Titaani tai inconel

1. Huone - Lämpötilan lujuus (vetolujuus ja saantolujuus)

Huoneen lämpötilassa molempien materiaalien lujuus vaihtelee luokan mukaan, muttakorkeat - lujuus titaaniseokset vastaavat usein tai ylittävät tavalliset inconel -arvosanat-, kun taas Inconelin 优势 ilmenee erikoistuneessa lämpöä - käsitellyt variantit.

Materiaali (seosluokka)	Vetolujuus	Saantolujuus (0,2% siirtymä)	Tärkeimmät huomautukset
Titaani			Titaaniseokset on jaettu kaupallisesti puhtaisiin (CP) ja seostettuihin tyyppeihin; Vahvuus kasvaa seostamalla (esim. Alumiinilla, vanadiinilla).
- kaupallisesti puhdas (cp) ti (luokka 2)	~ 370 MPa (54 KSI)	~ 275 MPa (40 KSI)	Alhaisin - lujuus titaani; Ductive, mutta ei "korkea - vahvuus" -, jota käytetään ei - lataus - laakeriosilla.
- titaaniseos (Ti-6Al-4V, luokka 5)	~ 930 MPa (135 KSI)	~ 860 MPA (125 KSI)	Yleisin korkea - lujuus titaaniseos; Laajasti käytetty ilmailu-/lääketieteellisessä.
- korkea - vahvuus Ti Alloy (TI-10V-2fe-3Al)	~ 1200 MPa (174 KSI)	~ 1100 MPa (159 KSI)	Ultra - korkea - vahvuusvariantti kriittiseen kuormaan - laakerikomponentteja (esim. Ilma -alusten laskuteline).
Kattaa			Inconel -seokset ovat nikkeli - perustuvia; Vakioluokat luottavat kiinteään - liuoksen vahvistamiseen, kun taas sademäärä - kovettetut arvosanat tarjoavat suuremman lujuuden.
- Inconel 600 (kiinteä - ratkaisu)	~ 650 MPa (94 KSI)	~ 275 MPa (40 KSI)	Kohtalainen lujuus; priorisoi hapettumiskestävyyden huoneen yli - lämpötilan kovuus.
- Inconel 625 (kiinteä - ratkaisu)	~ 860 MPA (125 KSI)	~ 415 MPa (60 KSI)	Korkeampi lujuus kuin Inconel 600; Käytetään korroosioon/lämpöä - kestäviin osiin.
- Inconel 718 (sademäärä - kovettunut)	~ 1 300 MPa (188 KSI)	~ 1200 MPa (174 KSI)	Vahvin yhteinen inconel -luokka; Lämpö - Käsitelty gamma - prime (γ ') saostuu ultra - korkea lujuus.

Huone - lämpötilapäätös:

Matala --- Kohtalainen lujuus: CP Titanium

Ultra - korkea lujuus: ti - 10V-2fe-3Al (~ 1 200 MPa sato) on melkein sovitettu Inconel 718 (~ 1 200 MPa sato) -inconel 718 reunat hiukan vetolujuuteen.

2. Korkea - Lämpötilan lujuus (virumiskestävyys ja pidätetty lujuus)

Tässä missäInconel hallitsee- Titaniumin lujuus hajoaa nopeasti lämpötiloissa yli 400–500 ° C (750–930 ° F), kun taas Inconel säilyttää poikkeuksellisen voimakkuuden ja hiipimisenkestävyyden (resistenssi muodonmuutokselle pitkällä - termi lämpö/stressi) - 1 200 ° C (2,190 ° F).

Lämpötila -alue	Titanium (esim. Ti-6Al-4V)	Inconel (esim. Inconel 718, 625)
400 ° C (750 ° F)	Säilyttää ~ 70% huoneesta - Lämpötilan saantolujuus (~ 600 MPa). Creep -muodonmuutos alkaa kasvaa.	Säilyttää ~ 90% huoneesta - Lämpötilan saantolujuus (~ 1 080 MPa Inconel 718: lle). Minimaalinen viritys.
600 ° C (1,110 ° F)	Saantolujuus putoaa ~ 300 MPa (30% huoneenlämpötilasta). Vakava ryömäriski - ei sovellu pitkään - termipalvelu.	Inconel 718 säilyttää ~ 700 MPa saantolujuus; Inconel 625 ~ 350 MPa. Molemmat vastustavat hiipiä 10, 000+ tuntia.
800 ° C (1 470 ° F)	Titanium hapettaa nopeasti ja menettää melkein kaikki kuormituksen - laakerin.	Inconel 625 säilyttää ~ 250 MPa saantolujuus; Inconel 800H (korkea - -lämpötila) vastustaa hiipiä uuniputkille/lämmönvaihtimille.
1 000 ° C (1 830 ° F)	Titanium on hauras ja käyttökelvoton.	Inconel 600/625 ylläpitää hapettumiskestävyyttä ja tarpeeksi voimaa lyhyelle - termipalvelulle (esim. Kaasuturbiinikomponentit).

Korkea - lämpötilapäätös:

Inconel on paljon vahvempi - titaani on rajoitettu alhaiseen - - - kohtalaisia lämpötiloja, kun taas Inconel on suunniteltu äärimmäiseen lämmöön. Siksi Inconelia käytetään suihkumoottorin polttokammioissa, kattilan superheatereissa ja ydinreaktoriosissa, joissa titaani epäonnistuu.

3. Vahvuus - - - painisuhde (kriittinen ilmailu-/autojen osalta)

Titaanilla on tässä suuri etu: sen tiheys on ~ 4,5 g/cm³, kun taas Inconelin tiheys on ~ 8,2 g/cm³ (melkein kaksinkertainen tiheämpi). Jopa silloin, kun Inconel vastaa titaanin absoluuttista lujuutta, Titanium tarjoaa ylivoimaisenVahvuus - - - painosuhde(lujuus yksikkö massaa kohti).

Materiaali (arvosana)	Vahvuus - - - painisuhde (saantolujuus / tiheys)
Ti-6Al-4V	~ 860 MPa/4,5 g/cm³=~ 191 MPa · cm³/g
Inconel 718	~ 1 200 MPa/8,2 g/cm³=~ 146 MPa · cm³/g
TI-10V-2fe-3Al	~ 1 100 MPa/4,5 g/cm³=~ 244 MPa · cm³/g

Vahvuus - to - painotuomio:

Titanium on huomattavasti kevyempi vastaavan lujuuden - kriittiselle sovelluksille, joissa painonsäästöä koskevat merkitykset (esim. Ilma -aluksen rungot, lääketieteelliset implantit, kilpakomponentit). Inconelin korkeatiheys tekee siitä sopimattoman painon - herkät mallit.

4. Korroosioresistenssi (tekijä "käytännöllisessä vahvuudessa")

Vaikka korroosionkestävyys ei ole mekaanisen lujuuden suora mitta, se vaikuttaapitkä - termi vahvuus pidätys:

Titaani: Erinomainen vastus meriveden, kloorin ja useimpien happojen (lukuun ottamatta kuumaa konsentroitua hiiren/rikkihappoa) tiheän TiO₂ -oksidikerroksen vuoksi. Säilyttää voiman syövyttävissä ympäristöissä vuosikymmenien ajan.

Kattaa: Parempia kuin titaanikorkea - lämpötilakorroosio(esim. Hapetus, sulfidointi) ja resistenssi aggressiivisille kemikaaleille (esim. Kuuma rikkihappo, sulat suolat). Inconel 625/825 ylittää titaanin happoympäristöjen vähentämisessä.

Käytännön vahvuus tuomio:

Karshissa, korkeassa - lämpötilan syövyttämisympäristössä Inconelin lujuus pysyy ennallaan pidempään. Viileissä, vesipitoisissa syövyttävissä ympäristöissä (esim. Marine) titaanin lujuuden pidätys on vertailukelpoinen tai parempi.

Viimeinen yhteenveto: Mikä on vahvempi?

Se riippuu prioriteettistasi:

Huoneenlämpötila, paino - herkät sovellukset: Titanium (esim. Ti-6Al-4V, Ti-10V-2fe-3Al) on vahvempi yksikköpainoa kohti ja vastaa usein Inconelin absoluuttista voimaa.

High temperatures (>500 ° C/930 ° F): Inconel on huomattavasti voimakkaampi, vertaansa vailla olevalla ryömimällä ja lämmönvakaudella.

Ultra - korkea huone - Lämpötilan lujuus (ei painorajoituksia): Inconel 718 (sademäärä - kovettunut) on hiukan vahvempi kuin voimakkaimmat titaaniseokset.

Lyhyesti: Titanium on erinomainen "vahvassa ja valossa" viileissä ympäristöissä, kun taas Inconel on erinomainen "voimakkaassa lämpötilassa" äärimmäisissä lämpötilan sovelluksissa.