اینکونل 625به دلیل مقاومت در برابر خوردگی بسیار ارزشمند است، اما همان شیمی نیکل-کروم-مولیبدن باعث می‌شود که در هنگام شکل‌دهی سرد، سریع‌تر کار کند و بیشتر از فولاد کربنی به عقب برگردد. سازندگانی که قوانین خمشی ملایم را برای اینکونل 625 اعمال می‌کنند-به طور معمول با قطعات ترک خورده، خارج از زوایای تحمل، یا ابزار سوخته- مواجه می‌شوند. این راهنما به‌طور واضح توضیح می‌دهد که Inconel 625 در زیر کار سرد چگونه رفتار می‌کند، سرعت سخت شدن کار و برگشت فنری آن در مقایسه با فولاد ضد زنگ و تیتانیوم چگونه است، و اینکه چه روش‌های پرس، ابزارآلات و آنیل کردن، عملکرد شکل‌دهی را قابل پیش‌بینی و بدون ترک{10}} نگه می‌دارد.

در حین کار سرد چه اتفاقی برای اینکونل 625 می افتد؟

کار سرد Inconel 625 ساختار کریستالی خود را برای افزایش استحکام و سختی بازآرایی می کند و در عین حال شکل پذیری باقیمانده را کاهش می دهد، و از آنجایی که کار آلیاژ سریعتر از فولاد ضد زنگ سخت می شود، این اثر تقویتی زودتر و واضح تر با پیشرفت شکل گیری ظاهر می شود.

دلیل منطقی: Inconel 625 یک آلیاژ نیکل مکعبی-محلولی-تقویت شده-مرکز- جامد است. وقتی در دمای اتاق خم می‌شود، کشیده می‌شود یا می‌پیچد، نابجایی‌های - عیوب میکروسکوپی در شبکه کریستالی - تکثیر می‌شوند و با یکدیگر در هم می‌پیچند. این گره خوردن چیزی است که فلز را سخت‌تر و محکم‌تر می‌کند، اما همچنین از توانایی مواد برای کشش بیشتر بدون ترک خوردن استفاده می‌کند. از آنجایی که اینکونل 625 هیچ تبدیل فازی برای کاهش این اثر ندارد (برخلاف برخی از فولادهای ضد زنگ که می توانند به مارتنزیت تبدیل شوند)، سخت شدن صرفاً نابجایی{11}}است و با هر عبور شکل دهی به طور پیوسته جمع می شود.

اینکونل 625 در مقایسه با فولاد ضد زنگ و تیتانیوم چقدر سریع کار می کند؟

Inconel 625 دارای قدرت کرنش-سختی (n-مقدار) تقریباً 0.4-0.5 در شرایط آنیل شده، بالاتر از فولاد ضد زنگ 316L (تقریباً 0.3-0.45) و بسیار بالاتر از تیتانیوم خالص تجاری، 6.505-2000، تقریباً 2.05-2. استحکام سریعتر در واحد تغییر شکل سرد نسبت به هر دو ماده.

جدول 1 - تقریبی اتاق-کرنش دمایی-شار سخت شدن و خواص مکانیکی آنیل شده. مقادیر واقعی بر اساس گرما، شکل آسیاب و اندازه دانه متفاوت است. بررسی در برابر گزارش های آزمایش آسیاب تایید شده.

نتیجه عملی این است که اینکونل 625 پس از کاهش سرمای کل کمتری نسبت به فولاد ضد زنگ برای رسیدن به همان افزایش، به درصد مشخصی در سختی و استحکام می‌رسد. سازندگانی که به رفتار شکل‌دهی فولاد ضد زنگ عادت کرده‌اند، باید انتظار داشته باشند که Inconel 625 به طرز محسوسی سفت‌تر و مقاوم‌تر در برابر تغییر شکل‌های بیشتر در مراحل شکل‌گیری چند مرحله‌ای باشد.

چگونه سخت شدن کار بر روی تشکیل نیرو و انتخاب تجهیزات تأثیر می گذارد؟

از آنجایی که اینکونل 625 هم قوی‌تر و هم سریع‌تر از فولاد ضد زنگ سخت می‌شود، نیروهایی را برای قطعات با ضخامت معادل 40 تا 80 درصد تشکیل می‌دهند که به پرس‌های{4} با تناژ بالاتر، ابزار قوی‌تر و ترخیص قالب محافظه‌کارانه‌تر نسبت به دستگاه فولاد ضد زنگ مغازه‌ها نیاز دارند.

دلیل: مقیاس مورد نیاز تناژ پرس با تنش جریان مواد، که به طور مداوم از طریق سکته شکل‌دهی با انباشته شدن سخت شدن کار افزایش می‌یابد. دست کم گرفتن این امر منجر به پرس کم توانی می شود که در اواسط-قطعات، خم شدن ناقص، یا سایش زودرس ابزار متوقف می شود. مفاهیم کلیدی تجهیزات عبارتند از:

• تناژ پرس: فشارهای سایز برای تنش جریان Inconel 625 در پایان حرکت شکل‌دهی، نه فقط قدرت تسلیم اولیه آن، از آنجایی که سخت شدن نیروی مورد نیاز را با پیشرفت خمش افزایش می‌دهد.
• فاصله قالب: برای کاهش غلظت تنش برشی در حین سوراخ کردن و سوراخ کردن، از پانچ کمی بزرگتر-برای-ترخیص قالب نسبت به فولاد زنگ نزن با ضخامت{2} معادل{2}}(معمولاً 8-10٪ ضخامت در هر طرف در مقابل 6-8٪ برای ضد زنگ) استفاده کنید.
• مواد و سختی ابزار: از فولاد ابزار سخت شده (D2، A2) یا درج های کاربید برای کار با حجم بالا استفاده کنید، زیرا سایندگی و استحکام Inconel 625 در مقایسه با فولاد ضد زنگ سایش ابزار را تسریع می کند.
• سفتی ماشین: از پرس های هیدرولیک یا پرس های مکانیکی قاب سنگین-که نیرو را در طول مدت طولانی تری حفظ می کنند، ترجیح دهید، زیرا شکل گیری Inconel 625 اغلب از ضربه آهسته تر و کنترل شده تری نسبت به فولاد ضد زنگ بهره می برد.

مهندسان هنگام تشکیل Inconel 625 چقدر باید انتظار Springback داشته باشند؟

اینکونل 625 معمولاً 2 تا 4 برابر بیشتر از فولاد نرم و تا حدی بیشتر از فولاد زنگ نزن آستنیتی برای خمش معادل، برگشت فنری زاویه‌دار را نشان می‌دهد، زیرا فلس‌های برگشت فنری با نسبت استحکام تسلیم به مدول الاستیک، و اینکونل 625 استحکام تسلیم بالایی را به فولاد بر روی یک مدول دارد.

برگشت فنری به این دلیل اتفاق می‌افتد که الیاف بیرونی یک خم فراتر از نقطه تسلیم خود (تغییر شکل دائمی و پلاستیکی) تحت فشار قرار می‌گیرند، در حالی که الیاف داخلی نزدیک محور خنثی در محدوده الاستیک باقی می‌مانند و سعی می‌کنند پس از رها شدن بار شکل‌دهی به شکل اولیه خود برگردند. بزرگی این اثر تقریباً متناسب با قدرت تسلیم تقسیم بر مدول الاستیک (σy/E) است. مدول الاستیک اینکونل 625 (~ 207 گیگا پاسکال) نزدیک به فولاد است، اما استحکام تسلیم آن به طور قابل توجهی بالاتر از فولاد نرم و نسبتاً بالاتر از فولاد ضد زنگ 316L آنیل شده است، بنابراین نسبت σy/E آن - و بنابراین برگشت فنری آن - به نسبت بیشتر است.

Inconel 625 Springback چگونه با فولاد ضد زنگ و تیتانیوم مقایسه می شود؟

برای یک زاویه خم معادل، فنر بک عموماً تیتانیوم را در بالاترین رتبه، Inconel 625 ثانیه، و فولاد ضد زنگ و فولاد نرم را به تدریج پایین‌تر می‌گیرد و نسبت تسلیم-استحکام{2}}به-هر ماده را به جای استحکام مطلق آن به تنهایی دنبال می‌کند.

جدول 2 - رتبه بندی برگشت فنری نسبی و میزان خمش معمولی بر اساس مواد. زاویه جبران واقعی به شعاع خم، ضخامت، و ابزار بستگی دارد. آزمایشات تولید باید مقادیر نهایی را تایید کنند.

بهترین روش ها برای خم کردن ورق و صفحه Inconel 625 چیست؟

خمش قابل اعتماد Inconel 625 به حداقل شعاع خمشی تقریباً 1-2.5 برابر ضخامت مواد بسته به گیج، خمش بیش از حد عمدی برای جبران برگشت فنری، و جهت خم{3}خم{3} خط در جهت غلتش در هر جا که ممکن است نیاز دارد.

جدول 3 - حداقل شعاع خمشی توصیه شده برای Inconel 625 آنیل شده بر حسب ضخامت. شعاع های تنگ تر خطر ترک خوردگی را افزایش می دهد و ممکن است نیاز به بازپخت میانی داشته باشد.

بهترین روش‌های اضافی برای کاهش ترک خوردگی و رد ابعاد عبارتند از:

• هر زمان که هندسه قطعه اجازه می دهد، خط خم را عمود بر جهت غلتش (90 درجه) قرار دهید، زیرا شکل پذیری در سراسر دانه معمولاً کمتر از طول آن است و یک خط خم عمود بر کرنش به طور یکنواخت تر پخش می کند.
• به طور عمدی توسط زاویه جبران تعیین شده از قطعات آزمایشی یا محدوده های جدول 2 بیش از حد خم شوید، سپس زاویه نهایی را پس از شل شدن مواد بررسی کنید.
• از شعاع های پانچ سخاوتمندانه به جای مشت های تیز استفاده کنید، که فشار را متمرکز می کند و باعث ترک خوردن لبه ها می شود، به خصوص در لبه های بریده شده یا خالی.
• لبه های برش خورده قبل از خم شدن، صاف و صاف شوند، زیرا-لبه های برش خورده حاوی مواد کاری-سخت شده، ترک-است که به فیبر خارجی خم تبدیل می شود.
• خم شدن با سرعت کنترل شده و متوسط ​​​​به جای کوبیدن با سرعت بالا-، به ماده اجازه می دهد تا کرنش را به جای شکستگی به صورت موضعی توزیع کند.

چه زمانی بازپخت متوسط ​​در طول شکل دهی سرد مورد نیاز است؟

معمولاً زمانی که کاهش سرمای انباشته به حدود 20 تا 30 درصد رسید یا در صورت بروز ترک خوردگی لبه، اتصال ابزار یا برگشت فنری غیرمنتظره، بازپخت محلول میانی لازم است، زیرا سرعت سخت شدن سریع Inconel 625 شکل‌پذیری را سریع‌تر از فولاد ضد زنگ در همان کاهش مصرف می‌کند.

جدول 4 - پارامترهای معمولی بازپخت محلول میانی برای Inconel 625 بین عملیات شکل‌دهی سرد-. همیشه پارامترها را در برابر مشخصات مواد و رویه‌های کنترل جو کوره تأیید کنید.

نادیده گرفتن بازپخت میانی روی قطعات بسیار شکل‌گرفته یکی از شایع‌ترین دلایل شکست ترک‌خوردگی گزارش‌شده در مزرعه است، زیرا اپراتور اغلب نمی‌تواند به‌صورت بصری یک ورق کاملاً سخت شده-در معرض ترک را از ورقی با شکل‌پذیری باقی‌مانده تشخیص دهد تا زمانی که ترک واقعاً ظاهر شود.

کدام فرآیندهای شکل دهی برای Inconel 625 خوب کار می کنند و از کدام یک باید اجتناب کرد؟

خم شدن برک ترمز، شکل دهی رول و کشش عمیق با شعاع سخاوتمندانه برای Inconel 625 به خوبی-ثابت شده است، در حالی که- مهر زنی با شعاع تیز،-سرعت بالا بدون تهویه لبه، و قسمت سرد قسمت های ضخیم خطر ترک خوردگی بالایی دارد و فقط باید با روش های واجد شرایط به آنها نزدیک شد.

جدول 5 - مناسب بودن فرآیندهای تشکیل سرماخوردگی-برای Inconel 625.

چگونه کار سرد بر مقاومت خوردگی و خواص مکانیکی Inconel 625 تأثیر می گذارد؟

سرد کاری متوسط، استحکام و سختی Inconel 625 را بدون کاهش قابل توجه مقاومت در برابر خوردگی آن افزایش می‌دهد، اما کار سرد سنگین همراه با قرار گرفتن در معرض دمای بالا می‌تواند حساسیت به ترک خوردگی تنشی و حمله بین دانه‌ای را افزایش دهد، اگر قطعه به‌درستی بازپخت نشود یا استرس برطرف نشود.

دلیل: مقاومت در برابر خوردگی Inconel 625 عمدتاً از محتوای کروم و مولیبدن آن ناشی می شود که یک لایه اکسید غیرفعال پایدار را تشکیل می دهد، یک ویژگی شیمیایی که کار سرد مستقیماً از بین نمی رود. با این حال، سرد کاری باعث ایجاد تنش پسماند و چگالی بالاتر نابجایی می‌شود، که هر دو می‌توانند ترک خوردگی تنشی را در محیط‌های حساس (مانند یاتاقان{2}}کلرید یا سرویس‌های سوزاننده) تسریع کنند، در صورتی که قطعه در حالت-تشکیل‌شده و بدون آنیل باقی بماند. برای قطعاتی که وارد سرویس تهاجمی می شوند، قبل از اینکه قطعه در سرویس قرار گیرد، یک-تسکین استرس ایجاد شده-یا آنیل کامل محلول برای بازیابی ساختار کم-تنش و کاملاً تبلور مجدد توصیه می شود.

چه روش‌هایی از ابزار و روغن کاری باعث کاهش ساییدگی ابزار می‌شود؟

ساییدگی و سایش زودرس ابزار با استفاده از روان کننده‌های{0}}فشار شدید{1} بدون کلر، سطوح ابزار صیقلی یا پوشش داده شده و سرعت‌های شکل‌دهی آهسته‌تر به حداقل می‌رسد، زیرا تمایل Inconel 625 به سخت شدن و چسبیدن به فولاد ابزار به طور قابل‌توجهی بیشتر از فولاد کربنی است.

برای جلوگیری از خطر ترک خوردگی ناشی از خوردگی استرس ناشی از بقایای روانکار در دمای بالا، از روان کننده‌های-بدون کلر و گوگرد-برای آلیاژهای نیکل استفاده کنید.

• برای مقاومت در برابر سایش چسب ناشی از تمایل Inconel 625 به صفرا، ابزار فولادی صیقلی و سخت شده (D2/A2) یا کاربید{2}}را مشخص کنید.
• پوشش‌های PVD (مانند TiN یا TiAlN) را روی ابزارهای تولیدی با حجم بالا اعمال کنید تا اصطکاک و سوزش را کاهش دهید.
• سرعت شکل‌دهی را در مقایسه با عمل فولاد کربنی کاهش دهید، اجازه می‌دهد فیلم روان‌کننده بهتر حفظ شود و کرنش یکنواخت‌تر توزیع شود.
• ابزارها را تمیز کنید و روان کننده را به طور مکرر در طول دوره تولید مجدداً بکار ببرید، زیرا پس از شروع به کار، مواد گندیده به سرعت روی سطح قالب منتقل می شوند.

سوالات متداول

بله، هنگام استفاده از شعاع خمش سخاوتمندانه، سرعت شکل دهی کنترل شده، خمش بیش از حد مناسب برای برگشت فنری، و بازپخت میانی در کاهش تجمعی بالا، Inconel 625 را می توان به طور قابل اعتمادی به صورت سرد در براکت ها، لوله ها و اجزای کشیده شده بدون ترک شکل داد.

چرا اینکونل 625 به خمش بیش از حد فولاد ضد زنگ نیاز دارد؟

اینکونل 625 به بیش از حد خمش نیاز دارد زیرا استحکام تسلیم آن نسبت به مدول الاستیک آن بیشتر از فولاد ضد زنگ آنیل شده است، که باعث افزایش نسبت بازیابی الاستیک (بازیافت فنری) پس از برداشتن بار شکل دهی می شود.

اینکونل 625 بعد از یک دفعه-فرمینگ چقدر سخت می شود؟

افزایش دقیق به سطح کرنش و شرایط شروع بستگی دارد، اما قدرت کرنش-اینکونل 625 تقریباً 0.4-0.5 به این معنی است که سختی و استحکام به شدت حتی در سطوح کرنش متوسط ​​افزایش می‌یابد، به طور کلی تندتر از فولاد ضد زنگ 316 لیتری که این کاهش را تجربه می‌کند.

آیا کار سرد مقاومت خوردگی Inconel 625 را کاهش می دهد؟

مقاومت در برابر خوردگی عمومی با کار سرد متوسط ​​به طور قابل توجهی کاهش نمی یابد، اما قطعات بسیار سرد-و بازپخت نشده می توانند در محیط های تهاجمی بیشتر مستعد ترک خوردگی تنشی شوند، بنابراین یک آنیل پست-برای سرویس های حیاتی یا بسیار خورنده توصیه می شود.

حداقل شعاع خمش برای ورق Inconel 625 با ضخامت 3 میلی متر چقدر است؟

برای ورق Inconel 625 آنیل شده با ضخامت 3 میلی متر، حداقل شعاع خمشی تقریباً 1.5 تا 2 برابر ضخامت ماده (4.5-6 میلی متر) نقطه شروع منطقی است، اگرچه آزمایشات تولید باید شعاع را برای حالت خاص، ابزار و جهت خمشی مورد استفاده تأیید کنند.