Varför använda inconel 718 för att tillverka flygplansdelar

Därför är det mycket viktigt att i optimeringsdesignen för spårprocessen rita ett tillförlitligt och kvantitativt metallografiskt strukturdiagram över tappspåret som bearbetas genom sprickbildning. I den här artikeln har vi använt optisk mikroskopinspektion och avsökningselektronmikroskopi för att analysera metallografins struktur på ytan och underyteskikten i tappspåren i Inconel-718-legeringsskivan av industriella gasturbiner. Fokus ligger på att studera egenskaperna hos defekter som orsakas av att tappar och spår spricker på hjulets yta och underlag. Samtidigt fann forskningen också storleken på råvarorna γ ", γ 'och δ på ytan av tungan och spåret. När man använder den materialbaserade FEM-modellen för att förutsäga livslängden på hjulskivan, är nödvändigt för att mata in dessa viktiga karakteristiska parametrar i metallografisk struktur. I studien av organisationsstrukturen hittade vi defekter som repor och snedvridningar. Därefter jämförde vi de karakteristiska parametrarna (storlek och form) för dessa defekter med designstandarderna som ges av gasturbintillverkaren. Dessutom visar de områden som påverkas av sprickbildning och Jämförelsen av originalmaterialen att volymfraktionen av δ korn har uppenbara förändringar. Dessa förändringar är relaterade till friktionsgenereringen under uppspänning. Slutligen genom att jämföra originalet material har vi jämfört mikrostrukturens hårdhetsutveckling av den metallurgiska strukturen på ytan. Effekterna av förändringar studerades.

Inconel-718-legering är en Ni-Fe-Cr högtemperaturlegering som uppfanns av International Nickel Corporation på 1950-talet. Detta är en fällningshärdande legering som kan uppvisa hög sträckgräns och stark motståndskraft mot utmattning och krypning. På grund av dess höga oxidationsmotstånd och höga hållfasthet i miljöer med hög temperatur används Inconel-718-legering i stor utsträckning inom flygindustrin, särskilt som ett material för gasturbinmotorhjul. Generellt sett är hjulet och bladet förbundna med varandra med en längsgående trädformad tapp och sprickprocessen är nyckeln till bearbetning av den längsgående trädformade tappspåret. I allmänhet är allas oro effekten av temperatur och spänning på förändringen i kornstorlek under varm deformation. Krossning kommer också att orsaka förändringar i ytans metallografiska struktur och underliggande yta, vilket påverkar hjulets utmattningsbeständighet. Men i litteraturen finns det få artiklar om spridning av Inconel-718-lättmetallfälgar Kvalitativ och kvantitativ analys av förändringar i mikrostrukturen.

Syftet med denna studie är att beskriva och kvantifiera den metallografiska strukturen på ytan och den underliggande ytan av det längsgående dendritiska spåret på Inconel-718-legeringshjulet. I synnerhet registrerades beskrivningen och den kvantitativa analysen av defekterna som orsakats av sprickprocessen på hjulskivans yta och nedre ytskikt och kornstorleken och kornegenskaperna hos bearbetningsområdet studerades.

Experimentell metod

Vi fångade upp en del av Inconel-718-legeringshjulet för forskning (Figur 1). Som visas i figur 2 använder vi metoden för EDM för att ta metallografiska prover från den första, mellersta och svansen av den mellersta tappplatsen.

För att möta behoven av metallografisk analys, efter att provet fixats, kommer det att gå igenom en automatisk process för slipning och polering. Vid slipning används 320, 400, 600 och 1200 sandpapper. Efter polering poleras provet på MD-fleece med 1 μm diamantsuspension som poleringsvätska i 2 minuter. För att kunna observera korngränserna med ett svepelektronmikroskop (SEM) etsas provet i en oxalsyralösning vid en spänning på 4V i 20-40 sekunder. För att fånga egenskaperna hos γ 'och γ' med hög upplösning måste provet etsas i en 10V-spänningslösning (8 ml H2SO4 och 100 ml H2O) i 20 sekunder och ett svepelektronmikroskop utrustat med en skanningsemissionspistol (FEG).

Vid analys av defekter med SEM måste provet elektroetsas i en spännings-3V-lösning (5 g CuCl2, 100 ml HCL och 100 ml etanol) i 10 sekunder. Använd höjdskillnadsmetoden för att få kornets storlek. Använd ASTM för att få volymfraktionen för olika korn: E562 antar att areafraktionen är lika med volymfraktionen. Storleken på olika korn mättes med Clemex bildanalysprogramvara. För att få ett representativt statistiskt resultat måste minst sex metallografiska diagram användas för att bestämma storleken och egenskaperna hos olika korn.

Minst 5 prover av varje prov ska tas för Rockwell A-hårdhetsmätning och sedan ska ett medelvärde beräknas för varje prov. I experiment är avståndet mellan repor vanligtvis större än 5 gånger diametern på reporna. För att kunna jämföra med hårdhetsvärdena i litteraturen måste Rockwell A-hårdhetsvärden konverteras till Vickers-hårdhet, ASTM: E140.

Felanalys

I denna studie analyserade vi systematiskt defekterna i den mellersta raden av tunga och spår. Mer exakt observerade och kvantifierade vi början, mitten och slutet av utbrottet. Tabell 1 visar de olika typerna av defekter som ingår i de längsgående dendritiska spåren på trasiga Inconel-718 lättmetallfälgar. Det bör nämnas att vi i forskningsproverna inte observerade defekter som vitt skikt, icke-menstruationsskikt, sekundär biomassa, svarta fläckar, omstapling, främmande ämnen och sprickor.

Figurerna 3 till 6 visar några av de observerade defekterna. Figur 3 visar erosionen, till exempel små hål som visas på den bearbetade ytan. I själva verket är repor den vanligaste ytfelet. Alla vet att Inconel-718-legeringen härdar mekaniskt på grund av dess snabba mekaniska härdning under bearbetningen. Olika verktygsmaterial och spårförhållanden, legeringens yta har ökat sidoslitage, gropning och stansning. I alla forskningsproverna var dock det maximalt acceptabla erosionsdjupet mindre än vad som planerats. På samma sätt, som visas i figur 4, visas bilden av det vridna skiktet. I detta lager (7 μm bred) har δ-fasen ett speciellt arrangemang. Detta fenomen finns lätt på toppen av tungan och spåret, vilket kan vara relaterat till den stress som orsakas av sprickbildning i detta område.

Den grovaste ytan på tungan och spåret (Figur 5) är i början och slutet av sprickbildning. På samma sätt, som visas i figur 6, finns det en defekt som kallas ofullständig materialseparation, liknande materialbrott, men föll inte av hjulets yta. Detta fenomen finns i alla prover. Sådana defekter har en maximal längd på 25 μm, och deras egenskaper (storlek och morfologi) varierar. Denna defekt härrör från kvaliteten på utbrott, och dess effekt på roulettens livstid återstår att studeras ytterligare.

Länk till denna artikel: Varför använda inconel 718 för att tillverka flygplansdelar

Reprint Statement: Om det inte finns några speciella instruktioner är alla artiklar på denna webbplats original. Ange källan för omtryck: https: //www.cncmachiningptj.com/，tack！

PTJ CNC-butik tillverkar delar med utmärkta mekaniska egenskaper, noggrannhet och repeterbarhet från metall och plast. 5-axlig CNC-fräsning tillgänglig.Bearbetning av högtemperaturlegering räckvidd inkl inkonelbearbetning,monelbearbetning,Geek Ascology-bearbetning,Karp 49-bearbetning,Hastelloy-bearbetning,Nitronic-60-bearbetning,Hymu 80-bearbetning,Verktygsstålbearbetning,etc.,. Perfekt för flygindustrin.CNC-bearbetning producerar delar med utmärkta mekaniska egenskaper, noggrannhet och repeterbarhet från metall och plast. 3-axlig och 5-axlig CNC-fräsning tillgänglig. Vi kommer att strategisera med dig för att tillhandahålla de mest kostnadseffektiva tjänsterna för att hjälpa dig att nå ditt mål. Välkommen att kontakta oss ( sales@pintejin.com ) direkt för ditt nya projekt.