درجة حرارة تزوير Inconel 718: نطاق العمل الساخن والتحكم في حجم الحبوب لأجزاء الفضاء الجوي

إنكونيل 718يتم العمل على الساخن-في نطاق 1,650-2,050 درجة فهرنهايت (900-1,120 درجة ) ، ولكن درجة حرارة ممر الحدادة النهائي هي التي تتحكم فعليًا في حجم الحبوب، ومن خلالها، التعب وعمر التمزق-. تُظهر تجارب الحدادة الخاصة بشركة Special Metals أن التشطيب عند 1,650-1,750 درجة فهرنهايت ينتج حبيبات دقيقة وموحدة وعمر تمزق القضبان لفترة طويلة، وقد توقفت الاختبارات دون فشل (أكثر من 426 ساعة عند 1200 درجة فهرنهايت/100 كيلو ثانية)، في حين أن التشطيب عند 2050 درجة فهرنهايت ينتج بنية حبيبية خشنة ومزدوجة ويخفض عمر شريط الشق إلى 16 ساعة تقريبًا تحت نفس الاختبار - وهو فرق أكثر من 25 ضعفًا من درجة حرارة التشطيب وحدها.

Inconel 718 Forging Temperature

يجب أن تكون التخفيضات موحدة (20% كحد أدنى لأعمال القوالب المفتوحة-، و10% كحد أدنى لأعمال القوالب المغلقة-) لتجنب بنية الحبوب المزدوجة هذه، ويجب إعادة تسخين أي قسم يتم تبريده إلى ما دون 1650 درجة فهرنهايت أثناء العمل. بعد التشكيل، يتم تلدين السبيكة عند درجة حرارة 1,700-1,850 درجة فهرنهايت (للحصول على الحد الأقصى من قوة الكلال وليونة التمزق-عبر الحبيبات الدقيقة) أو 1,900-1,950 درجة فهرنهايت (للحصول على أفضل ليونة عرضية وقوة تأثير في المقاطع الثقيلة، وبتكلفة معينة حتى أداء التمزق-)، ثم يتم تعتيقها لتطوير قوتها الكاملة. نظرًا لأن Inconel 718 يتطلب ما يقرب من 2-3 أضعاف ضغط التشكيل للفولاذ الطري بنفس التخفيض، فإن سعة الضغط أو المطرقة الكافية - وليس فقط درجة الحرارة الصحيحة - ضرورية لتحقيق هذه النتائج في الممارسة العملية.

تحدد شركة Special Metals التشكيل الساخن لـ Inconel 718 عبر نطاق 1,650-2,050 درجة فهرنهايت (900-1,120 درجة)، ولكن العملية الأخيرة يجب أن تعمل على المعدن بشكل موحد مع درجة حرارة تتناقص تدريجيًا وتنتهي بتخفيض الضوء على وجه التحديد في النطاق 1,650-1,750 درجة فهرنهايت (900-955 درجة ) - درجة حرارة التشطيب، وليس درجة حرارة البداية، هي التي تحدد هيكل الحبوب النهائي وخصائص التمزق.

يعد هذا التوجيه المكون من -جزءًا مهمًا لأن Inconel 718 يتصرف بشكل مختلف تمامًا في الجزء العلوي والسفلي من نطاق العمل-الساخن الخاص به. عند الطرف العلوي (حوالي 2000-2050 درجة فهرنهايت)، يذوب النيوبيوم المعزز للسبائك بالكامل ويستمر نمو الحبوب بسهولة أثناء أي نقع لاحق؛ عند الطرف السفلي (1,650-1,750 درجة فهرنهايت)، تبدأ جزيئات طور الدلتا الدقيقة (Ni3Nb) في التشكل عند حدود الحبوب وتثبيتها فعليًا في مكانها، مما يقاوم المزيد من النمو. تم تصميم جدول التشكيل الذي يبدأ ساخنًا لتوليد الشكل السائب ثم يبرد تدريجيًا إلى تمريرة نهائية دقيقة بشكل متعمد لاستغلال كلا التأثيرين: تمريرات بدرجة حرارة عالية-لحركة معدنية تتسم بالكفاءة وانخفاض القوة، وتمريرة نهائية بدرجة حرارة منخفضة لتثبيت بنية حبيبية دقيقة وموحدة قبل أن ينتقل الجزء إلى المعالجة الحرارية.

عند انخفاض ودرجة حرارة معينة، يطور Inconel 718 ما يقرب من 2-3 أضعاف ضغط الفجوة-للفة الفولاذ الطري وأكثر بشكل ملحوظ من سبائك النيكل مثل Inconel 600 أو X-750، ولهذا السبب تنص شركة Special Metals بوضوح على أن السبيكة "يتم تشغيلها على الساخن بسهولة إذا تم استخدام معدات قوية بما فيه الكفاية" - المعدات التي لا تتمتع بالطاقة الكافية هي طريق مباشر للتخفيضات غير الكاملة وتمت مناقشة مشاكل الحبوب المزدوجة أدناه.

مادة	1,800 درجة فهرنهايت	1,900 درجة فهرنهايت	2000 درجة فهرنهايت	2,100 درجة فهرنهايت
الفولاذ الطري (1020)	22.4 كيلو لكل بوصة مربعة	18.3 كيلو لكل بوصة مربعة	14.3 كيلو لكل بوصة مربعة	10.3 كيلو لكل بوصة مربعة
نوع 302 الفولاذ المقاوم للصدأ	27.8 كيلو لكل بوصة مربعة	24.3 كيلو لكل بوصة مربعة	21.4 كيلو لكل بوصة مربعة	18.0 كيلو لكل بوصة مربعة
سبائك إنكونيل 600	40.8 كيلو لكل بوصة مربعة	34.6 كيلو لكل بوصة مربعة	28.3 كيلو لكل بوصة مربعة	22.3 رطل لكل بوصة مربعة
سبيكة إنكونيل X-750	48.6 كيلو لكل بوصة مربعة	43.3 كيلو لكل بوصة مربعة	38.4 كيلو لكل بوصة مربعة	33.3 كيلو لكل بوصة مربعة
سبائك إنكونيل 718	63.3 كيلو لكل بوصة مربعة	55.8 كيلو لكل بوصة مربعة	48.3 كيلو لكل بوصة مربعة	41.0 كيلو لكل بوصة مربعة

المصدر: Special Metals Corporation، الضغط الناشئ في فجوة اللفائف انخفض بنسبة 20%، النشرة الفنية لسبائك INCONEL 718 SMC-045.

يعد هذا الجدول تذكيرًا كميًا مفيدًا بأن مشكلات قابلية الصقل الخاصة بـ Inconel 718 لا تتعلق في المقام الأول بالتحكم في درجة الحرارة - ولكنها تتعلق بالمقاومة الميكانيكية الخام للتشوه. تعد المكبس أو المطرقة ذات القدرة الاحتياطية الكافية عند درجة حرارة العمل المقصودة شرطًا أساسيًا لجدول التخفيض والتحكم في حجم الحبوب- الذي تمت مناقشته في بقية هذه المقالة؛ إن الآلة التي تكون مناسبة فقط للفولاذ المقاوم للصدأ أو مطروقات Inconel 600 ستواجه صعوبة في تحقيق تخفيضات كاملة في 718 عند نفس درجة الحرارة.

تُظهِر تجارب الطرق الخاصة بشركة Special Metals علاقة مثيرة ومباشرة بين درجة حرارة التشطيب وعمر الشق-: تشطيب القضبان-المصنوع عند 1650 درجة فهرنهايت، وقد استمر لأكثر من 426 ساعة عند 1200 درجة فهرنهايت/100 كيلو ثانية دون إخفاق (تم إيقاف الاختبار)، في حين فشل تشطيب المواد المتطابقة-المشكل عند 2050 درجة فهرنهايت في 16 ساعة تقريبًا تحت نفس الاختبار - فرق أكثر من 25 ضعفًا مدفوعة بدرجة حرارة التشطيب وحدها.

How Does Final Forging Temperature Affect Rupture Life and Notch Ductility

درجة حرارة -التشكيل (التشطيب) الساخنة	عمر التمزق-الشريطي عند درجة حرارة 1200 درجة فهرنهايت/100 كيلو لكل بوصة مربعة	عمر تمزق الشريط السلس- (النطاق)	الناتج هيكل الحبوب
2,050 درجة فهرنهايت	~16.2-16.5 ساعة	193.5-209.5 ساعة	خشن، مزدوج (أحجام الحبوب المختلطة)
1,950 درجة فهرنهايت	~55.1-56.7 ساعة	274.5-291.4 ساعة	تحسنت ولكن لا تزال مختلطة
1,850 درجة فهرنهايت	~99.2-123.9 ساعة	193.3-231.6 ساعة	أرق وأكثر اتساقا
1,750 درجة فهرنهايت	~131.4-179.6 ساعة	121.3-248.3 ساعة	حسنًا، بعض البنية المزدوجة المتبقية
1,650 درجة فهرنهايت	>426 ساعة (توقف الاختبار، لم يكن هناك فشل)	48.0-124.3 ساعة	غرامة وموحدة تماما

المصدر: Special Metals Corporation، تأثير درجة حرارة التكوين الساخنة- على خصائص التمزق (0.75-بوصة. شريط مربع، انخفاض بنسبة 25% في تمريرة واحدة، تم اختبار التمزق عند 1200 درجة فهرنهايت/100 كيلو ثانية بعد التلدين القياسي والتقادم)، النشرة الفنية لسبائك INCONEL 718 SMC-045.

لاحظ أن -عمر التمزق السلس للشريط لا يتتبع درجة حرارة التشطيب بشكل واضح مثل الشق-عمر الشريط - وهو في الواقع الأعلى عند 1,950 درجة فهرنهايت في مجموعة البيانات هذه، وليس عند أدنى درجة حرارة للتشطيب. هذا التمييز مهم للغاية بالنسبة لأجهزة الطيران الحقيقية: يصف عمر تمزق الشريط السلس-عينة اختبار مثالية خالية من العيوب-، بينما يمثل عمر تمزق الشريط-تركيزات الضغط الموجودة عند كل شريحة وثقب وجذر خيط على قرص أو حلقة فعلية. نظرًا لأنه في-حالات فشل الخدمة تبدأ دائمًا عند تركيز إجهاد هندسي، فإن درجة-ليونة التمزق - ليست سلسة-قوة الشريط - هي الخاصية التي يجب أن تدفع عملية التشطيب-قرار درجة الحرارة للمكونات الدوارة المحدودة للضغط-التمزق-.

يؤدي التخفيض غير المتساوي أو غير الكافي إلى إنتاج بنية حبيبية مزدوجة (مختلطة ناعمة-و-خشنة) مباشرة، وهذا هو السبب في أن شركة Special Metals تحدد الحد الأدنى من التخفيضات النهائية بنسبة 20% لأعمال القوالب المفتوحة- و10% لأعمال القوالب المغلقة-، وتتطلب إعادة تسخين أي قسم من قطع العمل التي يتم تبريدها أقل من 1650 درجة فهرنهايت أثناء الحدادة قبل الاستمرار في - العمل في قسم مبرد جزئيًا الأسباب الأكثر شيوعًا للحبوب المزدوجة في الممارسة العملية.

يحدث الهيكل الحبيبي المزدوج عندما تتعرض مناطق مختلفة من المطروقة لكميات مختلفة من التشوه الفعال عند درجة الحرارة - على سبيل المثال، زاوية أو قسم رفيع يبرد بشكل أسرع من الجزء الأكبر من الجزء، أو جدول تخفيض حيث بالكاد تتشوه بعض المواد أثناء العمل المكثف على المواد المجاورة. تحتفظ المناطق المشغولة بخفة بحبيبات أكثر خشونة وأقل{2}}دقة بينما تتم إعادة بلورة المناطق المشغولة بشكل جيد؛ والنتيجة هي بنية مجهرية مختلطة بحجم-حبيبات-مماثلة مباشرة للصف 2,050 درجة F في الجدول أعلاه.

تعتبر إرشادات Special Metals محددة وقابلة للتنفيذ: قم بإحضار قطعة العمل إلى درجة الحرارة، ونقعها لفترة وجيزة فقط لضمان التجانس (لا يُنصح بالنقع لفترة طويلة بشكل صريح)، وأعد تسخين أي منطقة تنخفض درجة حرارتها عن 1650 درجة فهرنهايت، وقم بتطبيق التخفيضات بالتساوي قدر الإمكان عبر الجزء بدلاً من تركيز التشوه في منطقة واحدة.

تحدد درجة حرارة التلدين حجم الحبوب النهائي بشكل مباشر لأنها تتحكم في مقدار طور الدلتا (Ni3Nb) المتاح لتثبيت حدود الحبوب: التلدين في حدود 1650-1850 درجة فهرنهايت تقريبًا يحافظ على مرحلة دلتا كافية في البنية المجهرية لتقييد نمو الحبوب وإنتاج حبيبات دقيقة، بينما التلدين فوق حوالي 1900 درجة فهرنهايت يذيب طور الدلتا بشكل تدريجي، مما يزيل تأثير التثبيت ويسمح للحبوب بأن تصبح خشنة.

تُظهر بيانات Special Metals الخاصة بتأثير التلدين لمدة 30-دقيقة عند درجات حرارة تتراوح من 1650 درجة فهرنهايت إلى 1950 درجة فهرنهايت أن متوسط حجم الحبوب (يتم التعبير عنه برقم حجم الحبوب ASTM، حيث يعني الرقم الأعلى حبة أدق) يصبح أكثر خشونة تدريجيًا مع ارتفاع درجة حرارة التلدين خلال هذا النطاق، عبر كل مستوى من العمل البارد السابق الذي تم اختباره.

هذه هي النسخة العملية اليومية لنفس الفيزياء وراء تأثير درجة حرارة -التشطيب-الطرق الذي تمت مناقشته أعلاه: ما إذا كان يتم الحفاظ على -الحبيبات الدقيقة-المعززة لمرحلة الدلتا أو إذابتها يعتمد على الجانب الذي يبلغ حوالي 1,850-1,900 درجة فهرنهايت الذي يقضي المعدن وقته عليه، سواء كان ذلك الوقت يأتي من تمرير تشطيب الحدادة، أو محلول يصلب، أو أي شيء آخر التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة.

حدد 1,700-1,850 درجة F للصلب والعمر عندما يكون عمر التمزق، وعمر التمزق-، وليونة التمزق-، وقوة الكلال هي خصائص التصميم الحاكمة؛ تحديد 1,900-1,950 درجة فهرنهايت والعمر عندما يكون التطبيق قابلاً للشد-محدودًا ويحتاج إلى أفضل ليونة عرضية في المقاطع الثقيلة، أو قوة التأثير، أو قوة الشد ذات درجة الحرارة المنخفضة، نظرًا لأن هذا العلاج يستبدل بعض ليونة التمزق للحصول على هذه الفوائد.

المعالجة الحرارية	يصلب + دورة العمر	الأفضل ل	مقايضة-.
1,700-1,850 درجة فهرنهايت يصلب ويعمر	يصلب 1,700-1,850 درجة فهرنهايت، تيار متردد؛ العمر 1325 درجة فهرنهايت / 8 ساعات، FC إلى 1150 درجة فهرنهايت، احتفظ عند 1150 درجة فهرنهايت لإجمالي وقت الشيخوخة 18 ساعة	عمر التمزق، عمر الشق-عمر التمزق والمرونة، أعلى قوة كلال، أعلى درجة حرارة للغرفة-قوة الشد/الخضوع (الحبوب الناعمة)	-
1,900-1,950 درجة فهرنهايت يصلب ويعمر	يصلب 1,900-1,950 درجة فهرنهايت، تيار متردد؛ العمر 1400 درجة فهرنهايت / 10 ساعات، FC إلى 1200 درجة فهرنهايت، احتفظ عند 1200 درجة فهرنهايت لإجمالي وقت الشيخوخة 20 ساعة	أفضل ليونة عرضية في المقاطع الثقيلة، وقوة التأثير، وقوة الشد في درجات الحرارة المنخفضة-	الميل نحو هشاشة القطع في خدمة التمزق الناتج عن الضغط

المصدر: شركة Special Metals Corporation، معالجات التلدين والتصلب-بالعمر، النشرة الفنية لسبائك INCONEL 718 SMC-045.

لا يعتبر أي من العلاجين "أفضل" عالميًا -، بل تم تحسينهما لأنماط الفشل المختلفة، وتوضح Special Metals أن الاختيار يجب أن يتبعه الخاصية التي تحكم عمر تصميم الجزء. يجب أن يكون قرص التوربين الذي يكون وضع الفشل الحرج فيه منخفض-كلال الدورة أو التمزق الزحفي-عند فتحة الترباس أو الشريحة، هو المعالجة الافتراضية عند 1,700-1,850 درجة فهرنهايت؛ يمكن تقديم جزء ثقيل القسم يتم تقييمه بشكل أساسي على هامش الشد وصلابة التأثير بشكل أفضل من خلال المعالجة التي تتراوح بين 1900 و1950 درجة فهرنهايت.

تكون استجابة التعتيق في كلتا الحالتين بطيئة نسبيًا - تقريبًا لا يحدث أي تصلب في أول 2-3 دقائق عند درجة حرارة التعتيق - وهو ما يسمح بتبريد الأجزاء الملحومة أو الملدنة بالهواء دون تصلب جزئي عرضي.

تُظهر بيانات التعب الخاصة بشركة Special Metals أن حد التحمل لدورة 10^8-للصفائح الملدنة-و-المتقادمة يرتفع بشكل مطرد مع انخفاض متوسط حجم الحبوب، مما يؤكد أن التحكم في حجم الحبوب-الذي يتم تحقيقه من خلال التزوير والحرارة-درجة حرارة المعالجة ليست مجرد تمزق-اعتبارات مدى الحياة ولكنها إجهاد مباشر-رافعة حياة أيضًا - وهذا هو بالضبط السبب وراء قرص الفضاء الجوي ويتم الاحتفاظ بالمطروقات الحلقية وفقًا لمتطلبات حجم الحبوب الضيقة التي تم التحقق منها بموجب ASTM E112.

How Does Grain Size Affect Fatigue Strength in Forged Components

يرتبط هذا مباشرة مرة أخرى بقسمي درجة الحرارة -درجة الحرارة والتليين-الأعلى: نظرًا لأن كلاً من درجة الحرارة النهائية للحدادة المنخفضة-ودرجة حرارة منخفضة (1,700-1,850 درجة فهرنهايت) بعد-تصليد الحدادة، يتم دفع حجم الحبيبات بشكل أكثر دقة عبر مرحلة دلتا-تثبيت حدود الحبوب، فإن كلا خياري العملية يتراكمان في نفس الاتجاه على عمر الكلال.

تشير شركة Special Metals أيضًا إلى أنه إذا كانت قوة الكلال هي محرك التصميم المهيمن، فيمكن استخدام مطروقات Inconel 718 في الحالة الملدنة بدلاً من الملدنة بالكامل-و-العمر، نظرًا لأن التقادم يرفع قوة الكلال بشكل متواضع فقط (حوالي 4 كيلو ثانية أو أقل في بيانات اختبار الشعاع-الدوارة الخاصة بالشركة) مقارنة بالتأثير الأكبر بكثير لحجم الحبوب نفسه.

لا يُعد جو الفرن ونظافة المخزون من عناصر التدبير المنزلي العرضية لتزوير Inconel 718 - تحدد Special Metals جوًا مخفضًا قليلاً (على الأقل 2% أول أكسيد الكربون) مع ضغط فرن إيجابي طفيف، ووقود كبريت منخفض للغاية-، ومخزون خالٍ تمامًا من الزيوت والطلاء والشحوم وتربة المتاجر قبل الشحن، لأن القيام بذلك بشكل خاطئ ينتج عنه ترسبات ثقيلة من -صعبة-الإزالة بدلاً من الرقيقة، فيلم أسود ملتصق وأخضر حميد نسبيًا-يتركه الغلاف الجوي المختزل الذي يتم التحكم فيه بشكل صحيح.

ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:حافظ على جو فرن منخفض قليلاً يحتوي على 2% على الأقل من أول أكسيد الكربون، مع ضغط إيجابي طفيف لمنع تسرب الهواء.
ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:استخدم أنواع الوقود التي تحتوي على نسبة منخفضة جدًا من الكبريت؛ يعد تلوث سبائك النيكل بالكبريت عند درجة حرارة الحدادة -سببًا معروفًا للتقصف الحبيبي.
ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:اشحن فقط المواد الخالية تمامًا من الزيوت والطلاء والشحوم وأتربة المتجر.
ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:قم برفع قطعة الشغل إلى درجة الحرارة، وانقعها لفترة وجيزة فقط لضمان التجانس، ثم قم بسحب - من النقع المطول في درجة حرارة الحدادة بشكل صريح لا ينصح به.
ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:قم بتسخين أدوات الحدادة والقالب إلى حوالي 500 درجة فهرنهايت، وقم بإزالة أي تمزقات سطحية على قطعة العمل فور ظهورها.
ممارسات الفرن والمخزون الواجب اتباعها:تبريد أجزاء الهواء-من درجة حرارة العمل الساخنة-؛ إن تبريد الماء مباشرة من درجة حرارة الحدادة ليس هو الممارسة القياسية لهذه السبيكة.

يتم تحديد شريط Inconel 718، ومخزون المطروقات، والمطروقات المستخدمة في الفضاء الجوي بشكل أكثر شيوعًا ضمن AMS 5662 (القضيب ومخزون المطروق، -القطب الكهربائي أو الفراغي-المذاب بالحث التحريضي، للاستخدام العام حتى 1300 درجة فهرنهايت) وAMS 5663 (المحلول الحراري-المُعالج والترسيب-القضيب المتصلب ومخزون المطروق) جنبًا إلى جنب حالات كود ASTM B637 وASME التي تغطي تطبيقات حدود التثبيت والضغط.

متطلبات	مواصفة
قضيب، شريط، سلك، مخزون تزوير	ASTM B637، ASME SB637، SAE AMS 5662، AMS 5663، AMS 5664
مواصفات شريط/تزوير إضافية	ساي إيه إم إس 5832، إيه إم إس 5914، إيه إم إس 5962
تطبيقات الاغلاق (رمز ASME)	ASME القسم الأول والقسم الثامن، القسم الأول، قضية القانون 1993
حالات كود ASME الإضافية	حالة الرمز 2206، حالة الرمز 2222، حالة الرمز N-62، حالة الرمز N-208
لوحة، ورقة، قطاع	ASTM B670، ASTM B906، ASME SB670، SB906، AMS 5596، AMS 5597
الأنابيب والأنبوب	AMS 5589، AMS 5590، ASME Code Case N-253
لحام حشو المعدن	INCONEL حشو معدني 718، AWS A5.14 ERNiFeCr-2
تأهيل خدمة -حامض	نيس MR-01-75
تعيين UNS / Werkstoff	N07718 (أيضًا N07719)، رقم Werkstoff . 2.4668

المصدر: Special Metals Corporation، "المنتجات والمواصفات المتوفرة"، النشرة الفنية لسبائك INCONEL 718 SMC-045.

يلبي شريط Inconel 718 المعالج بالحرارة والمشكل بشكل صحيح-والمطروقات الغرفة-الحد الأدنى لدرجات الحرارة في حدود 180 كيلو بوصة مربعة (1,241 ميجا باسكال) وقوة شد تبلغ 150 كيلو بوصة مربعة (1,034 ميجا باسكال) مع نسبة استطالة مضاعفة-رقمية - ولكن الحد الأدنى الدقيق وحالة المعالجة-الحرارية التي تنطبق عليها، تعتمد على مواصفات AMS المحددة ونموذج المنتج المذكور في الرسم، وبالتالي فإن مرجع المواصفات نفسه لا يقل أهمية عن الأرقام.

What Mechanical Properties Should Aerospace Forgings Meet

تُظهر البيانات المنشورة الخاصة بشركة Special Metals للقضبان والمطروقات والحلقات التي تمت معالجتها إلى 1,900-1,950 درجة فهرنهايت وعمرها (المعالجة المحدودة للشد-) حدًا أدنى لقوة الشد في درجة حرارة الغرفة تبلغ 180 كيلو لكل بوصة مربعة، والحد الأدنى لقوة الخضوع 150 كيلو لكل بوصة مربعة، والحد الأدنى للاستطالة في نطاق 10-15% اعتمادًا على شكل المنتج، مع التحكم في الصلابة تقريبًا 331 BHN أو Rc 38 أو أفضل.

نظرًا لأن خصائص Inconel 718 حساسة جدًا للطرق المحدد ومسار المعالجة الحرارية-الذي تم اتخاذه لإنتاجها - حيث توضح بيانات الشق-الموضحة أعلاه بشكل كبير - مواصفات المشتريات لدرجات المطروقات الفضائية-يجب أن تشير دائمًا إلى رقم AMS الدقيق وحالة المعالجة الحرارية-المطلوبة، وليس فقط "Inconel 718" أو هدف قوة عام.

س: ما هو نطاق درجة الحرارة المستخدم لتشكيل Inconel 718؟

A: يتم إجراء التشكيل الساخن عبر 1,650-2,050 درجة فهرنهايت (900-1,120 درجة)، ولكن يجب أن يتم تقليل التشطيب النهائي الخفيف على وجه التحديد في نطاق 1,650-1,750 درجة فهرنهايت لتحقيق بنية الحبوب الدقيقة والموحدة اللازمة للحصول على ليونة جيدة عند التمزق.

س: لماذا تعتبر درجة حرارة التشطيب أكثر أهمية من درجة حرارة البداية؟

A: تحدد درجة حرارة التشطيب حجم الحبوب التي يحملها الجزء في المعالجة الحرارية. تُظهر البيانات الخاصة بشركة Special Metals-عمر تمزق الشريط عند 1,200 درجة فهرنهايت/100 كيلو باسكال، حيث يرتفع من حوالي 16 ساعة للمواد المنتهية عند 2,050 درجة فهرنهايت إلى أكثر من 426 ساعة (بدون فشل) للمواد المنتهية عند 1,650 درجة فهرنهايت - وهو فرق مدفوع بالكامل بدرجة حرارة التشطيب.

س: ما الذي يسبب بنية الحبوب المزدوجة في مطروقات Inconel 718، وكيف يتم تجنبها؟

A: تنتج بنية الحبوب المزدوجة (المختلطة الناعمة-والخشنة-) من التخفيض غير المتساوي عبر عملية الحدادة، غالبًا بسبب تبريد جزء من قطعة العمل إلى ما دون درجة حرارة العمل أثناء المعالجة. ويتم تجنب ذلك من خلال تطبيق تخفيضات موحدة (20% كحد أدنى لأعمال القوالب المفتوحة-، و10% كحد أدنى لأعمال القوالب المغلقة-) وإعادة تسخين أي قسم يتم تبريده إلى ما دون 1650 درجة فهرنهايت قبل الاستمرار في تشكيله.

س: ما هي معالجة التلدين-والعمر-التي يجب تحديدها للتعب-الحرج لتزوير قرص Inconel 718؟

A: يتم التلدين والعمر عند 1,700-1,850 درجة فهرنهايت، متبوعًا بالتعمير عند 1,325 درجة فهرنهايت لمدة 8 ساعات، ويتم تبريد الفرن-إلى 1,150 درجة فهرنهايت ويتم الاحتفاظ به لمدة تعتيق إجمالية تبلغ 18 ساعة. ينتج هذا العلاج أفضل الحبوب ويرتبط بأعلى قوة الكلال، وعمر التمزق، والمرونة عند التمزق.

س: هل يزيد التقدم في السن بشكل كبير من قوة الكلال لمطروقات Inconel 718؟

A: فقط بشكل متواضع. تُظهر بيانات كلال الشعاع الدوارة - من شركة Special Metals أن تقادم الشعاع يزيد من قوة كلال الدورة 10^8- بأقل من 4 كيلو بوصة مربعة مقارنة بحالة التلدين فقط، مما يعني أن حجم الحبوب، وليس التقادم، هو الرافعة المهيمنة لأداء الكلال.

س: لماذا يحتاج Inconel 718 إلى معدات حدادة أكثر قوة من الفولاذ المقاوم للصدأ؟

A: عند درجة حرارة وخفض معينين، ينتج Inconel 718 ما يقرب من 2-3 أضعاف ضغط فجوة اللف للفولاذ الطري وأكثر بشكل ملحوظ من الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 302 أو Inconel 600، لذا فإن المعدات المناسبة لهذه المواد قد لا تحقق تخفيضات كاملة وموحدة في 718 عند نفس درجة الحرارة.