Conas a chreimeann superalloy 625 nicil-bhunaithe?
Tá airíonna meicniúla den scoth agus friotaíocht creimeadh ag superalloy atá bunaithe ar nicil Inconel 625 agus baineadh úsáid as in eochair-iarratais ar nós tionscail aeraspáis agus mara. Mar sin féin, chuir droch-phróiseasacht agus riachtanais ualaigh dífhoirmithe plaisteacha ard i gcónaí ar mhonaróirí trioblóideacha. Dá bhrí sin, tá go leor staidéir tar éis iniúchadh a dhéanamh ar mhonarú breiseáin Inconel 625 chun na saincheisteanna seo a shárú. Rinne taighdeoirí ó Ollscoil Porto sa Phortaingéil achoimre ar theicneolaíocht taisceadh léasair dhíreach (DLD) Inconel 625 agus a chuid ábhair chomhchodacha.
Tháinig laghdú neamhghnách ar fhadú saoirsithe IN625 téite ag 760 céim, cé nár thug na húdair aon chúis leis an laghdú seo. Mar sin féin, is féidir an laghdú géar a breathnaíodh ar fhadú IN625 dífhoirmithe a chur i leith an ráta brú a chuirtear i bhfeidhm sa tástáil teanntachta. Luann roinnt údair an iompar seo do chóimhiotail chomhchosúla a tástáladh ag 600 céim. Léirigh go leor údair eile an t-iompar seo maidir le hairíonna teanntachta le linn tástálacha teanntachta ag teochtaí comhchosúla.
Tá comhéifeachtaí idirleata íseal ag eilimintí tuaslagáit ard-leá (moluibdín, niobium) sa mhaitrís nicil; dá bhrí sin, méadaíonn a láithreacht sa tuaslagán soladach neart creep an chóimhiotail, agus cé go bhfuil comhéifeacht cruaithe níos lú ag cróimiam, tá comhéifeacht cruaithe níos ísle aige mar gheall ar a láithreacht in IN625. Cuireann codán meáchain ard fós go mór le neartú réiteach soladach. Is eilimint neartaithe réiteach soladach éifeachtach é carbón freisin agus foinse neartú carbide bunscoile agus tánaisteach. Tá struchtúr criostail ciúbach aghaidh-lárnach (FCC) ag IN625 cosúil le sár-chóimhiotail nicil-bhunaithe eile a chuireann i gcoinne trasdul céime ó theocht an tseomra go dtí an pointe leá. Ina theannta sin, tá ráta níos ísle de phróisis gníomhachtaithe teirmeacha ag struchtúr FCC a mbíonn tionchar acu ar an bhfeiniméan dífhoirmithe creep. Tá frithsheasmhacht in aghaidh díghrádaithe dromchla seachtrach de bharr ocsaídiúcháin agus creimeadh teirmeach á rialú go príomha ag cróimiam, alúmanam agus tíotáiniam. Mar gheall ar chruth casta an chuid is mó de na codanna IN625, d'eascair deacrachtaí móra le linn an phróisis déantúsaíochta ró-mheaisínithe mar aon le nádúr deacair an chóimhiotail. Ina theannta sin, éilíonn foirmiú IN625 cumhacht níos airde le linn an phróisis foirmithe (thart ar 4 huaire níos mó ná cruach carbóin).
Tá ard-airíonna meicniúla ag brionnaithe IN625 ag teocht an tseomra. Mar sin féin, cuireann a chuid airíonna meicniúla ardteochta é ar leith ó steels de neart coibhéiseach. Sonraíonn ASTM B443 na híoscheanglais maidir le leatháin/pláta agus sonraíonn ASTM B564 ceanglais maidir le brionnú IN625. Is modhanna caighdeánacha iad ASTM E8 agus ISO 6892 chun tástáil teanntachta aonaiseach a dhéanamh ar ábhair mhiotalacha ag teocht an tseomra, agus soláthraíonn ASTM E21 agus ISO 6892 modhanna le haghaidh tástála teanntachta ar mhiotail ag teochtaí ardaithe le haghaidh brionnú agus AM IN625. ASTM E292 agus ASTM E740 Modhanna caighdeánacha tástála chun neart briste (teocht ard) agus neart iarmharach na n-eiseamal barracha a chinneadh faoi luchtú teanntachta. Tá na modhanna tástála thuas oiriúnach d'ábhair IN625 a mhonaraítear go traidisiúnta agus a mhonaraítear le breiseáin araon. Ina theannta sin, i gcás tástálacha áirithe (eg, tástálacha in aghaidh ASTM E740), d’fhéadfadh teorainneacha áirithe a bheith i gceist le tástáil ábhair AM, amhail tiús eiseamal nó céimseata eiseamail.
Le blianta beaga anuas, rinneadh roinnt iarrachtaí ar AM den IN625 ag baint úsáide as DLD. Tugann Fíor 2 forbhreathnú ar na hairíonna meicniúla a tuairiscíodh i staidéir éagsúla agus soláthraíonn sé freisin sonraíochtaí feidhmíochta meicniúla don IN625 a mhonaraítear go traidisiúnta mar thagairt. Tá na hairíonna go léir a thaispeántar anseo gan cóireáil teasa iar-phróiseála ina dhiaidh sin.
Buaileann/níos mó ná an neart teanntachta deiridh (UTS), neart toraidh (YS) agus fadú (%) táirgí IN625 a mhonaraítear go traidisiúnta. Mar sin féin, is gnách go mbíonn IN625 a mhonaraítear le breiseáin níos lú insínte ná IN625 a mhonaraítear go traidisiúnta, le gnáthluachanna fadaithe idir 60% agus 65%. Tá céatadáin níos airde fadaithe níos ísle ag tógáil DLD sna treoracha UTS, YS, agus XY, agus céatadáin níos ísle fadaithe níos airde sna treoracha UTS, YS, agus Z. Tá iompar isotrópach soiléir in airíonna meicniúla an fhoirgnimh DLD. Taispeánann formhór na dtógáil DLD UTS agus YS laistigh de 820-880 MPa agus 460-600 MPa, faoi seach, sa treo XY (cothrománach) agus 730-840 MPa agus 370-510 MPa, faoi seach, sa treo Z (tóg) treo. I staidéir a rinneadh le déanaí, bhí na luachanna fadaithe tuairiscithe idir 29% agus 45% i dtreo XY agus idir 40% agus 56% sa treo Z (tógáil). Tá spleáchas treorach na n-airíonna curtha i leith go príomha leis an struchtúr columnar tréith a tháirgtear ag an bpróiseas DLD, rud a fhágann go n-athruithe ar na hairíonna meicniúla maidir le treo an luchtaithe teanntachta le linn tástála teanntachta. Cruthaítear céim Laves ag deireadh an tsoladú agus déantar é a dháileadh idir dendrites.
Ag comparáid idir airíonna meicniúla IN625 ag Leáphointe Léasair Roghnach (SLM) agus Taiscí Léasair Díreach (DLD) thángthas ar an gconclúid, le paraiméadair chuí agus cóireáil iar-teasa, go bhfuil neart agus fadú níos fearr ag DLD de níos mó ná 40% i gcomparáid le struchtúir SLM . Tuairiscíodh freisin go bhfuil fadú agus neart réasúnta níos ísle ag tógáil DLD (thart ar 30%) agus athruithe níos lú ar fadú i dtreoracha XY agus Z i gcomparáid le tógáil SLM teaschóireáilte le hiompar anisotrópach íosta. mór.
