Prečo sa Inconel ťažko obrába?
Superzliatina Inconel 718 je jednou z najdôležitejších zliatin v rodine superzliatin na báze niklu. Táto vysokoteplotná zliatina sa používa hlavne v leteckom priemysle na výrobu leteckých dielov a komponentov plynových motorov. V plynových motoroch je asi 50 % komponentov vyrobených zo superzliatin na báze niklu. Materiál je vhodný pre nádoby na tepelné spracovanie, ako sú lopatky plynových turbín, lopatky turbín atď. Použitie Inconel 718 v leteckom priemysle vyplýva z jeho jedinečných vlastností, ako je vysoká odolnosť proti oxidácii, odolnosť proti korózii v korozívnom prostredí, odolnosť proti tečeniu odolnosť voči tepelnej únave pri vysokých teplotách (do 923 stupňov K) a nízkych teplotách a jeho vysoká mechanická pevnosť za týchto podmienok.
Komponenty moderných motorov s plynovou turbínou, ako sú lopatky turbíny, pracujú pri vysokých teplotách (v rozsahu 823,15–1373,15 stupňov K). To viedlo k výrobe komponentov s použitím pokročilých technických materiálov vrátane superzliatin na báze niklu. Spomedzi týchto superzliatin je najpoužívanejší Inconel 718. S cieľom zlepšiť odolnosť tejto vysokoteplotnej zliatiny je do konštrukcie lopatiek turbíny vyvŕtaný značný počet otvorov (20,000-40,000) s priemer 0.{11}} mm a pomer strán (40-600): 1 (pomer hĺbky k priemeru). Tieto otvory sú označené ako „chladiace otvory“, pretože cez ne môže prúdiť chladivo (plyn alebo kvapalina), čím sa znižuje teplota materiálu komponentu. Presnosť rozmerov a kvalita vnútorného povrchu otvoru ovplyvňujú účinnosť chladiaceho procesu. Na vŕtanie chladiacich otvorov sa často volia nekonvenčné metódy, ako je elektroerozívne obrábanie (EDM).
Chemické zloženie Inconel 718 zabezpečuje jeho vynikajúce mechanické vlastnosti. Legujúce prvky ako Ni a Cr odolávajú korózii, oxidácii, nauhličovaniu a iným mechanizmom poškodenia pri vysokých teplotách. Ni a Cr kryštalizujú ako gama fáza (kubický plošne centrovaný). Okrem toho sa pridávajú Al, Ti, Nb, Co, Cu a W na zlepšenie mechanickej a koróznej odolnosti. Nb sa pridáva za vzniku vytvrdenej zrazeniny ' (Ni3Nb, na telo centrovaná tetragonálna metastabilná fáza). Ti a Al sa pridajú, aby sa vyzrážala forma intermetalickej zlúčeniny (Ni3Ti, Al, jednoduchý kubický kryštál). Tieto legujúce prvky sú charakteristické svojim pomerom. Vplyv " častíc je menší. Dve fázy ( ' a ") poskytujú vysokú pevnosť superzliatiny Inconel 718 (konečná pevnosť v ťahu 1,1 GPa). Okrem toho sa pridáva C, aby sa vyzrážal za vzniku karbidov MC (M=Ti alebo Nb). Obsah C musí byť dostatočne nízky, aby sa Nb a Ti zrážali vo forme častíc ' a '.
