1. Definicja i klasyfikacja podstawowa
Stal nierdzewna: Szeroka kategoria stopów opartych na Iron (Fe) -. Jego funkcja definiująca to minimum10,5% chrom (CR)Według wagi - chrom reaguje z tlenem, tworząc cienką, samozadowolną warstwę gojenia „tlenku chromu”, która zapobiega rdzy i korozji. Większość stali nierdzewnych zawiera również nikiel (Ni), mangan (MN) lub molibdenum (MO) w celu zwiększenia właściwości określonych (np. Siła, ciągliwość). Przykłady obejmują 304 (18% CR, 8% NI) i 316 (16% CR, 10% NI, 2% Mo) stali nierdzewnej.
Niewygod: Konkretny podzbiórNickel (ni) - Superalloys(Nazywane również „wysoki - stopnie wydajności”). Składa się przede wszystkim z niklu (zwykle 50–70% Ni) jako metal bazowy, z znaczącymi dodatkami chromu (15–25% CR) i innymi elementami, takimi jak żelazo (Fe), molibdenum (MO), Niobium (NB) lub tytan (TI). Inconel jest oznaczony przez Special Metals Corporation, z powszechnymi klasami, w tym Inconel 600, 625 i 718.
2. Kluczowa różnica: skład chemiczny
3. Krytyczne różnice wydajności
A. High - Resistance Temperature
Stal nierdzewna: Dobrze działa w umiarkowanych temperaturach (do ~ 800 stopni dla 316 stali nierdzewnej), ale traci wytrzymałość i odporność na korozję przy ekstremalnym ogniu. Powyżej 800 stopni jego warstwa tlenku chromu może się rozpaść, a stop może szybko zmiękczyć lub utleniać.
Niewygod: Zaprojektowany doekstremalne wysokie temperatury(do ~ 1200 stopni dla Inconel 600; do ~ 1300 stopni dla Inconel 718). Zachowuje wyjątkową wytrzymałość i stabilność strukturalną nawet w przedłużającej się ekspozycji na wysokie ciepło, dzięki podstawowi niklu i elementom stopowym (np. Niobium tworzy stabilne związki międzymetaliczne, które odporają na zmiękczenie).
B. Odporność na korozję
Stal nierdzewna: Wyróżnia sięłagodne do umiarkowanego środowiska korozyjnego, takie jak powietrze, słodkowodne, chemikalia przetwarzania żywności i rozcieńczające kwasy. Warstwa tlenku chromu zapewnia tutaj niezawodną ochronę, ale może być uszkodzona przez silne kwasy (np. Stężony kwas siarkowy), chlorki (np. Woda morska w wysokich temperaturach) lub wysoka - para ciśnieniowa. Na przykład 316 stali nierdzewnej opiera się wód morskich lepiej niż 304, ale może nadal korodować w słonej wodzie o wysokich temperaturach lub prędkościach przepływu.
Niewygod: Ofertydoskonała odporność na korozję w agresywnych, ekstremalnych środowiskach. Podstawa niklu sprawia, że jest wysoce odporna na chlorek - pękanie korozji naprężenia (wspólny tryb awarii stali nierdzewnej w sprayu do wody morskiej lub soli). Wytrzymuje także atak silnych kwasów (np. Kwas azotowy), alkalis i wysokich - gazów temperaturowych (np. Opary spalin, strumieni procesów przemysłowych z siarką lub chlorem). Na przykład Inconel 625 jest stosowany w przybrzeżnych platformach olejowych, ponieważ opiera się ono korozji wody morskiej nawet przy wysokich ciśnieniach i temperaturach.
C. Siła mechaniczna
Stal nierdzewna: Ma dobrą siłę i plastyczność do użytku inżynierii ogólnej. Na przykład 316 stali nierdzewnej ma wytrzymałość na rozciąganie ~ 515 MPa i granicę plastyczności ~ 205 MPa. Można go wzmocnić poprzez pracę zimną (np. Rolkowanie), ale może stać się krucha w bardzo niskich temperaturach.
Niewygod: Chwale sięWyjątkowa wysoka - Wytrzymałość temperatury i odporność na pełzanie(Odporność na deformację w długim czasie - naprężenie terminowe w wysokim ogniu). Na przykład Inconel 718 ma wytrzymałość na rozciąganie ~ 1300 MPa (ponad dwa razy więcej niż 316 stali nierdzewnej) i zachowuje ~ 80% jego wytrzymałości na 650 stopni. To sprawia, że idealnie nadaje się do części, które muszą utrzymywać kształt w stresie w gorących środowiskach (np. Ostrza turbiny).
4. Produkcja i zdolność
Stal nierdzewna: Stosunkowo łatwy do produkcji. Można go przyspawać, wykute, rzucane lub obrabiane standardowymi narzędziami, chociaż niektóre stopnie (np. 316) wymagają starannego spawania, aby uniknąć opadów węglika (co zmniejsza odporność na korozję). Koszt - jest skuteczny do produkcji na skalę.
Niewygod: Znacznie trudniejsze do maszyny i wytwarzania. Jego tendencja o wysokiej wytrzymałości i hartowania pracy (szybko stwardnianie się podczas cięcia) wymaga specjalistycznych narzędzi (np. Wkładki z węglikami) i powolnych prędkości obróbki, zwiększając czas produkcji i koszty. Spawanie Inconel wymaga również precyzji (np. Kontrolowana atmosfery w celu zapobiegania utlenianiu) w celu utrzymania jego właściwości. Ponadto Inconel jest znacznie droższy niż stal nierdzewna - często 5–10 razy koszt - ze względu na wysoką zawartość niklu i złożone procesy produkcyjne.
