Окончательное руководство по штамповке металла Inconel 718: процессы и применения

Inconel 718 — это высокопроизводительный никель-хромовый суперсплав. Он выделяется своей удивительной прочностью и способностью сопротивляться коррозии при очень высоких температурах.

Процесс создания штамповок из Inconel 718 играет жизненно важную роль в производстве долговечных, необходимых компонентов для многих отраслей. Работа с этим материалом приносит множество вызовов, требующих специальных знаний, аналогичных тем, что необходимы для штамповки Inconel 625. Это руководство охватывает свойства материала, как его штампуют, что делает его трудным в обработке и где его используют.

Уникальная задача

Штамповка Inconel 718 значительно отличается от работы с обычными металлами. Основные свойства материала делают его сложным в обработке. Вам нужно понимать эти особенности, чтобы успешно изготавливать детали.

Семейство суперсплавов Inconel известно своей работоспособностью в сложных условиях, и Inconel 718 это явно демонстрирует.

• Высокая прочность на разрыв и текучесть: При правильной термообработке Inconel 718 имеет прочность на разрыв около 1375-1400 МПа. Это означает, что вам нужны гораздо более мощные прессы и инструменты, которые могут выдерживать огромные силы.

• Исключительная скорость упрочнения: Материал быстро становится тверже в процессе штамповки. Это создает экстремальное напряжение на инструментах и матрицах, что приводит к их более быстрому износу.

• Сопротивление высоким температурам: Хотя это помогает в его конечном использовании, способность материала оставаться прочным при высоких температурах создает много тепла во время формования. Это тепло может разрушать смазочные материалы и сокращать срок службы инструмента.

• Коррозионная стойкость: Это качество делает Inconel 718 необходимым в жестких химических и морских условиях, поэтому его часто используют для штампованных деталей.

Технический процесс штамповки

Успешное формование Inconel 718 требует тщательного планирования для работы с трудной природой материала. Каждый шаг имеет значение, от проектирования инструментов до выбора правильной смазки.

Инструменты и материалы

Обычные инструментальные стали не подойдут для Inconel 718. Матрицы должны быть изготовлены из очень прочных, износостойких материалов, таких как современные инструментальные стали (D2, M4) или, чаще всего, включать карбидные вставки в местах, которые быстро изнашиваются.

Проектирование инструмента требует гладких кривых и высокополированных поверхностей для уменьшения трения, предотвращения прилипаний и обеспечения плавного потока материала во время формования.

Выбор пресса

Необходимы тяжелые механические или гидравлические прессы. Высокие силы, необходимые для резки и формования Inconel 718, требуют прессов с высокой грузоподъемностью и очень жесткими рамами, чтобы минимизировать изгиб под давлением.

Сервоприводные прессы предлагают лучший контроль над скоростью и временем, что помогает управлять теплом и улучшать качество деталей.

Критическая смазка

Смазка может быть самой важной частью процесса. Обычные смазочные материалы почти сразу же потерпят неудачу.

Согласно нашему опыту, плохая смазка часто вызывает сбои в операциях штамповки Inconel 718. Успех зависит от использования высоконапорных смазок, таких как тяжелые хлорированные или сернистые масла, или нанесения современных покрытий сухой смазки на металл перед штамповкой.

Эти смазки создают прочный барьер, который предотвращает прилипание Inconel к поверхности матрицы под экстремальным давлением и теплом.

Операции после штамповки

Детали, изготовленные из Inconel 718, обычно штампуются, когда металл находится в более мягком состоянии. После формования им требуется термообработка — растворное отжиг и последующее старение — для достижения полной прочности.

Преодоление основных проблем

Подготовка и решение распространенных проблем являются ключом к стабильному и экономически эффективному процессу штамповки Inconel 718. Структура материала значительно изменяется во время формования, что приводит к предсказуемым проблемам.

Inconel 718 против 625

Хотя оба являются высококачественными никелевыми сплавами, Inconel 718 и Inconel 625 имеют ключевые различия, которые влияют на выбор одного из них для штамповки. Штамповка Inconel 625 имеет свои собственные проблемы, хотя они несколько отличаются от 718.

Свойства материалов, определенные ведущими организациями в области материаловедения, такими как ASM International, направляют выбор между этими двумя сплавами.