Ako znížiť zvyškový stres v zliatinách niklu?

Hej! Ako dodávateľ zliatin niklu som videl z prvej ruky, ako môže byť zvyškový stres pre ľudí pracujúcich s týmito materiálmi skutočnou bolesťou v krku. Zvyškový stres v zliatinách niklu môže viesť k najrôznejším problémom, ako je skreslenie, praskanie a znížená únavová životnosť. Ale nebojte sa, som tu, aby som sa podelil o niekoľko tipov, ako znížiť tento otravný zvyškový stres.

Čo spôsobuje zvyškový stres v zliatinách niklu?

Predtým, ako sa ponoríme do riešení, rýchlo sa porozprávajme o tom, čo spôsobuje zvyškový stres v prvom rade. Keď sa spracúvajú zliatiny niklu, či už ide o odlievanie, kovanie, zváranie alebo obrábanie, prechádzajú partiou mechanických a tepelných zmien. Tieto zmeny môžu vytvárať vnútorné napätia, ktoré sa dostanú do materiálu.

Napríklad počas zvárania môže rýchle vykurovanie a chladenie spôsobiť, že rôzne časti materiálu sa rozširujú a sťahujú sa rôznymi sadzbami. Toto nerovnomerné rozšírenie a kontrakcia vedie k zvyškovému stresu. Podobne môže obrábanie zaviesť napätie v dôsledku rezných síl a teplo generovaného počas procesu.

Tepelné spracovanie

Jedným z najúčinnejších spôsobov, ako znížiť zvyškový stres v zliatinách niklu, je tepelné spracovanie. Tepelné spracovanie zahŕňa zahrievanie materiálu na špecifickú teplotu a potom ho ochladzuje kontrolovanou rýchlosťou.

Žíhanie

Žíhanie je bežným procesom tepelného spracovania na zníženie zvyškového stresu. Pri žíhaní je zliatina niklu zahrievaná na teplotu nad teplotou rekryštalizácie a je tam na určitú dobu držaná. To umožňuje zmierniť materiál a uvoľniť vnútorné napätia. Potom sa pomaly ochladí.

Napríklad, ak pracujete sNikel zliatiny 200, jednoduchý proces žíhania môže robiť zázraky. Zohrejte ho na približne 700 - 870 ° C (1292 - 1598 ° F) a držte tam asi hodinu na palec hrúbky. Potom ho môžete ochladiť rýchlosťou asi 28 ° C (50 ° F) za hodinu, kým nedosiahne okolo 427 ° C (800 ° F) a potom ho nechajte vychladnúť.

Žíhanie stresu

Žílosť úľavy od stresu je trochu iné. V porovnaní s plným žíhaním sa to robí pri nižšej teplote. Cieľom je znížiť zvyškové napätie bez výraznej zmeny mikroštruktúry materiálu. V prípade zliatin niklu sa žíhanie na zmiernenie stresu zvyčajne vykonáva pri teplotách medzi 593 - 677 ° C (1100 - 1250 ° F). Materiál držíte pri tejto teplote niekoľko hodín a potom ho pomaly ochladzujte.

Obrábanie techník

Spôsob, akým stroj stroja niklu môže mať tiež veľký vplyv na zvyškový stres. Tu je niekoľko tipov, ktoré treba mať na pamäti:

Používajte ostré nástroje

Nástroje na rezanie matne môžu generovať veľa tepla a zvýšiť rezné sily, čo môže viesť k vyššiemu zvyškovému napätiu. Uistite sa, že používate ostré nástroje so správnou geometriou pre túto prácu. Napríklad použitie nástroja s pozitívnym uhlom hrabliska môže znížiť rezné sily a minimalizovať stres.

Parametre rezu riadenia

Rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu zohrávajú úlohu v zvyškovom strese. Všeobecne platí, že nižšie rýchlosti rezania a rýchlosti posuvu môžu pomôcť znížiť stres. Nechcete ponáhľať proces obrábania a nakoniec vytvoriť ďalšie problémy. Experimentujte s rôznymi parametrami, aby ste našli sladké miesto pre vašu konkrétnu zliatinu niklu.

Chladivo a mazanie

Použitie dobrého chladiacej kvapaliny alebo maziva počas obrábania je rozhodujúce. Pomáha znižovať teplo generované počas procesu rezania a tiež zlepšuje povrchovú úpravu. Chladivo rozpustné vo vode je často dobrou voľbou pre zliatiny niklu. Udržiava teplotu dole a znižuje trenie medzi nástrojom a materiálom.

Zváranie

Zváranie je ďalšou oblasťou, v ktorej môže byť hlavným problémom zvyškový stres. Tu je niekoľko spôsobov, ako ho minimalizovať pri zváraní zliatin niklu:

Predhrievanie

Predhrievanie zliatiny niklu pred zváraním môže pomôcť znížiť teplotný gradient medzi zvarnou zónou a okolitým materiálom. To znižuje tepelné napätie, ktoré sa vyskytuje počas procesu zvárania. Teplota predhrievania závisí od typu zliatiny niklu a hrúbky materiálu. Napríklad preNikel 201, predhrievanie na približne 150 - 200 ° C (302 - 392 ° F) môže byť prospešné.

Príspevok - Zváracie tepelné ošetrenie

Po zváraní je možné vykonať teplotu tepelného ošetrenia na zmiernenie zvyškového stresu. Je to podobné procesu žíhania stresu, o ktorom sme hovorili skôr. Zvánutú časť zahrievate na vhodnú teplotu, na chvíľu ju držíte a potom ju pomaly ochladzujte.

Zváracia sekvencia

Poradie, v ktorom vyrábate zvary, môže tiež ovplyvniť zvyškový stres. V prípade komplexných zvarov môže správna zváracia sekvencia pomôcť vyvážiť napätie a znížiť skreslenie. Napríklad môžete začať s menšími zvarmi a prepracovať sa k väčšími, alebo použiť techniku zvárania s krokom.

Výstrel

Peening Shot je mechanický proces, ktorý sa môže použiť na zavedenie tlakového napätia na povrchu zliatiny niklu. Súčasné napätie môže pôsobiť proti zvyškovému napätiu v ťahu, ktoré by mohlo byť prítomné v materiáli.

Pri výstrele sú malé sférické častice (zábery) poháňané vysokou rýchlosťou na povrch zliatiny niklu. To spôsobuje, že povrchová vrstva sa deformuje a vytvára tlakové napätie. Peening Shot môže zlepšiť únavovú životnosť materiálu a znížiť riziko praskania.

Monitorovanie

Je dôležité monitorovať a testovať zvyškový stres v zliatinách niklu. Existuje niekoľko metód, ktoré sú k dispozícii, ako napríklad difrakcia X -Ray, ultrazvukové testovanie a metódy vŕtania otvorov. Pravidelným testovaním zvyškového napätia môžete určiť, či vaše techniky redukcie stresu fungujú a v prípade potreby vykonávajú úpravy.

Záver

Zníženie zvyškového stresu v zliatinách niklu je viacstranný proces. Zahŕňa použitie správnych techník tepelného spracovania, obrábania a zvárania, ako aj zvažovanie procesov, ako je záber. Nasledovaním týchto tipov môžete vylepšiť kvalitu a výkon svojich produktov zliatiny niklu.

Ak ste na trhu s vysokými - kvalitnými zliatinami niklu a potrebujete viac rád, ako znížiť zvyškový stres alebo akékoľvek ďalšie súvisiace problémy, rád by som sa s vami porozprával. Stačí ma osloviť a môžeme začať skvelú konverzáciu o vašich konkrétnych potrebách.

Odkazy

• Príručka ASM Zväzok 4: Ošetrenie tepla
• Zváračská príručka, Americká zváracia spoločnosť
• Obrábanie dátovej príručky, Metcut Research Associates