Dlaczego INCONEL 718 nazywany jest superstopem?
Inconel 718 (lub stop 718) to specjalny rodzaj wysokowytrzymałego, wysokotemperaturowego stopu na bazie niklowo-chromowej, który jest odporny na korozję, wysokie ciśnienia i ekstremalne temperatury do 700 stopni.
Materiał składa się z 50-55% niklu, 17-21% chromu, 4,75-5,5% niobu i tantalu oraz śladowych ilości molibdenu, tytanu, kobaltu, aluminium, manganu, miedzi , krzem i inne pierwiastki.
Ze względu na swoje unikalne właściwości Inconel 718 znalazł szerokie zastosowanie, począwszy od procesów produkcyjnych po sprzęt wojskowy i przemysł lotniczy.
Właściwości Inconelu 718
Odporność na temperaturę
Inconel 718 ma temperaturę topnienia 1430 stopni i zapewnia skuteczną odporność na ciepło i wysoką temperaturę. Dobrze radzi sobie także w niskich temperaturach, co pokazuje zakres odporności temperaturowej materiału.
naturalna ochrona termiczna
Ten nadstop niklu ma naturalną zdolność do wytwarzania mocnej i stabilnej warstwy tlenku po podgrzaniu. Ta naturalna właściwość pasywacji chroni materiał przed uszkodzeniem.
Odporność na korozję
Ochronna warstwa tlenku zapewnia temu wariantowi Inconelu znaczną odporność na utlenianie, chroniąc go w ten sposób przed korozją.
Wysoka wytrzymałość mechaniczna
W temperaturze pokojowej materiały nadstopowe mają minimalną granicę plastyczności 725 MPa i minimalną wytrzymałość na rozciąganie 1035 MPa. Po rozpuszczeniu i wytrąceniu Inconelu 718 wartości te wzrastają odpowiednio do 1035 MPa i 1240 MPa.
Doskonała jakość spawania
Inne stopy Inconel są trudne do spawania ze względu na kruchość i pękanie w precyzyjnych punktach spawania. Jednakże Inconel 718 został stworzony, aby rozwiązać ten problem, niezależnie od tego, czy stosuje się spawanie wiązką elektronów, czy łukiem elektrycznym.
Dobra ciągliwość i jakość przetwarzania
Większość stopów Inconelu zwykle ulega umocnieniu przez odkształcenie podczas próby obróbki mechanicznej lub formowania. Inconel 718 jest inny – łatwiej jest go obrabiać przy użyciu twardych narzędzi skrawających dzięki wolniejszym mechanizmom tnącym.
Po całkowitym starzeniu się materiału ten wysokotemperaturowy stop można gwintować poprzez nagrzewanie indukcyjne w temperaturze 700 stopni.
Produkcja i przetwarzanie
Inconel 718 można wytwarzać w następujący sposób:
Wyżarzanie: Metal jest podgrzewany, a następnie stopniowo schładzany do niższej temperatury. Daje to wytrzymałość materiału i odporność na ściskanie.
Hartowanie wydzieleniowe: Nazywane także utwardzaniem wydzieleniowym lub obróbką cieplną wydzieleniową, metoda ta zwiększa wytrzymałość stopu poprzez wprowadzenie zanieczyszczeń przed ogrzewaniem.
Podczas wyżarzania (znanego również jako wzmacnianie roztworem stałym) składniki metaliczne ulegają całkowitemu rozpuszczeniu, dzięki czemu mogą się prawidłowo wytrącić, co nadaje Inconelowi 718 wytrzymałość, na jaką zasługiwał.
Podczas wzmacniania wydzieleniowego nikiel i niob łączą się, tworząc gamma bis (lub Ni3Nb). Ekstremalne ciepło powyżej 800 stopni może powodować wytrącanie się fazy niklowej.
Wynika z tego, że Inconel 718 można obrabiać w niestandardowe kształty i orientacje, gdy jest przetwarzany w temperaturze powyżej 540 stopni.
Zastosowania Inconelu 718
drukowanie 3d
Inconel 718 jest kojarzony z technologią druku 3D, ponieważ stop ten skutecznie drukuje części w różnych gałęziach przemysłu. W kilku badaniach zbadano zastosowanie nadstopów w przemyśle wytwarzania przyrostowego (AM) i ich dalsze udoskonalanie w celu maksymalizacji ich funkcjonalności.
Części silników turbin gazowych
Ze względu na dobrą spawalność i odporność na ciepło nadstopy stały się integralną częścią silników turbinowych.
Produkcja lotnicza i lotnicza
Ze względu na wytrzymałość i trwałość materiału Inconel 718 stał się popularnym składnikiem części silników turboodrzutowych, takich jak obudowy sprężarek, tarcze i łopatki wentylatorów. Ten wysokotemperaturowy stop stosowany jest także do produkcji silników rakietowych, zwłaszcza ze względu na dużą odporność cieplną stopu. Jest to główny powód, dla którego Inconel 718 jest stosowany w około połowie konwencjonalnych części silników lotniczych.
odlewanie ciśnieniowe
Ten wariant Inconelu dobrze sprawdza się w gorących środowiskach, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań w ekstremalnie wysokich temperaturach, takich jak odlewanie ciśnieniowe metali. Inne metale nieżelazne są bardziej popularne w branży, ale Inconel 718 jest wystarczająco wytrzymały, aby chronić się przed uszkodzeniem. Dzięki temu formy lub podstawy form wykonane z Inconelu 718 charakteryzują się dłuższą żywotnością i lepszą odpornością na odkształcenia.
