.

Tvorba: Ťažké ohýbanie, valcovanie a lisovanie do komplexných tvarov (napr. Hlavy cievy, trupové platne).

Zváranie: V tomto stave sa vykonáva všetko zváranie. Je to kritické, pretože zváracie teplo by zničilo vlastnosti starnutej dosky, čím by sa vytvorilo slabá a korózia - citlivé teplo - v postihnutej zóne (HAZ).

Vytvrdnite ako posledný krok: Po dokončení všetkej výroby a komponent je v jeho konečnej geometrickej forme, prechádza tepelné ošetrenie zrážok (starnutie). Zahŕňa to zahrievanie celej zostavy na 1100 stupňov F (593 stupňov) na trvalé obdobie (napr. 16 hodín), aby sa vyvolala posilnenie gama - fázy prime (').

Táto sekvencia - Vyrobte si soft, Harden Last - je non - obchodovateľné pre dosiahnutie vysokého {- silu, vysoké - Final Product from Hot - valcované K500 Plate.

2. V priamom porovnaní, kedy by dizajnérsky inžinier špecifikoval HOT - valcovaný doska K500 cez studenú -, a aký je kľúčový obchod - v tomto rozhodnutí?

Výber medzi HOT - valcovanými a studenými - valcovanou doskou K500 je poháňaná veľkosťou komponentu, požadovanou pevnosťou a zložitosťou výroby.

Zadajte HOT - valcované k500 doska, keď:

Pre hrubé úseky a veľké komponenty: HOT - Rolling je jedinou praktickou metódou na výrobu ťažkých dosiek, ktoré často presahujú hrúbku 1 palec (25 mm). Škrupiny s veľkými tlakovými nádobami, masívne morské výkovky a hrubé konštrukčné členovia začínajú ako horúca - valcovaná doska.

Na závažné formovacie operácie: Ak dizajn vyžaduje dramatické tvarovanie, napríklad pritlačenie do potiahnutej hlavy pre reaktor alebo valcovanie do veľkej {{}} valca s priemerom, je nevyhnutná vynikajúca a rovnomerná ťažnosť horúceho -. Studená - valcovaná doska, ktorá je tvrdšia, má obmedzenú formovateľnosť a pravdepodobne by praskla.

Keď bude konečná zostava vo veku: pretože komponent dosiahne svoju pevnosť v konečnej ošetrení pece, čím vyššia „ako - dodáva„ pevnosť studeného - valcovaná doska, je zbytočná cena. HOT - valcovaná doska poskytuje ideálny, funkčný substrát.

Zadajte studený - valcované/riešenie - žíhané K500 Plate, keď:

Pre tenšie meradlá, kde sú pre konečný produkt potrebné vynikajúce povrchové povrchové povrchy a prísnejšie rozmerové tolerancie bez rozsiahleho obrábania.

Keď je komponent jednoduchý a použije sa v riešení - Žílený stav, ale je potrebný lepší povrch ako HOT -.

Key Trade - offs:

3. HOT - valcovanie ponecháva na povrchu dosky vrstvu mlyna. Prečo je úplné odstránenie tohto stupnice kritické pred uvedením dosky do prevádzky alebo starnutia a aké sú preferované metódy prepadnutia?

Mlyn Scale je húževnatý, viac - oxid vrstvy (primárne NIO, Cu₂o), ktorý sa tvorí pri vysokých teplotách. Jeho prítomnosť je škodlivá pre výkonnosť aj koróziu, čo robí jeho úplné odstránenie kritickým.

Dôvody kritického odstránenia:

Pôsobí ako prekážka účinného starnutia: stupnica izoluje podkladový kov. Počas ošetrenia zrážkovania môže to viesť k rovnomernému zahrievaniu a ochladzovaniu -, čím sa zabráni konzistentnej tvorbe posilňujúceho gama -. To má za následok nerovnomerné mechanické vlastnosti.

Skryje povrchové defekty: praskliny, kolá alebo švy v základnom kovu môžu byť skryté stupnicou, čo umožňuje chybnému materiálu pokračovať do výroby.

Zrýchľuje lokalizovanú koróziu: Mlynská stupnica je katódová (ušľachtilá) na základný Monel K500. V elektrolyte (napr. Morská voda) to vytvorí galvanická bunka, kde malé, exponované oblasti základného kovu v póroch v mierke sa stanú anodickými a rýchlo sa koroduje, čo vedie k intenzívnej jamke.

Zvárane kontamináty: Ak nie sú odstránené z oblasti zvaru, je možné zachytiť mierku v bazéne zvaru, čo spôsobuje inklúzie, pórovitosť a oslabený zvar.

Uprednostňované metódy na opustenie horúceho - valcované K500 Plate:

Mrenba: Toto je najbežnejšia a najúčinnejšia metóda. Doska je ponorená do zahrievaného kúpeľa zmesi kyselín dusnatého (HNO₃) a hydrofluorických (HF). Kyseliny chemicky rozpustia mlynskú stupnicu bez toho, aby významne útočili na základný kov. Zvyčajne nasleduje dôkladné oplachovanie vody. Doska je ponechaná s čistým, matným šedým povrchom, ktorý je ideálny na následnú výrobu a kontrolu.

Abrazívne otryskanie: Metódy, ako je pieskové bludisko alebo otryskanie štrbín s non - kovové médiá (napr. Garnet, oxid hliníka), sa môžu použiť na mechanické odstránenie stupnice. Je to efektívne, ale vyžaduje starostlivú kontrolu, aby sa zabránilo vkladaniu abrazívnych častíc do mäkkého povrchu, čo by mohlo neskôr spôsobiť jamu. Nasleduje dôkladné čistenie.

Ovrobenie/mletie: Pre malé oblasti alebo silné platne sa môže mierka odstrániť mletím alebo mletím povrchu. Je to efektívne, ale nákladné pre veľké povrchy.

4. Pre kritickú aplikáciu, ako je čepeľ vrtule pre námornú plavidlo, aké konkrétne testy zabezpečenia kvality nad štandardným MTR sa vykonávajú na horúcich - valcovanej doske K500?

Pre misiu - Kritická komponent, ako je vrtuľa, je štandardná správa o teste mlyna (MTR) pre chémiu a mechanické vlastnosti iba základnou líniou. Ďalšie testy zabezpečujú vnútornú a vonkajšiu spoľahlivosť dosky.

Základné doplnkové QA testy:

Ultrazvukové testovanie (UT) - na ASTM A578:

Účel: detekovať vnútorné, volumetrické diskontinuity, ako je ingot -, súvisiace potrubie, non - kovové inklúzie, laminácie a vodíkové vločky.

Postup: Spravidla je špecifikovaný sken „úroveň I“ alebo „úroveň II“, ktorý poskytuje komplexné pokrytie celého objemu dosiek. Vnútorné nedostatky sú primárnymi iniciátormi únavových trhlín pod cyklickými záťažami, ktoré zažíva vrtuľa.

Testovanie prieniku kvapaliny (pt) - na ASTM E165:

Účel: detekovať povrch - prelomenie defektov, ako sú švy, ochladzovacie praskliny a kolá, ktoré nemusia byť viditeľné po opustení.

Postup: Aplikuje sa na celý povrch deskalovanej dosky. Akákoľvek povrchová chyba je silný koncentrátor napätia.

Testovanie makroetch:

Účel: Posúdenie vnútornej spoľahlivosti a toku zŕn vzorkovacieho kupónu z dosky. Odhaľuje podmienky, ako je chemická segregácia, pórovitosť a vzorec - liateho štruktúry.

Postup: Sekcia je rezaná, hladká zemná, leptaná silnou kyselinou a skúmaná. Vyžaduje sa rovnomerný, jemný -.

Testovanie korózie:

Účel: Overiť tepelné ošetrenie a zabezpečenie odolnosti voči intergranulárnemu útoku.

Postup: Často sa vykonáva test intergranulárnej korózie (IGC) na metódu ASTM G28 (Streicherov test). Vzorka je vystavená vriacemu roztoku sulfátu železitého - kyselinou sulfurčou. Vysoká rýchlosť korózie naznačuje senzibilizáciu (vyčerpanie chrómu na hraniciach zŕn), čo dokazuje, že tepelné spracovanie bolo nesprávne.

Tieto testy súhrnne poskytujú mapu 3D kvality dosky, čo overuje, že je bez nedokonalostí, ktoré by mohli viesť k zlyhaniu služby v - v náročnej aplikácii.

5. Zváranie horúceho - valcovaná doska K500 vyžaduje konkrétne postupy na dosiahnutie zvukového kĺbu. Aká je primárna metalurgická výzva v tepelnej zóne - (HAZ) a aký je odporúčaný protokol o tepelnom spracovaní tepelného spracovania?

Hlavnou výzvou je riadenie mikroštrukturálnej transformácie v HAZ spôsobených intenzívnym lokalizovaným teplom zvárania.

Primárna metalurgická výzva: HAZ nad - starnutie/zmäkčenie

Keby bola doska v stave starnutia, zváracie teplo by riešilo - región najbližšie k zvaru a nad - vek širšej vonkajšej zóny, čím by sa vytvoril mäkký, slabý pás. Keďže sme však privareli v riešení - Žíhané podmienky, výzva je iná. Hlavným problémom je rast zŕn v HAZ, ktorý môže mierne znížiť silu a húževnatosť a zavedenie zvyškových napätí.

Odporúčané zváranie a post - Protokol o spracovaní tepelného spracovania zvárania:

Príprava a zváranie:

Príprava kĺbu: okraje skosenia a dôkladne vyčistite oblasť spoja vo všetkých stupniciach, oleji a vlhkosti.

Kov výplň: Použite ernicU - 7 (Monel 67 alebo 60). Toto plnivo je určené na zváranie zliatin niklu, poskytuje ťažný zvarový kov a odoláva horúcemu praskaniu.

Proces zvárania: Zváranie volfrámu volfrámu (GTAW/TIG) pre koreňové prihrávky a zváranie oblúkových kovov (GMAW/MIG) na výplne sú bežné.

Technika: Na minimalizáciu rastu zŕn používajte nízkym tepelným vstupom, Stringerovu guľôčku a regulačnú interprepistickú teplotu (pod 150 stupňov f / 65 stupňov).

Povinný príspevok - protokol Weld Tepel (PWHT):
Dokončené zváranie musí podstúpiť úplný cyklus tepelného spracovania. Existujú dva hlavné prístupy:

Možnosť A (úplné riešenie žíhania + vek): ideálna metóda. Celá zostava sa zahrieva na teplotu žíhania roztoku (napr. 1750 stupňov f / 954 stupňov), držaná a zhasnutá. To homogenizuje celú štruktúru, vymaže HAZ a vylepšuje zvarový kov. Potom nasleduje štandardné ošetrenie zrážok (starnutie) pri 1100 stupňoch F (593 stupňov).

Možnosť B (iba starnutie - najbežnejšie): Pre veľké výroby, kde je plné roztokové žíhanie nepraktické, je zostava dostavená priamo ošetrenie zrážok. Tým sa neopravuje hrubý - zrnitý HAZ, ale zrážky - stlačí celý komponent vrátane zvaru a HAZ na vysokú pevnosť K500. Účinne tiež zmierňuje zváranie zvyškových stresov.

Pre kritický komponent vyrobený z HOT - valcovaná doska je možnosť B (iba starnutie) štandardnou a akceptovanou praxou, pretože úspešne vyvíja požadovanú vysokú pevnosť pri logisticky uskutočniteľnom pre veľké štruktúry.