Inconel 718 AMS 5662 ve AMS 5663: Çubuk ve Dövme Spesifikasyon Karşılaştırması

Inconel 718 (UNS N07718)havacılık, petrol ve gaz ve enerji üretimi endüstrilerinde en yaygın olarak kullanılan çökeltme-sertleştirilebilen nikel-krom süper alaşımlarından biridir. Bu alaşımı kapsayan birçok spesifikasyon arasında, AMS 5662 ve AMS 5663 en sık başvurulanlardan ikisidir -, ancak bunlar belirgin şekilde farklı malzeme koşullarını temsil eder ve tedarik zincirinde farklı amaçlara hizmet eder.

AMS 5662 ve AMS 5663 arasındaki farkları anlamak, mühendisler, alıcılar ve satın alma profesyonelleri için maliyetli spesifikasyon hatalarından kaçınmak ve parçaların tasarlandığı gibi performans göstermesini sağlamak açısından kritik öneme sahiptir.

İnkonel 718 Nedir?

Inconel 718, mükemmel kaynaklanabilirliği, oksidasyon direnci ve 700 dereceye (1290 derece F) varan sıcaklıklarda mekanik performansıyla bilinen, yüksek-mukavemetli, korozyona-dirençli nikel-bazlı bir alaşımdır.

Temel kimyasal bileşimi şunları içerir:

• Nikel + Kobalt: %50,0 – 55,0
• Krom: %17,0 – 21,0
• Demir: Denge
• Niyobyum + Tantal: %4,75 – 5,50
• Molibden: %2,80 – 3,30
• Titanyum: %0,65 – 1,15
• Alüminyum: %0,20 – 0,80

Niyobyum ilavesi, alaşımın olağanüstü yüksek-sıcaklık mukavemetinden sorumlu birincil güçlendirme mekanizması olan çökeltme sertleşmesi sırasında gama-çift-asal ( ″) intermetalik fazı oluşturur.

AMS 5662'ye Genel Bakış

AMS 5662, çözelti-tavlanmış durumdaki Inconel 718 için SAE Havacılık ve Uzay Malzeme Spesifikasyonudur. Bu, malzemenin yumuşatılmış, işlenebilir bir durumda -, AMS 718 ailesi arasında "en ham" ve en yumuşak durumda sağlandığı anlamına gelir.

• Yalnızca çözelti halinde-işlenmiş olarak sunulur
• Eskitilmiş malzemeye kıyasla daha düşük çekme ve akma dayanımı
• Maksimum süneklik ve işlenebilirlik
• Son kullanıcı tarafından-işleme sonrası eskitmeye yöneliktir
•  

• Kapsamlı karmaşık işleme gerektiren bileşenler
• İşleme sonrasında eskitilecek dövme ve kütükler
• Havacılık ön kalıpları ve yarı-mamul parçalar
• Kaynak yapılacak ve ardından ısıl-işlem görecek parçalar
•  

• Çözüm Tavlama: 1700–1850 derece F (927–1010 derece)
• Soğutma: Hızlı hava veya yağ söndürme
• Yaşlanma: Bu spesifikasyona dahil değildir
•  

AMS 5663'e Genel Bakış

AMS 5663, çökeltme-sertleştirilmiş (çift-yaşlandırılmış) durumdaki Inconel 718 için SAE Havacılık ve Uzay Malzeme Spesifikasyonudur. Maksimum mukavemet ve yorulma direncinin gerekli olduğu kritik havacılık bileşenleri için en yaygın olarak belirtilen durumdur.

• Tamamen ısıl işleme tabi tutulmuş (çözeltiye tabi tutulmuş + eskitilmiş) durumda teslim edilir
• Teslimatta yüksek çekme ve akma mukavemeti
• Mükemmel yorulma ve stres korozyon direnci
• Servis-hazır - başka ısıl işleme gerek yok
•  

• Jet motoru türbin diskleri ve kompresör diskleri
• Motor milleri ve saplama milleri
• Türbin halkaları ve tutma halkaları
• Yüksek-dayanımlı bağlantı elemanları ve cıvatalar
• Denizaltı petrol ve gaz kuyu başı bileşenleri
• Havacılık yapısal braketleri ve bağlantı parçaları
•  

• Çözelti Tavlama: 1700–1850 derece F (927–1010 derece), hava veya yağla söndürme
• Yaşlandırma Adımı 1: 8 saat boyunca 1325 derece F (718 derece), fırın 100 derece F/saat ila 1150 derece F arasında soğutulur
• Yaşlandırma Adımı 2: 1150 derece F'de (621 derece) 8 saat tutun, ardından havayla soğutun

Çift yaşlandırma döngüsü, ince bir şekilde dağıtılmış bir ″ ve ′ çökelti yapısı oluşturarak en yüksek mukavemeti ve mikroyapısal stabiliteyi sağlar.

Yan-yan yana-Karşılaştırma

1. AMS 5662 Durumunda İşleme
2. AMS 5662, daha yumuşak ve daha esnek bir malzeme olduğundan büyük işleme operasyonları için tercih edilen durumdur:
3. Daha düşük kesme kuvvetleri gerektirir\\
4. Daha yüksek kesme hızlarına izin verir (genellikle karbür takımlarla 100–150 SFM)
5. Takım aşınmasını azaltır
6. İşi-sertleştirme etkilerini en aza indirir
7. Daha iyi yüzey kalitesi sağlar

Çöktürme-sertleştirilmiş AMS 5663'ün işlenmesi çok daha zorludur:

1. Kesme hızları 40–80 SFM'ye düşürülmelidir
2. Daha yüksek sertlik nedeniyle takım ömrü önemli ölçüde kısalır
3. İşin sertleşmesini önlemek için ilerleme hızları agresif olmalıdır-
4. Yüksek-basınçlı taşma soğutma sıvısı gereklidir
5. Ana işleme her zaman AMS 5662 koşulunda gerçekleştirilmelidir
6. Genel en iyi uygulama: tüm kaba işleme ve çoğu ince talaş işleme operasyonunu, malzeme AMS 5662 çözeltiyle-işlenmiş durumdayken tamamlayın, ardından AMS 5663 gereksinimlerini karşılamak için çökeltme sertleştirme ısıl işlemini gerçekleştirin. AMS 5663 malzemesi üzerinde yalnızca küçük ince işleme, taşlama ve-yakın tolerans işlemleri gerçekleştirilmelidir.

• Çözeltide-tavlanmış durum (AMS 5662) en iyi kaynaklanabilirliği sunar. Çökelti-serbest mikro yapısı sayesinde, ısıdan-etkilenen bölge (HAZ), gerinim-yaş çatlamasına karşı çok daha az hassastır.

• Çökeltmeyle sertleştirilmiş durum (AMS 5663), HAZ çatlamasına karşı daha duyarlıdır. Eskimiş malzemeye doğrudan kaynak yapmak daha yüksek bir gerinim-yaş çatlağı riski taşır.

Sektördeki en iyi uygulama:

1. Mümkün olduğunda AMS 5662 (çözelti ile işlenmiş) koşulunda kaynak yapın
2. AMS 5663 özelliklerini geri yüklemek için-kaynak sonrası çözüm işlemi + çökeltme yaşlandırma gerçekleştirin
3. Onarımlar için ERNiCrMo-1 dolgulu TIG (GTAW) kullanın
4. Eskimiş durumda bile, Inconel 718'in yavaş ″ çökelme kinetiği, onu Waspaloy, Rene 41 ve A286'dan önemli ölçüde daha iyi kaynaklanabilir çökeltme-sertleştirilmiş süper alaşımlardan - biri haline getirir.

AMS 5663 Yüksek Sıcaklıklarda Mekanik Özellikler:

Hem AMS 5662 hem de AMS 5663 aynı alaşım kimyasını kapsar - fark tamamen ısıl-işlem görmüş durumda. AMS 5663'e eskitildikten sonra, yükseltilmiş-sıcaklık özellikleri, başlangıç ​​koşulundan bağımsız olarak aynıdır.

Nasıl Seçilir: AMS 5662 ve AMS 5663

Aşağıdaki durumlarda AMS 5662'yi seçin:

• İşleme için çubuk stoğu, dövme veya kütük tedarik ediyorsunuz
• Bileşenleriniz karmaşık işleme operasyonlarından geçecek
• Yaşlandırma ısıl işlemini evde-uygulamayı planlıyorsunuz
• Son ısıl işlemden önce bileşeni kaynaklamanız gerekir
• Şekillendirme operasyonları için maksimum süneklik istiyorsunuz
• Ön kalıplar veya yarı-mamul parçalar üretiyorsunuz

Aşağıdaki durumlarda AMS 5663'ü seçin:

1. Parçalarınız derhal tam tasarım gücünde teslim edilmelidir
2. Son kullanıcı tarafından minimum ilave ısıl işleme ihtiyaç duymanız
3. Bileşen dönen bir motor parçasıdır (disk, mil)
4. Maksimum çekme, akma ve yorulma mukavemetine ihtiyacınız var
5. Parça, kritik havacılık veya deniz altı uygulamalarına yöneliktir
6. Bitmiş parçaları montaj için doğrudan bir OEM'e teslim ediyorsunuz

Yanlış Spesifikasyonu Seçmenin Temel Riskleri

• Parçalar önemli ölçüde zayıflayacak
• Yüksek-stres veya yüksek-sıcaklıktaki hizmette zamanından önce arıza
• Kritik havacılık ve uzay uygulamalarındaki emniyet riskleri
• Müşteri veya OEM tarafından reddedilme
•  

• Gereksiz yere daha yüksek malzeme maliyeti
• İşleme ve şekillendirme zorluğu
• Daha kısa takım ömrü ve daha yüksek üretim maliyetleri
• İşleme sonrası-işlemler sırasında olası boyutsal bozulma
•  

Eritme Uygulama Gereksinimleri

Hem AMS 5662 hem de AMS 5663, dönen donanım uygulamaları için VIM + VAR (Vakum İndüksiyonlu Eritme + Vakum Ark Yeniden Eritme) çift-eritme uygulaması gerektirir. Bu şunları sağlar:

• Hassas kimya kontrolü
• Minimize edilmiş ayrışma
• Temiz, homojen mikro yapı
• Merkezden yüzeye tutarlı mekanik özellikler
• En zorlu dönen bileşenler (motor diskleri, türbin milleri) için, ek temizlik ve yorulma ömrü sağlamak amacıyla üçlü-eriyik işleme (VIM + ESR + VAR) belirtilebilir.

Son Özet

AMS 5662 ve AMS 5663 aynı madalyonun iki yüzüdür -, aynı Inconel 718 alaşım kimyasını kapsarlar ancak üretim zinciri boyunca farklı noktaları temsil ederler.

• AMS 5662 başlangıç ​​noktasıdır: yumuşak, işlenebilir ve son-işleme için hazır.
• AMS 5663 bitiş çizgisidir: tamamen ısıl-işlenmiş, yüksek-mukavemetli ve servise-hazır.

Tipik üretim akışı şu şekildedir: AMS 5662'yi tedarik edin → bileşeni işleyin → çökeltme sertleştirmesini gerçekleştirin → AMS 5663 gereksinimlerine göre teslim edin.

Mühendisler ve satın alma ekipleri bu farklılıkları anlayarak performansı, üretilebilirliği ve maliyeti dengeleyen bilinçli kararlar alabilirler - ve doğru uygulama için doğru malzemenin seçilmesini sağlarlar.