آهنگرهای آلیاژ نیکل: نمرات، کنترل فرآیند، کاربردها و راهنمای خرید

یک کارخانه کشتی سازی یک بار در عرض شش سال دو میل پروانه فولاد کربنی را جایگزین کرد، زیرا کشتی در یک بندر غنی از کلرید لنگر انداخته بود که طراحی اولیه آن هرگز در نظر گرفته نشده بود. فیکس، آهنگری آلیاژ نیکل، از آن زمان در خدمت بوده است. این درس به طور گسترده کاربرد دارد: آهنگرهای آلیاژ نیکل مشکلات خوردگی و دمای بالا را حل می کنند، اما تنها زمانی که درجه با شرایط خدمات واقعی مطابقت داشته باشد و فرآیند آهنگری یکپارچگی آلیاژ را حفظ کند. این مقاله نمرات، محدودیت‌های فرآیند و چک‌هایی را که قبل از سفارش مهم هستند، پوشش می‌دهد.

چه چیزی فورجینگ های آلیاژ نیکل را متفاوت می کند

آلیاژهای نیکل حاوی بیش از 30 درصد نیکل در محلول جامد هستند که ساختار مکعبی رو به مرکز را تثبیت می کند. این ساختار سه مزیت عملی دارد: چقرمگی در دماهای برودتی، استحکام مفید بالای 500 درجه سانتیگراد، و تحمل به کلریدها، سولفیدها و اسیدهایی که فولاد معمولی را می شکند. نمرات سخت شده در اثر بارش مانند آلیاژ 718 فراتر رفته و قدرت تسلیم بالای 1000 مگاپاسکال را از طریق یک تیمار پیری ایجاد می کنند.

آهنگری یک مزیت ساختاری اضافه می کند که ریخته گری و ماشینکاری از میله نمی تواند تکرار شود. کار گرم ساختار ریخته گری را از بین می برد، تخلخل داخلی را می بندد و جریان دانه را با کانتور قطعه تراز می کند. بنابراین، بدنه شیر یا شفت توربین فورج شده، استحکام خستگی بالاتری را تحت فشار سیکلی و ارتعاش نشان می‌دهد. برای اجزای حیاتی، این دلیل اصلی است که نقشه به جای ریخته‌گری ارزان‌تر، آهنگری را مشخص می‌کند.

نمرات رایج آلیاژ نیکل و نحوه انتخاب آنها

شش گرید اکثر سوالات آهنگری صنعتی را پوشش می دهد. جدول زیر خلاصه ای از هر گرید، محتوای نیکل معمولی آن و قطعاتی که معمولاً جعل کنندگان از آن می سازند را نشان می دهد. مقادیر ویژگی را در برابر مشخصات ASTM یا ASME قابل اجرا برای گرمای دقیق تأیید کنید.

بر اساس محیط سرویس انتخاب کنید، نه بر اساس درصد نیکل. آلیاژ 718 به دلیل پاسخ به پیری مناسب قطعات و اتصال دهنده های چرخان است. آلیاژ 625 اکثر قطعات مرزی فشار در نفت ترش و گاز را پوشش می دهد. آلیاژ 825 معمولاً برای سرویس اسید کافی است و آلیاژ 400 گزینه اقتصادی آب دریا است. ارتقاء به C-276 زمانی که طراحی فقط به 625 بیشتر از دو برابر بیشتر نیاز دارد، صورتحساب مواد خام را بدون افزودن عمر مفید افزایش می دهد.

ملاحظات فرآیند جعل که کیفیت را تعیین می کند

آلیاژهای نیکل مانند فولاد کربنی جعل نمی شوند. آنها در دمای آهنگری استحکام بالایی دارند، گرما را به آرامی هدایت می کنند و به محدوده کاری باریک تری نیاز دارند. سه عامل فرآیند تعیین می کنند که آیا آهنگری خواص مورد انتظار را ارائه می دهد یا خیر:

• کنترل گرمایش. بیشتر آلیاژهای نیکل بین 900 تا 1200 درجه سانتیگراد جعل می شوند. بالاتر از آن محدوده، رشد دانه و ذوب اولیه ظاهر می شود. در زیر آن، سخت شدن کار و ترک های سطحی رخ می دهد. کوره باید دارای ترموکوپل های کالیبره شده و منحنی خیساندن ثبت شده باشد.
• کاهش و اندازه دانه. هر پاس آهنگری به تغییر شکل کافی برای شکستن ساختار ریختگی و شروع تبلور مجدد نیاز دارد. کاهش کم یک ساختار دانه ای مخلوط ایجاد می کند که قدرت خستگی را کاهش می دهد. قطعات چرخان اغلب اندازه دانه نهایی ASTM 4 تا 7 را مشخص می کنند.
• عملیات حرارتی نمرات محلول جامد پس از اتمام آهنگری به خنک شدن کنترل شده نیاز دارند. نمرات سخت شده در اثر بارش مانند آلیاژ 718 نیاز به عملیات پیری دو مرحله ای نزدیک به 720 درجه سانتیگراد دارند. سوابق کوره تنها مدرکی است که طبق برنامه انجام شده است.
• تماس با ابزار. آلیاژهای نیکل گرمای سطح را به سرعت از دست می دهند، بنابراین قالب ها باید از قبل گرم شوند و زمان تماس به حداقل برسد. انرژی چکش و سرعت پرس به اندازه شیمی آلیاژ اهمیت دارند.

این عوامل تئوری نیستند. یک فلنج که بیش از حد سرد فورج شده باشد می‌تواند باعث پارگی شود، و همان فلنج که در کوره بیش از حد قدیمی شده باشد می‌تواند 15 درصد از استحکام تسلیم مشخص شده خود را از دست بدهد در حالی که همچنان بی‌عیب به نظر می‌رسد. همان نظم دما در مورد فولادهای پر آلیاژ و آلیاژهای نیکل اعمال می شود. راهنمای ما به آهنگری آهنگری فولاد ضد زنگ مشکلات رایج را با جزئیات بیشتری توضیح می دهد.

جایی که آهنگرهای آلیاژ نیکل در صنایع سنگین استفاده می شود

آهنگری های آلیاژ نیکل در مواردی که خرابی گران است مشخص می شود. در نفت و گاز، بدنه سوپاپ آلیاژی 625 و 825 ​​آهنگری، مانع از انفجار و سرهای شکستگی فشار را در چاه های ترش از دمای قطب شمال تا بالای 200 درجه سانتیگراد نگه می دارند. مسیر آهنگری خطر تخلخل را حذف می کند که پذیرش ریخته گری برای این وظیفه را دشوار می کند.

آهنگری فورج های جلوگیری از دمیدن آلیاژ نیکل برای خدمات چاه ترش این جزء BOP آهنگری مناسب چاه های نفت و گاز با فشار بالا است، جایی که روکش آلیاژی 625 و پوشش فسفاته مقاومت در برابر خوردگی و خاموش شدن قابل اعتماد سر چاه را در شرایط شدید چاه فراهم می کند. مشاهده محصول →

در تولید برق از آهنگری‌های آلیاژ نیکل استفاده می‌شود که دما یا خوردگی بیش از حد ضد زنگ باشد. نازل‌های لوله‌کشی هسته‌ای، صفحات لوله و شفت‌های توربین آبی نمونه‌های معمولی هستند. این قطعات تحت تنش خمشی بالا کار می کنند و دسترسی به بازرسی پس از مونتاژ محدود می شود.

آهنگری شفت ژنراتور هیدروالکتریک برای خدمات با گشتاور بالا این شفت آهنگری که یک جزء اصلی انتقال برای مجموعه های توربین است، گشتاور بالا، خستگی و شرایط مرطوب را تحمل می کند. اندازه ها و مواد ذکر شده آن از تولید برق طولانی مدت قابل اعتماد پشتیبانی می کند. مشاهده محصول →

در خدمات دریایی، شفت پروانه آلیاژی 400 و انبارهای سکان در برابر حفره شدن در بندرگاه های آلوده که فولاد کربنی به سرعت از بین می رود مقاومت می کند. در همین حال، کارخانه‌های شیمیایی، آلیاژ 825 یا C-276 را برای پوشش‌های دریچه، بدنه پمپ و اجزای راکتور در سرویس اسید انتخاب می‌کنند. تست اولتراسونیک این آهنگرها استاندارد است زیرا تعمیر جوش میدانی دشوار است.

آلیاژ 625 Overlay Valve Cover Forgings for Severe Duty این روکش شیر فورج شده با روکش آلیاژی 625 که برای شیرهای توپی سه تکه طراحی شده است، مقاومت در برابر خوردگی و مقرون به صرفه بودن را متعادل می کند و آن را برای کاربردهای شیمیایی و میدان نفتی در دمای بالا، فشار بالا مناسب می کند. مشاهده محصول →

قبل از سفارش آهنگری آلیاژ نیکل چه چیزی را باید تأیید کرد

خرید آهنگری آلیاژ نیکل نیاز به تأیید بیشتری نسبت به سفارش فلنج استاندارد فولاد کربن دارد. گواهی مواد به تنهایی ثابت نمی کند که قطعه دارای خواص مورد نیاز است. مشخصات کامل خرید باید شامل موارد زیر باشد:

• قابلیت ردیابی مواد گواهینامه EN 10204 3.1 باید شماره حرارت، ترکیب، و نتایج آزمایش مکانیکی را از همان دسته عملیات حرارتی و حرارتی قطعه تحویلی ذکر کند.
• معاینه غیر مخرب روش اولتراسونیک و سطح پذیرش را مشخص کنید. مرجع سوراخ 1.2 میلی متری کف تخت برای قطعات تحت فشار معمول است. آن را در سفارش خرید بنویسید
• تایید ابعادی در مورد تمرکز حفره، صاف بودن صفحه فلنج و هزینه ماشینکاری توافق کنید تا بازرسی بعد از ماشینکاری به بحث تبدیل نشود.
• سوابق عملیات حرارتی برای درجات مسن، نمودار زمان و دمای واقعی را درخواست کنید، نه بیانیه ای مبنی بر اینکه پیری انجام شده است.
• اندازه دانه، زمانی که طراحی به آن نیاز دارد. حلقه ها و اجزای دوار با فشار زیاد معمولاً ASTM 4 تا 7 را مشخص می کنند.

قبل از ثبت سفارش، این الزامات را مستند کنید و تا زمانی که کار اداری کامل نشده است، جعل را آزاد نکنید. یک مقایسه سریع دارایی معیارهای انتخاب را زمانی که تیم تجاری با جاعل مذاکره می کند قابل مشاهده نگه می دارد. نمودار زیر سه خانواده مادی که بیشتر مورد بحث قرار گرفته اند را امتیاز می دهد.

چرا یک تامین کننده آهنگری با فرآیند کامل ریسک شما را کاهش می دهد؟

یک فروشگاه فورج اختصاصی می‌تواند جای خالی خوبی داشته باشد، اما یک تامین‌کننده تمام فرآیند بیشترین ریسک رابط را از بین می‌برد. هنگامی که یک شرکت گرمایش، آهنگری، نورد حلقه، عملیات حرارتی، ماشین‌کاری و بازرسی نهایی را کنترل می‌کند، گواهی مواد از بیلت تا ارسال در قسمت فیزیکی باقی می‌ماند.

این ساختار یکپارچه زمان تولید قطعات غیر استاندارد را کوتاه می کند. جاعل می تواند نسبت کاهش را تنظیم کند، برنامه پیری را تغییر دهد، و کوپن های تست را در یک حلقه به جای هماهنگی چند فروشنده، دوباره ماشین سازی کند. بپرسید کدام فرآیندها در داخل هستند. پاسخ معمولاً نشان می دهد که مشکلات کیفیت در کجا پنهان می شوند.

کارگاه ACE Machinery در Yancheng دارای چکش های الکترو هیدرولیک 3 تنی، 5 تنی و 15 تنی، آسیاب های نورد حلقه عمودی 1 متری و 1.5 متری، کوره های عملیات حرارتی با رکوردهای کامل و مراکز ماشینکاری CNC است. این محدوده تجهیزات حداکثر اندازه بخش و ابعاد حلقه موجود از یک منبع را تعیین می کند. در ترکیب با جوشکاری داخلی و عملیات سطح، همان تسهیلات می‌تواند یک جزء تمام‌شده را به جای یک سری دست‌آف ارائه دهد. برای نقاشی هایی که با موارد استاندارد کاتالوگ مطابقت ندارند، خدمات آهنگری سفارشی غیر استاندارد شکاف بین یک قطعه خالی استاندارد و یک قطعه کاملاً ماشینکاری شده را پوشش می دهد.