Čo je lepšie ako Inconel?
Pri výrobe nového dielu je dôležitou otázkou, aký kov použiť. Zatiaľ čo výber je jednoduchý, napríklad výber obyčajnej uhlíkovej ocele, pretože je lacnejšia, iné aplikácie nemusia mať takú jednoznačnú odpoveď. Pri rozhodovaní o použitých materiáloch a spôsobe výroby dielu je potrebné zodpovedať niekoľko otázok:
1. Aké sú podmienky pre túto časť?
2. Aký druh energie potrebujem?
3. Aká je cena tejto časti, ktorú potrebujem?
Ak súčiastka vyžaduje vynikajúcu pevnosť a odolnosť proti korózii pri vysokých teplotách, potom je Inconel najlepšou voľbou. Na druhej strane komponenty používané na manipuláciu so zdravotníckym materiálom môžu byť vhodnejšie pre zliatiny nehrdzavejúcej ocele. Zvyšok tohto článku dokumentuje, na aké ďalšie aplikácie môžu byť tieto dva kovy použité.
Inconel
Inconel je trieda superzliatin na báze niklu a chrómu s vysokou odolnosťou proti korózii, odolnosťou proti oxidácii, pevnosťou pri vysokých teplotách a odolnosťou proti tečeniu. Inconel je schopný odolať vysokým teplotám a extrémne korozívnemu prostrediu vďaka dvom faktorom.
Najprv sa vo fáze gama bis(ɣ'') vytvorí intermetalická zlúčenina Ni3Nb. Táto intermetalická fáza pôsobí ako "lepidlo" na hraniciach zŕn. Toto „lepidlo“ bráni tomu, aby sa zrná pri zahrievaní na vysoké teploty zväčšovali (vo väčšine prípadov menšie zrná znamenajú väčšiu pevnosť, väčšie zrná väčšiu ťažnosť). Po druhé, Inconel je vysoko odolný voči korózii vďaka pasivačnej vrstve vytvorenej pri zahrievaní. Tieto dva faktory robia Inconel ideálnou zliatinou pre aplikácie od plynových turbín s horúcou sekciou až po hlbokomorské vŕtanie. Aké sú teda nevýhody týchto zliatin? Sú drahé, ťažko sa s nimi pracuje a ťažko sa spracúvajú.
Nehrdzavejúca oceľ
Nerezová oceľ sa vyznačuje obsahom chrómu vyšším ako 10,5 % hmotnosti. Existuje päť kategórií nehrdzavejúcej ocele:
austenit
ferit
martenzit
duplexná
precipitačné vytvrdzovanie
Tieto nehrdzavejúce ocele sú pomenované podľa mikroštruktúry vytvorenej v týchto zliatinách. Duplexné nehrdzavejúce ocele sú zmesou austenitických a feritických mikroštruktúr a precipitačné kalenie znamená, že sa môžu vytvárať zrazeniny na zvýšenie pevnosti tohto typu nehrdzavejúcej ocele. Pevnosť a odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii závisí od týchto mikroštruktúr. Napríklad austenitické nehrdzavejúce ocele budú kategóriou ušľachtilých ocelí s najvyššou tvárnosťou, no zároveň budú najodolnejšie voči korózii. Na druhej strane, martenzitový typ má vo všeobecnosti vyššiu pevnosť, ale menšiu odolnosť proti korózii. Austenitická nehrdzavejúca oceľ má väčšiu rovnoosú štruktúru zŕn v porovnaní s menšou štruktúrou sústruhu v martenzitickej nehrdzavejúcej oceli, čo jej dáva tieto vlastnosti.
Všetky nehrdzavejúce ocele majú vyššiu odolnosť proti korózii ako tradičná oceľ a používajú sa vo všetkom od kuchynského riadu a stavebných aplikácií až po biomedicínske aplikácie a aplikácie na prípravu jedál.
Inconel vs. nehrdzavejúca oceľ: Aký je rozdiel?
Po prvé, Inconel je oveľa drahší ako zliatiny nehrdzavejúcej ocele. Inconel má tiež lepšiu odolnosť proti korózii a pevnosť pri vysokých teplotách. Ocele ako 17-4PH nerezová oceľ sú však pevnejšie ako Inconel pri nižších teplotách. Pri výbere medzi dvoma rôznymi zliatinami sú hlavnými rozhodujúcimi faktormi cena, teplota a pevnosť. Ak je potrebný lacnejší, ale relatívne pevný komponent, najlepšou voľbou môže byť nehrdzavejúca oceľ. Ak komponenty kritické pre vzduch vyžadujú vysoké teploty, potom je Inconel lepšou zliatinou pre túto aplikáciu.
