Sut mae superalloy 625 sy'n seiliedig ar nicel yn cyrydu?
Mae gan Superalloy Inconel 625 sy'n seiliedig ar nicel briodweddau mecanyddol rhagorol a gwrthiant cyrydiad ac fe'i defnyddiwyd mewn cymwysiadau allweddol megis diwydiannau awyrofod a morol. Fodd bynnag, mae ei brosesadwyedd gwael a gofynion llwyth anffurfiad plastig uchel bob amser wedi cythryblus gweithgynhyrchwyr. Felly, mae llawer o astudiaethau wedi archwilio gweithgynhyrchu ychwanegion o Inconel 625 i oresgyn y materion hyn. Crynhodd ymchwilwyr o Brifysgol Porto ym Mhortiwgal dechnoleg dyddodiad laser uniongyrchol (DLD) Inconel 625 a'i ddeunyddiau cyfansawdd.
DLD IN625 priodweddau mecanyddol
Gostyngodd estyniad gyr IN625 wedi'i gynhesu ar 760 gradd yn annormal, er na roddodd yr awduron unrhyw reswm dros y gostyngiad hwn. Fodd bynnag, gellir priodoli'r gostyngiad sydyn a welwyd yn ehangiad IN625 anffurfiedig i'r gyfradd straen a gymhwyswyd yn y prawf tynnol. Mae rhai awduron yn sôn am yr ymddygiad hwn ar gyfer aloion tebyg a brofwyd ar 600 gradd. Dangosodd sawl awdur arall hefyd yr ymddygiad hwn o briodweddau tynnol yn ystod profion tynnol ar dymheredd tebyg.
Mae gan elfennau hydoddyn sy'n toddi'n uchel (molybdenwm, niobium) gyfernodau trylediad isel yn y matrics nicel; felly, mae eu presenoldeb yn y toddiant solet yn cynyddu cryfder creep yr aloi, tra bod cromiwm, er bod ganddo gyfernod caledu llai, yn meddu ar gyfernod caledu is oherwydd ei bresenoldeb yn IN625. Mae ffracsiwn pwysau uchel yn dal i gyfrannu'n sylweddol at gryfhau datrysiad solet. Mae carbon hefyd yn elfen cryfhau datrysiad solet effeithiol ac yn ffynhonnell cryfhau carbid cynradd ac uwchradd. Mae gan IN625 strwythur grisial ciwbig wyneb-ganolog (FCC) sy'n debyg i uwch-aloiion nicel eraill sy'n gwrthsefyll trawsnewid cyfnod o dymheredd ystafell i'r pwynt toddi. At hynny, mae gan strwythur Cyngor Sir y Fflint gyfradd is o brosesau actifadu thermol sy'n dylanwadu ar y ffenomen dadffurfiad creep. Mae ymwrthedd i ddiraddiad arwyneb allanol a achosir gan ocsidiad a chorydiad thermol yn cael ei reoli'n bennaf gan gromiwm, alwminiwm a thitaniwm. Oherwydd siâp cymhleth y rhan fwyaf o rannau IN625, achosodd gor-beiriannu ynghyd â natur anodd-i-beiriannu'r aloi anawsterau sylweddol yn ystod y broses weithgynhyrchu. Yn ogystal, mae ffurfio IN625 yn gofyn am bŵer uwch yn ystod y broses ffurfio (tua 4 gwaith yn fwy na dur carbon).
Mae gan Forged IN625 briodweddau mecanyddol uchel ar dymheredd ystafell. Fodd bynnag, mae ei briodweddau mecanyddol tymheredd uchel yn ei osod ar wahân i ddur o gryfder cyfatebol. Mae ASTM B443 yn nodi'r gofynion sylfaenol ar gyfer dalen/plât ac mae ASTM B564 yn pennu'r gofynion ar gyfer gofaniadau IN625. Mae ASTM E8 ac ISO 6892 yn ddulliau safonol ar gyfer profi tynnol unixial deunyddiau metelaidd ar dymheredd ystafell, tra bod ASTM E21 ac ISO 6892 yn darparu dulliau ar gyfer profi tynnol metelau ar dymheredd uchel ar gyfer gofannu ac AM IN625. ASTM E292 ac ASTM E740 Dulliau prawf safonol ar gyfer pennu cryfder torri (tymheredd uchel) a chryfder gweddilliol sbesimenau rhicyn o dan lwytho tynnol. Mae'r dulliau prawf uchod yn addas ar gyfer deunyddiau IN625 a weithgynhyrchir yn gonfensiynol ac a weithgynhyrchir yn ychwanegyn. At hynny, yn achos rhai profion (ee, profion yn erbyn ASTM E740), gall profion deunydd AM ddod ar draws rhai cyfyngiadau, megis trwch sbesimen neu geometreg sbesimen.
Dros yr ychydig flynyddoedd diwethaf, bu sawl ymdrech ar AM o'r IN625 gan ddefnyddio DLD. Crynhoir priodweddau mecanyddol a adroddwyd mewn amrywiol astudiaethau, a darperir manylebau eiddo mecanyddol ar gyfer IN625 a weithgynhyrchir yn gonfensiynol hefyd er gwybodaeth. Mae pob eiddo a ddangosir yma heb driniaeth wres ôl-brosesu dilynol.
