Co jest lepsze od Inconelu?
Podczas wykonywania nowej części ważnym pytaniem jest, jakiego metalu użyć. Chociaż wybór jest łatwy, np. wybór zwykłej stali węglowej, ponieważ jest tańsza, w przypadku innych zastosowań odpowiedź może nie być tak jednoznaczna. Decydując się na użyte materiały i metodę produkcji części, należy odpowiedzieć na kilka pytań:
1. Jakie są warunki tej części?
2. Jakiej mocy potrzebuję?
3. Jaka jest cena tej części, której potrzebuję?
Jeśli część wymaga doskonałej wytrzymałości i odporności na korozję w wysokich temperaturach, najlepszym wyborem będzie Inconel. Z drugiej strony komponenty używane do przenoszenia materiałów medycznych mogą lepiej nadawać się do stopów stali nierdzewnej. Pozostała część tego artykułu dokumentuje, do jakich innych zastosowań można wykorzystać te dwa metale.
Inconel
Inconel to klasa nadstopów na bazie niklu i chromu o wysokiej odporności na korozję, odporność na utlenianie, wytrzymałość w wysokiej temperaturze i odporność na pełzanie. Inconel jest w stanie wytrzymać wysokie temperatury i wyjątkowo korozyjne środowiska dzięki dwóm czynnikom.
Najpierw w fazie gamma bis(ɣ'') tworzy się związek międzymetaliczny Ni3Nb. Ta faza międzymetaliczna działa jak „klej” na granicach ziaren. Ten „klej” zapobiega powiększaniu się ziaren pod wpływem ogrzewania do wysokich temperatur (w większości przypadków mniejsze ziarna oznaczają większą wytrzymałość, większe ziarna oznaczają większą ciągliwość). Po drugie, Inconel jest wysoce odporny na korozję dzięki warstwie pasywacyjnej utworzonej podczas ogrzewania. Te dwa czynniki sprawiają, że Inconel jest idealnym stopem do zastosowań od turbin gazowych z gorącymi sekcjami po wiercenia głębinowe. Jakie są zatem wady tych stopów? Są drogie, trudne w obróbce i trudne w obróbce.
Stal nierdzewna
Stal nierdzewna charakteryzuje się zawartością chromu większą niż 10,5% wagowo. Istnieje pięć kategorii stali nierdzewnej:
austenit
ferryt
martenzyt
dupleks
utwardzanie wydzieleniowe
Nazwa tych stali nierdzewnych pochodzi od mikrostruktury utworzonej w tych stopach. Stale nierdzewne typu duplex stanowią mieszaninę mikrostruktur austenitycznych i ferrytycznych, a utwardzanie wydzieleniowe oznacza, że mogą tworzyć się wydzielenia zwiększające wytrzymałość tego typu stali nierdzewnej. Wytrzymałość i odporność na korozję stali nierdzewnej zależą od tych mikrostruktur. Na przykład austenityczne stale nierdzewne będą najbardziej ciągliwą kategorią stali nierdzewnej, ale także najbardziej odporną na korozję. Z drugiej strony typ martenzytu ma ogólnie wyższą wytrzymałość, ale mniejszą odporność na korozję. Austenityczna stal nierdzewna ma większą równoosiową strukturę ziaren w porównaniu do mniejszej struktury tokarskiej ze stali martenzytycznej, co nadaje jej takie właściwości.
Wszystkie stale nierdzewne mają wyższą odporność na korozję niż tradycyjna stal i są stosowane we wszystkim, od przyborów kuchennych i zastosowań w budownictwie konstrukcyjnym po zastosowania biomedyczne i przygotowanie żywności.
Inconel a stal nierdzewna: jaka jest różnica?
Po pierwsze, Inconel jest znacznie droższy niż stopy stali nierdzewnej. Inconel ma również lepszą odporność na korozję i wytrzymałość w wysokich temperaturach. Jednakże stale takie jak stal nierdzewna 17-4PH są mocniejsze niż Inconel w niższych temperaturach. Przy wyborze pomiędzy dwoma różnymi stopami głównymi czynnikami decydującymi są koszt, temperatura i wytrzymałość. Jeśli wymagany jest tańszy, ale stosunkowo mocny element, najlepszym wyborem może być stal nierdzewna. Jeśli elementy krytyczne dla powietrza wymagają wysokich temperatur, lepszym stopem do tego zastosowania będzie Inconel.
