Minőségi nikkel alapú ötvözetből kovácsolt körrúd ipari alkalmazásokhoz

Senki nem vásárol aNikkel alapú ötvözetből kovácsolt körrúd mert ez volt az olcsó megoldás. A szénacél gömbök az ár töredékébe kerülnek, és még a rozsdamentes acél rudak is lényegesen kevesebbet futnak kilogrammonként. Az Inconel 625-öt vagy Hastelloy C-276-ot rúd formájában beszerző vevő egy konkrét mérnöki problémát old meg – olyat, ahol a fém egy vegyi reaktorban, egy gázturbinában, egy fúrószerszámban vagy egy tengeri rögzítőszerelvényben fog ülni, és a meghibásodás költsége eltörpül az anyag költsége mellett. A kovácsolási lépés azért létezik, mert ezekben a környezetekben olyan rúdra van szükség, amelyben nincsenek belső üregek, nincs középvonali szegregáció, és nincs gyenge sík, amely tiszta felület mögött rejtőzik.

A nikkelalapú ötvözött kovácsolt körrudak professzionális gyártójaként és szállítójaként Kínában,JILAIDAspeciális kovácsolási eljárásokat alkalmaz, hogy jelentősen javítsa az anyag sűrűségét és belső szerkezeti egyenletességét, kiküszöbölve a porozitási és szegregációs hibákat. Az egyenesség 1 mm/m-en belül érhető el, nagyobb hozamot és kisebb anyagveszteséget biztosítva a későbbi precíziós megmunkáláshoz.

A nikkelötvözetek kovácsolása nem az acél kovácsolása

Az első dolog, amit egy kovácsműhely megtanul, amikor a rozsdamentesről a nikkelötvözetre vált át, az az, hogy a hőmérsékleti ablak drámaian beszűkül. Az Inconel 718 ajánlott kovácsolási tartománya nagyjából 1010 és 1120 °C között van – ez egy 110 fokos sáv, szemben a 304 rozsdamentes acélhoz elérhető 100 plusz fokos tartománnyal. De az igazi kihívás nem maga a tartomány. Ez az, hogy a nikkelötvözetek megőrzik szilárdságát emelt hőmérsékleten. Az adott redukciós arány eléréséhez szükséges nyomóerő egy nikkelötvözet tuskón nagyjából 40-60 százalékkal nagyobb, mint az azonos átmérőjű ausztenites rozsdamentes acélon azonos hőmérsékleten. Ez azt jelenti, hogy a préskapacitást, a szerszámkialakítást és a nyomószár fordulatszámát különbözőképpen kell beállítani, és a tanulási görbe egyik ötvözetcsaládról a másikra meredek.

A nikkelötvözetek is jobban ellenállnak a hőátadásának, mint az acél. A felületi hőmérsékletre átitatott tuskó nem feltétlenül viszi át ezt a hőmérsékletet a magjába. A termikus gradienssel - forró felülettel, hűvösebb középponttal - rendelkező tuskó kovácsolása egyenetlen alakváltozást eredményez, és belső szakadásokat eredményezhet, amelyek nem lesznek láthatóak a kész rúdon. A kovácsolás előtti áztatási időnek hosszabbnak kell lennie, és a kemencéből a présbe való átvitelnek gyorsabbnak kell lennie, mert a nikkelötvözetből készült tuskó másodpercek alatt elveszíti megmunkálási hőmérsékletét, ha szobahőmérsékletű levegővel érintkezik.

Nikkel alapú ötvözetből kovácsolt kerek rudat kovácsolunk 20 mm-től 350 mm-ig. A szabványos gyártás 154 mm átmérőjű és 500 mm hosszúságú, de a teljes választék elérhető egyedi megrendelésre.

Mi az, hogy az egyes fokozatok ellenálljanak?

A minőségek hőmérsékleti táblázatban való felsorolása helyett hasznosabb leírni, hogy az egyes ötvözetek valójában mi ellen védenek – mert a vevőnek ezt kell a szolgáltatási környezethez igazítania.

Hastelloy C-276 (N10276)Olyan környezetekhez kovácsolják, ahol nedves klór, hipoklorit fehérítő vagy oxidáló savkeverékek vannak jelen. A magas molibdéntartalom (15-17%), amely a C-276 lyukacsosodási ellenállását adja, egyben a keményebben kovácsolható nikkelötvözetek közé is teszi – a szerszámkopás jelentős, és a deformációs ellenállás a kovácsolási tartomány tetején is magas marad. A C-276-ból gyártott rudak általában vegyi feldolgozó berendezésekbe kerülnek: reaktor belsejébe, tartályok belsejében lévő rögzítőkbe és klórozott közeget kezelő szivattyúk tengelyeibe.

Inconel 625 (N06625)az igásló nikkelötvözet rúd. Molibdén (8-10%) és nióbium (3,15-4,15%) kombinációja inkább oldatos szilárdításból, mint csapadékkeményedésből ad erőt, ami azt jelenti, hogy külön öregítési ciklus nélkül kovácsolható és használható. A 625-ös rudak a végfelhasználás széles skáláját szolgálják: tengeri hardver, repülőgép-kipufogó-alkatrészek, nukleáris reaktor belső részei, valamint olaj- és gázfúrólyuk-szerszámok. Ez az a minőség, amelyet leggyakrabban rúd formájában tárolnak, mivel a kereslet állandó és széles.

Inconel 718 (GH4169)Olyan alkalmazásokhoz kovácsolják, amelyek magas szakítószilárdságot igényelnek magas hőmérsékleten - gázturbinás tárcsák, motorszerelvények rögzítőelemei és kriogén üzemben lévő szerkezeti elemek. A 625-tel ellentétben a 718 egy csapadékra keményedő ötvözet. A kovácsolt rudat oldatban lágyítják, majd öregítik, hogy kifejlődjenek a gamma-prime és gamma-dupla-prime csapadékok, amelyek megadják az ötvözet szilárdságát. Ez azt jelenti, hogy a kovácsműhelynek nem csak a geometriáját, hanem a rúd hőtörténetét is ellenőriznie kell, mert a kovácsolt rúd oldódási hőkezelése befolyásolja a végső öregedési tulajdonságokat.

HC-22 (N06022)közeli rokona a C-276-nak, de magasabb krómtartalommal (20-22,5% vs 14,5-16,5%). Olyan környezetekhez készült, ahol az oxidáló körülmények dominálnak a redukálókkal szemben – füstgáz-kéntelenítő rendszerek, hulladékégető belső részei és agresszív vegyi keverékek, ahol a C-276 önmagában nem biztosít elegendő tartalékot.

Alloy 825 (N08825)az orosz szabványnak megfelelő Х20Н25 pedig valamivel alacsonyabb ötvözetszintet foglal el, mint a fenti Hastelloy és Inconel. Kén- és foszforsav-szolgáltatást igénylő alkalmazásokhoz, valamint szennyezéscsökkentő berendezések alkatrészeihez kovácsolják. A 03Х20Н25 szabályozott alacsony szén-dioxid-kibocsátással (max. 0,03%) van megadva, ahol a kovácsolás vagy hegesztés során el kell kerülni az érzékenységet.

08Х17Н14М2a 316L rozsdamentes acél orosz szabvány szerinti megfelelője, amely ide tartozik, mert a FÁK piacain a vásárlók gyakran ugyanazt a szállítótól szerzik be a nikkelötvözet rudak mellé. Könnyebben kovácsolódik, mint a fenti nikkelminőségek bármelyike, és kisebb súlyosság mellett szolgálja ki az általános korróziós alkalmazásokat.

Az egyenesség, a tolerancia, és mit jelentenek a vevő számára

Nikkel alapú ötvözetből kovácsolt kerek rudak a hengerelt rudaknál szigorúbb egyenességi tűréseket határoznak meg, és ez az egyik elsődleges ok, amiért a vásárlók a hengerlés helyett a kovácsolást választják ezeknél a minőségeknél. Egy hengerelt Inconel 625 bar egyenességi eltérése 4 mm/méter lehet. Az azonos minőségű és méretű kovácsolt és kiegyenesített rúd méterenként 1 mm-rel vagy annál jobbval szállítható. Azon vásárlók számára, akik a rudat forgó alkatrészekké - tengelyek, orsók, szelepszárak - fogják megmunkálni, ez az egyenesség közvetlenül befolyásolja a megmunkálási hozamot. A kevesebb leforgácsolás kevesebb pazarlást jelent a drága ötvözetből, az egyenesen induló rúd pedig csökkenti a szerszám elhajlásának kockázatát CNC esztergálás közben.

A kovácsolt nikkelötvözet kerekek átmérőtűrése jellemzően csak pozitív oldal: +0 mm-től +2 mm-ig 100 mm-es átmérőig, +0 mm-től +3 mm-ig 100 mm feletti átmérőig. Ez lehetővé teszi a vevő számára, hogy a pontos méretre megmunkálja. Ha a rudat kész méretben adjuk meg további megmunkálás nélkül, h9 vagy h10 tűréshatárig h9 vagy h10 tűrésig tudunk hántolt vagy köszörült rudakat szállítani - de ezt az ajánlattételben jelezni kell, mert a gyártási út és a költség jelentősen megváltozik.