Prečo sa INCONEL 718 nazýva superzliatina?
Inconel 718 (alebo Alloy 718) je špeciálny typ vysokopevnostnej, vysokoteplotnej zliatiny na báze niklu a chrómu, ktorá odoláva korózii, vysokým tlakom a extrémnym teplotám až do 700 stupňov.
Materiál pozostáva z 50-55% niklu, 17-21% chrómu, 4.75-5,5% nióbu a tantalu a stopových množstiev molybdénu, titánu, kobaltu, hliníka, mangánu, medi , kremík a ďalšie prvky.
Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam sa Inconel 718 používa v širokej škále aplikácií od výrobných operácií až po vojenské vybavenie a letecký priemysel.
Vlastnosti Inconel 718
Teplotná odolnosť
Inconel 718 má bod topenia 1430 stupňov a poskytuje účinnú odolnosť voči teplu a vysokej teplote. Funguje dobre aj pri nízkych teplotách, čo ukazuje rozsah teplotnej odolnosti materiálu.
prirodzená tepelná ochrana
Táto niklová superzliatina má prirodzenú schopnosť vytvárať silnú a stabilnú vrstvu oxidu pri zahrievaní. Táto prirodzená pasivačná vlastnosť chráni materiál pred poškodením.
Odolnosť proti korózii
Ochranná oxidová vrstva dáva tomuto variantu Inconel značnú odolnosť voči oxidácii, čím ho chráni pred koróziou.
Vysoká mechanická pevnosť
Pri izbovej teplote majú superlegované materiály minimálnu medzu klzu 725 MPa a minimálnu pevnosť v ťahu 1035 MPa. Keď je Inconel 718 rozpustený a vyzrážaný, tieto hodnoty sa zvýšia na 1035 MPa a 1240 MPa.
Vynikajúca kvalita zvárania
Ostatné zliatiny Inconel sa ťažko zvárajú kvôli krehkosti a praskaniu v presných zvarových bodoch. Inconel 718 bol však vytvorený na vyriešenie tohto problému, či už pomocou elektrónového lúča alebo oblúkového zvárania.
Dobrá ťažnosť a kvalita spracovania
Väčšina zliatin Inconel má tendenciu podliehať deformačnému vytvrdzovaniu, keď sa pokúšajú opracovať alebo tvarovať. Inconel 718 je iný - je jednoduchšie obrábať pomocou tvrdých rezných nástrojov vďaka pomalším rezným mechanizmom.
Po úplnom starnutí materiálu môže byť táto vysokoteplotná zliatina závitovaná indukčným ohrevom na 700 stupňov.
Výroba a spracovanie
Inconel 718 môže byť vyrobený nasledujúcimi procesmi:
Žíhanie: Kov sa zahrieva a potom postupne ochladzuje na nižšiu teplotu. To dáva materiálu pevnosť a schopnosť odolávať kompresii.
Precipitačné kalenie: Tiež nazývané starnutím alebo precipitačné tepelné spracovanie, táto metóda zvyšuje pevnosť zliatiny zavedením nečistôt pred ohrevom.
Pri žíhaní (známom aj ako spevnenie tuhým roztokom) sa kovové zložky úplne rozpustia, aby sa mohli správne vyzrážať, čo dáva Inconelu 718 pevnosť, ktorú si zaslúžil.
Pri spevňovaní zrážaním sa nikel a niób spájajú za vzniku gama bis (alebo Ni3Nb). Extrémne teplo nad 800 stupňov môže spôsobiť zrážanie niklovej fázy.
Z toho vyplýva, že Inconel 718 môže byť opracovaný do vlastných tvarov a orientácií pri spracovaní nad 540 stupňov.
Aplikácie Inconel 718
3D tlač
Inconel 718 sa stal spojený s technológiou 3D tlače, pretože zliatina efektívne tlačí diely v rôznych odvetviach. Niekoľko štúdií skúmalo využitie superzliatin v priemysle aditívnej výroby (AM) a ich ďalšie vylepšenie s cieľom maximalizovať ich funkčnosť.
Časti motora s plynovou turbínou
Vďaka svojej efektívnej zvárateľnosti a tepelnej odolnosti sa superzliatiny stali neoddeliteľnou súčasťou motorov s plynovou turbínou.
Letectvo a výroba lietadiel
Vďaka pevnosti a odolnosti materiálu sa Inconel 718 stal obľúbeným komponentom pre časti prúdových motorov, ako sú kryty kompresorov, disky a lopatky ventilátorov. Táto vysokoteplotná zliatina sa používa aj pri výrobe raketových motorov, najmä vďaka vysokej tepelnej odolnosti zliatiny. To je hlavný dôvod, prečo sa Inconel 718 používa približne v polovici bežných častí leteckých motorov.
tlakové liatie
Tento variant Inconel funguje dobre v horúcom prostredí, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie pri extrémne vysokých teplotách, ako je tlakové liatie kovov. Iné neželezné kovy sú v tomto odvetví populárnejšie, ale Inconel 718 je dostatočne odolný na to, aby sa chránil pred poškodením. Vďaka tomu majú formy alebo základne foriem vyrobené z Inconel 718 dlhšiu životnosť a lepšiu odolnosť proti deformácii.
