নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় ফোরজিংস: গুরুতর ঘূর্ণায়মান অংশগুলিতে শস্যের আকার নিয়ন্ত্রণের জন্য তাপ চিকিত্সা

টারবাইন ডিস্ক, কম্প্রেসার ডিস্ক, শ্যাফ্ট এবং রটার ফোরজিংস হাজার হাজার ঘন্টা ধরে উচ্চ গতিতে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় ঘুরতে থাকে। একটি ব্যর্থতা একটি ফাঁস নয়; এটা একটা বিপর্যয়কর ঘটনা। এই অংশগুলির জন্য, ধাতুর শস্যের আকার একটি প্রসাধনী বিবরণ নয়। এটি সিদ্ধান্ত নেয় কিভাবে অংশটি ক্লান্তি ফাটল, হামাগুড়ি, এবং ধীরে ধীরে ফাটল বৃদ্ধি প্রতিরোধ করে। এই নির্দেশিকাটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে তাপ চিকিত্সা নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় ফোরজিংসে শস্যের আকার নির্ধারণ করে, প্রধান রুটগুলি কীভাবে তুলনা করে এবং ক্রেতাদের কী নির্দিষ্ট করা এবং যাচাই করা উচিত।

সুপারঅ্যালয় ফোরজিং-এ শস্যের আকার দুটি জিনিস একসাথে কাজ করে সেট করা হয়: গরম-কাজ করার ইতিহাস যা শস্য তৈরি করে এবং তাপ-চিকিত্সা তাপমাত্রা যে তাপমাত্রায় শক্তিশালীকরণ বা পিনিং কণাগুলি দ্রবীভূত হয় তার সাথে সম্পর্কিত। এই তাপমাত্রার নিচে সমাধান করা শস্যকে সূক্ষ্ম রাখে (উন্নত প্রসার্য এবং ক্লান্তি শক্তি); উপরে সমাধান করলে দানাগুলো মোটা হতে পারে (ভালো হামাগুড়ি দিতে পারে এবং ফাটল বৃদ্ধির প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে)। দ্বৈত-মাইক্রোস্ট্রাকচার চিকিত্সা একটি ডিস্কের প্রতিটি অংশকে প্রয়োজনীয় শস্যের আকার দেওয়ার চেষ্টা করে।

ক্রিটিক্যাল ঘূর্ণায়মান অংশগুলিতে শস্যের আকার গুরুত্বপূর্ণ কেন?

কারণ সূক্ষ্ম এবং মোটা দানা বিভিন্ন ব্যর্থতার মোড থেকে রক্ষা করে। সূক্ষ্ম শস্য উচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং ভাল কম চক্র ক্লান্তি প্রতিরোধের দেয়; মোটা দানা উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল হামাগুড়ি দেয় এবং ফাটল বৃদ্ধির প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে। একটি ঘূর্ণায়মান অংশে সর্বত্র কোনো একক শস্যের আকার সর্বোত্তম নয়।

একটি শস্য একটি ক্ষুদ্র স্ফটিক. শস্যের মধ্যবর্তী সীমানা উচ্চ তাপমাত্রায় দুর্বল দাগ, যেখানে ধাতব ধীরে ধীরে বিকৃত হতে পারে (হামাগুড়ি)। নিম্ন তাপমাত্রায় বিপরীতটি সত্য: সীমানা ফাটলগুলিকে অবরুদ্ধ করে, তাই আরও সীমানা (সূক্ষ্ম দানা) মানে একটি শক্তিশালী, আরও ক্লান্তি-প্রতিরোধী ধাতু। একটি ডিস্কে একবারে উভয় শর্ত থাকে। বোর (কেন্দ্র) শীতল এবং উচ্চ চাপের চক্র বহন করে। রিমটি আরও গরম হয় এবং টেকসই লোডের নিচে বসে থাকে।

সারণী 1. ডিস্ক অ্যালয়গুলিতে শস্য-আকারের ট্রেড-অফ, যেমন প্রকাশিত গ্যাস টারবাইন ডিস্ক তাপ-চিকিত্সা সাহিত্যে বর্ণিত হয়েছে।

নিকেল-ভিত্তিক সুপারঅ্যালয় ফোরজিংয়ে শস্যের আকার কী নিয়ন্ত্রণ করে?

তিনটি লিভার এটি নিয়ন্ত্রণ করে: ফোরজিংয়ের সময় ধাতুটি কতটা এবং কতটা গরম হয়, কোন কণাগুলি শস্যের সীমানা পিন করতে উপস্থিত থাকে এবং সলভাসের সাথে সম্পর্কিত চূড়ান্ত সমাধান-চিকিত্সা তাপমাত্রা (যে তাপমাত্রায় সেই কণাগুলি দ্রবীভূত হয়)।

ফরজিংয়ের সময়, বিকৃতি পুনঃক্রিস্টালাইজেশনের মাধ্যমে নতুন, ছোট দানা তৈরি করে। পরবর্তীতে উত্তাপের সময়, এই দানাগুলি বাড়তে থাকে, কারণ বড় শস্যের সীমানা কম থাকে এবং তাই শক্তি কম থাকে। শস্যের সীমানায় বসে থাকা কঠিন কণাগুলি নোঙ্গরের মতো কাজ করে এবং এই বৃদ্ধি বন্ধ করে। ইনখাদ 718অ্যাঙ্করিং ফেজ হল ডেল্টা (δ); পাউডার-মেটাল ডিস্ক অ্যালয়েসে এটি মোটা প্রাথমিক গামা প্রাইম (′)। একবার তাপ চিকিত্সার তাপমাত্রা যখন নোঙ্গরগুলি দ্রবীভূত হয় এমন বিন্দু অতিক্রম করে, দানাগুলি দ্রুত বৃদ্ধি পেতে পারে। এই কারণেই শস্যের আকার নিয়ন্ত্রণে সলভাস তাপমাত্রা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সংখ্যা।

কিভাবে ডেল্টা ফেজ ইনকোনেল 718 এ শস্যের আকার নিয়ন্ত্রণ করে?

ডেল্টা ফেজ হল একটি নাইওবিয়াম সমৃদ্ধ পর্যায় যা প্রায় 800 এবং 1000 ডিগ্রির মধ্যে শস্যের সীমানায় তৈরি হয়। এটি ফোরজিং এবং দ্রবণ চিকিত্সার সময় সীমানা পিন করে, তাই যতক্ষণ পর্যন্ত দ্রবণ তাপমাত্রা প্রায় 1010-1020 ডিগ্রি ডেল্টা সলভাসের নীচে থাকে ততক্ষণ পর্যন্ত অ্যালয় 718 সূক্ষ্ম-দানাদার থাকে৷

নকলকারীরা উদ্দেশ্যমূলকভাবে এটিকে কাজে লাগায়। "ডেল্টা প্রসেসিং"-এ উপাদানটিকে ডেল্টা ফেজ ফোরজি করার আগে এবং ফোরজি করার সময় ধরে রাখা হয়, যাতে অংশটি পরে উত্তপ্ত হলে দানা ছোট থাকে। প্রকাশিত ডেটা দেখায় যে শস্যের আকার তাপমাত্রা এবং ব-দ্বীপ সামগ্রীর জন্য কতটা সংবেদনশীল। আল্ট্রা-ফাইন-গ্রেইন 718 বিলেটের একটি গবেষণায়, 1800 ডিগ্রি ফারেনহাইট (প্রায় 980 ডিগ্রি) 5 ঘন্টার জন্য একটি দ্রবণ প্রায় 2.6% ডেল্টা রেখেছিল এবং ASTM 9 শস্যের আকার দিয়েছে, যেখানে 1850 ডিগ্রি ফারেনহাইট (প্রায় 1010 ডিগ্রি) 1 ঘন্টার জন্য 4.6% আলাদা আলাদা আলাদা আলাদা আলাদা আলাদা 4.6% ডেল্টা দিয়েছে। গবেষণায় দেখা গেছে, 954 ডিগ্রিতে স্ট্যান্ডার্ড দ্রবণ ডেল্টা-প্রক্রিয়াজাত উপাদানে একটি অভিন্ন ASTM 11-12 কাঠামো তৈরি করেছে।

সারণী 2. অ্যালয় 718 শস্যের আকারের উপর দ্রবণ তাপমাত্রা এবং ডেল্টা পর্যায়ের প্রভাব। সূত্র: TMS Superalloys proceedings (1992, 2001) এবং Alloy 718 তাপ চিকিত্সার পেটেন্ট সাহিত্য। ASTM নম্বরগুলি হল ASTM E112 শস্য আকারের সংখ্যা; উচ্চ মানে সূক্ষ্ম।

টেকঅওয়ে একটি বাণিজ্য বন্ধ. ডেল্টা ফেজ শস্যের আকার ধরে রাখতে সাহায্য করে, তবে শস্যের সীমানায় এটি নমনীয়তা এবং স্ট্রেস-জারা আচরণকেও প্রভাবিত করতে পারে, তাই কিছু অ্যাপ্লিকেশন ইচ্ছাকৃতভাবে এটি দ্রবীভূত করে। স্ট্রেস জারা প্রতিরোধের একটি প্রকাশিত পেটেন্ট রিপোর্ট করে যে ডেল্টা সলভাসের উপরে অ্যানিলিং সীমানা ব-দ্বীপকে সরিয়ে দেয় তবে ASTM 8 থেকে ASTM 3 পর্যন্ত মোটা দানা। এই কারণেই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সমাধান তাপমাত্রা বেছে নেওয়া হয়, জেনেরিক টেবিল থেকে অনুলিপি করা হয় না।

সাবসলভাস এবং সুপারসলভাস হিট ট্রিটমেন্টের মধ্যে পার্থক্য কী?

সাবসলভাস দ্রবণ চিকিত্সা গামা প্রাইম সলভাসের নীচে করা হয়, মোটা প্রাথমিক ′ কণাগুলিকে ছেড়ে দেয় যা দানাকে পিন করে এবং সূক্ষ্ম দানা দেয়। সুপারসলভাস চিকিত্সা সলভাসের উপরে করা হয়, সেই কণাগুলিকে দ্রবীভূত করে এবং দানাগুলিকে মোটা হতে দেয়। প্রথম শক্তি এবং ক্লান্তি সমর্থন করে; দ্বিতীয়টি ক্র্যাপ এবং ক্র্যাক বৃদ্ধি প্রতিরোধের পক্ষে।

এই পছন্দটি প্রধানত অত্যন্ত খাদযুক্ত, গামা-প্রাইম-শক্তিশালী পাউডার-মেটাল ডিস্ক অ্যালয়গুলিতে প্রযোজ্য যেমন রেনে 88DT, যার গামা প্রাইম সলভাস প্রায় 1110-1116 ডিগ্রি (2030-2040 ডিগ্রি ফারেনহাইট) এ রিপোর্ট করা হয়েছে। এই খাদগুলির উপর প্রকাশিত কাজ নোট করে যে সাবসলভাস চিকিত্সাগুলি মোটামুটি প্রাথমিক ′ কণাগুলির প্রায় 10-20% ধরে রাখে যা শস্যের বৃদ্ধিকে সীমাবদ্ধ করে, যখন সুপারসলভাস চিকিত্সা এই সীমাবদ্ধতা হারায় এবং দানাগুলিকে বাড়তে দেয়।

সারণী 3. গামা-প্রাইম-শক্তিশালী ডিস্ক অ্যালয়গুলির জন্য সাবসলভাস বনাম সুপারসলভাস সমাধান চিকিত্সা। সূত্র: TMS Superalloys proceedings, NASA disk study, and GE পেটেন্ট সাহিত্য।

সুপারসলভাস প্রক্রিয়াকরণ রেনে 88DT-এর বিকাশের কেন্দ্রবিন্দু ছিল, যেখানে সুপারসলভাস সলিউশন ট্রিটমেন্ট দ্বারা তৈরি মোটা দানার আকার ক্রেপকে উপকৃত করবে বলে আশা করা হয়েছিল, এবং রেনে 95 এর তুলনায় ক্লান্তি ফাটল বৃদ্ধির হারকে একটি বড় হ্রাস করার লক্ষ্যে এই প্রোগ্রামের লক্ষ্য ছিল। এই শ্রেণীর সংকর ধাতুর সুপারসলভাস চিকিত্সা মোটা দানা তৈরি করতে পারে যাতে ক্র্যাক ওয়েলের আকারের উন্নতি হয়। বৃদ্ধি

Inconel 718 Forgings এর জন্য স্ট্যান্ডার্ড হিট ট্রিটমেন্ট কি?

প্রায় 925-1010 ডিগ্রীতে সলিউশন অ্যানিল একটি দ্রুত শীতল, তারপর একটি দুই ধাপ বয়স: 8 ঘন্টার জন্য 718 ডিগ্রী, প্রায় 620 ডিগ্রী পর্যন্ত চুল্লি ঠান্ডা, 18 ঘন্টার মোট বার্ধক্য সময় ধরে রাখুন, তারপরে বায়ু শীতল করুন। ডেল্টা সলভাসের নিচে দ্রবণ ধাপ রাখলে সূক্ষ্ম শস্য সংরক্ষণ করা যায়।

সারণি 4. সাধারণ খাদ 718 সমাধান এবং বয়স চক্র। সূত্র: AMS 5662/5663 অনুশীলন উল্লেখ করে সরবরাহকারী ডেটা শীট। সর্বদা গভর্নিং স্পেসিফিকেশন এবং ক্রয় অর্ডার অনুসরণ করুন।

বার্ধক্যের ধাপগুলি শস্যের আকার খুব বেশি পরিবর্তন করে না, কারণ 718 ডিগ্রী এবং 620 ডিগ্রী দ্রবণ তাপমাত্রার চেয়ে অনেক কম। তারা যা করে তা হল শক্তিশালীকরণের পর্যায়গুলি (″ এবং ′)। শস্য আকার তাই forging রুট এবং সমাধান পদক্ষেপ দ্বারা সংশোধন করা হয়; বার্ধক্য তারপর শক্তি সেট করে।

ডুয়াল মাইক্রোস্ট্রাকচার হিট ট্রিটমেন্ট কী এবং কেন এটি ডিস্কের জন্য ব্যবহৃত হয়?

দ্বৈত মাইক্রোস্ট্রাকচার হিট ট্রিটমেন্ট একটি ডিস্ককে একটি সূক্ষ্ম-শস্য, উচ্চ-শক্তির বোর এবং একটি মোটা-শস্য, ক্রিপ-প্রতিরোধী রিম দেয় যা সলভাসের সাপেক্ষে দুটি অঞ্চলকে ভিন্ন তাপমাত্রায় গরম করে। এটির লক্ষ্য হল এক-শস্য-আকার-ফিট-সমস্ত সমঝোতা অপসারণ করা।

একটি অভিন্ন তাপ চিকিত্সা ডিস্ক জুড়ে একটি অভিন্ন দানার আকার দেয়, হয় সূক্ষ্ম বা মোটা, যা একটি আপস করতে বাধ্য করে। দ্বৈত চিকিৎসায়, রিমটিকে গামা প্রাইম সলভাসের উপরে আনা হয় যাতে এটি মোটা হয়, যখন বোরটি সলভাসের নীচে রাখা হয়। উন্নত ডিস্ক অ্যালয় এলএসএইচআর-এর উপর গবেষণা সাবসলভাস এবং সুপারসলভাস বিকল্পগুলি এবং বেশ কয়েকটি দ্বৈত-কাঠামোর বিকল্পগুলি পরীক্ষা করেছে, যা একটি সূক্ষ্ম-শস্য, উচ্চ-শক্তির বোর এবং একটি মোটা-শস্য, ক্রীপ-প্রতিরোধী রিম সরবরাহ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

পদ্ধতিটির নিজস্ব চ্যালেঞ্জ রয়েছে: সূক্ষ্ম এবং মোটা অঞ্চলের মধ্যে রূপান্তর অঞ্চল। NASA গবেষকরা একটি দ্বৈত মাইক্রোস্ট্রাকচার ডিস্কের গ্রেইন-সাইজ ট্রানজিশন জোনে ক্লান্তি ব্যর্থতার মোডগুলি অধ্যয়ন করেছেন এবং তাপ-চিকিত্সা পেটেন্টগুলি আরও একটি প্রক্রিয়া ঝুঁকির কথা উল্লেখ করে যে, সলভাসের খুব নীচে একটি বোর তাপমাত্রা গামা প্রাইমকে বেশি বয়সী করতে পারে এবং সুবিধা বাতিল করতে পারে। দ্বৈত-মাইক্রোস্ট্রাকচার চিকিত্সার জন্য সুনির্দিষ্ট তাপ নিয়ন্ত্রণ এবং পুঙ্খানুপুঙ্খ পরীক্ষার প্রয়োজন।

দরিদ্র শস্য আকার নিয়ন্ত্রণ কি ত্রুটি হতে পারে?

প্রধান ত্রুটিগুলি হল অস্বাভাবিক মোটা দানা (গুরুত্বপূর্ণ শস্যের বৃদ্ধি), মিশ্র বা ব্যান্ডেড শস্যের কাঠামো, অতিরিক্ত দ্রবণ তাপমাত্রা থেকে অতিরিক্ত বৃদ্ধি পাওয়া শস্য, এবং অবশিষ্ট স্ট্রেস বা ক্র্যাকিং, যা সবই ক্লান্তি জীবনকে কমিয়ে দিতে পারে বা ফলাফলকে অপ্রত্যাশিত করে তুলতে পারে।

সারণি 5. সুপারঅ্যালয় ফোরজিংসে সাধারণ শস্য-আকার-সম্পর্কিত ত্রুটি এবং কীভাবে তাদের প্রতিরোধ করা যায়।

কিভাবে ক্রেতাদের শস্যের আকার নির্দিষ্ট এবং যাচাই করা উচিত?

সংকর ধাতু এবং গভর্নিং স্পেসিফিকেশন, প্রয়োজনীয় ASTM E112 শস্যের আকার পরিসীমা (এবং যেকোনো সর্বাধিক গ্রহণযোগ্য মোটা শস্য), পরীক্ষার অবস্থান এবং তাপ-চিকিত্সা রুট উল্লেখ করুন, তারপর সার্টিফিকেট এবং মেটালোগ্রাফি প্রয়োজন যা এটি প্রমাণ করে।

শস্যের আকার ASTM E112 স্কেলে রিপোর্ট করা হয়, যেখানে একটি বড় সংখ্যা মানে একটি সূক্ষ্ম শস্য। নীচের সারণীটি সাধারণত সুপারঅ্যালয় ফোরজিংসে দেখা সংখ্যাগুলির জন্য আনুমানিক গড় শস্য ব্যাস দেয়।

সারণি 6. আনুমানিক ASTM E112 শস্য আকারের রূপান্তর।

সারণী 7. শস্য-আকার-ক্রিটিকাল সুপারঅ্যালয় ফোরজিংসের জন্য ক্রেতার চেকলিস্ট।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

ফরজিং ডিফরমেশন দানা তৈরি করে, পিনিং কণা (অ্যালয় 718-এ ডেল্টা ফেজ, ডিস্ক অ্যালয়েতে মোটা প্রাথমিক গামা প্রাইম) সেগুলিকে ধরে রাখে এবং সলভাসের সাপেক্ষে দ্রবণ তাপমাত্রা সিদ্ধান্ত নেয় যে এই কণাগুলি থাকবে নাকি দ্রবীভূত হবে।

ইনকোনেল 718 এর ডেল্টা সলভাস কী?

প্রায় 1010-1020 ডিগ্রী। প্রকাশিত মানগুলি সামান্য পরিসীমা কারণ সলভাস সময়, রূপবিদ্যা, এবং স্থানীয় নাইওবিয়াম বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে; একটি সমীক্ষা 1033 ডিগ্রির কাছাকাছি একটি গণনাকৃত ভারসাম্য মান এবং 1020 ডিগ্রির কাছাকাছি একটি আপাত মান রিপোর্ট করে৷

সাবসলভাস বনাম সুপারসলভাস তাপ চিকিত্সা কি?

সাবসলভাস হল গামা প্রাইম সলভাসের নীচে দ্রবণ চিকিত্সা এবং সূক্ষ্ম দানা এবং আরও ভাল প্রসার্য এবং ক্লান্তি বৈশিষ্ট্য দেয়। সুপারসলভাস সলভাসের উপরে থাকে এবং মোটা দানা দেয় এবং আরও ভাল হামাগুড়ি ও ফাটল বৃদ্ধির প্রতিরোধ ক্ষমতা দেয়।

কেন প্রতিটি শস্য লতা প্রতিরোধের জন্য মোটা না?

মোটা দানাগুলি কম প্রসার্য এবং কম-চক্রের ক্লান্তি শক্তি, যা একটি ডিস্কের শীতল, অত্যন্ত চাপযুক্ত বোরে গুরুত্বপূর্ণ। এই কারণেই দ্বৈত-মাইক্রোস্ট্রাকচার চিকিত্সা বিদ্যমান।

ইনকোনেল 718 এর জন্য আদর্শ তাপ চিকিত্সা কি?

দ্রুত ঠাণ্ডা করার সাথে 925-1010 ডিগ্রির কাছাকাছি দ্রবণ অ্যানিল করুন, তারপরে 8 ঘন্টার জন্য 718 ডিগ্রীতে বয়স, প্রায় 620 ডিগ্রীতে চুল্লি ঠান্ডা, মোট 18 ঘন্টা ধরে রাখুন এবং বায়ু শীতল করুন।

সমালোচনামূলক শস্য বৃদ্ধি কি?

অস্বাভাবিকভাবে মোটা দানা যা রেনে 88DT-এর মতো পাউডার-ধাতু মিশ্রের সুপারসলভাস তাপ চিকিত্সার পরে সমালোচনামূলক স্ট্রেনের অঞ্চলে তৈরি হয়। এটি একটি পরিচিত ফরজিং এবং তাপ-চিকিত্সা ঝুঁকি যা প্রতিরোধ করার জন্য প্রক্রিয়াকরণ নিয়ন্ত্রণগুলি ডিজাইন করা হয়েছে।