Miksi INCONEL 718:aa kutsutaan superseokseksi?
Inconel 718 (tai metalliseos 718) on erityinen luja, korkeita lämpötiloja kestävä metalliseos, jonka pohja on nikkeli-kromi ja joka kestää korroosiota, korkeita paineita ja äärimmäisiä lämpötiloja 700 asteeseen asti.
Materiaali koostuu 50-55% nikkelistä, 17-21% kromista, 4.75-5,5% niobiumista ja tantaalista sekä vähäisistä määristä molybdeeniä, titaania, kobolttia, alumiinia, mangaania, kuparia , piitä ja muita elementtejä.
Ainutlaatuisten ominaisuuksiensa ansiosta Inconel 718:aa on käytetty monenlaisissa sovelluksissa valmistustoiminnoista sotilaslaitteisiin ja ilmailuteollisuuteen.
Inconel 718:n ominaisuudet
Lämpötilan kestävyys
Inconel 718:n sulamispiste on 1430 astetta ja se kestää tehokkaasti lämpöä ja korkeita lämpötiloja. Se toimii hyvin myös matalissa lämpötiloissa, mikä osoittaa materiaalin lämpötilankestoalueen.
luonnollinen lämpösuoja
Tällä nikkelisuperseoksella on luontainen kyky tuottaa vahva ja vakaa oksidikerros kuumennettaessa. Tämä luonnollinen passivointiominaisuus suojaa materiaalia vaurioilta.
Korroosionkestävyys
Suojaava oksidikerros antaa tälle Inconel-versiolle merkittävän hapettumiskestävyyden, mikä suojaa sitä korroosiolta.
Korkea mekaaninen lujuus
Huoneenlämpötilassa superseosmateriaalien myötölujuus on vähintään 725 MPa ja vetolujuus 1035 MPa. Kun Inconel 718 liuotetaan ja saostetaan, nämä luvut kasvavat 1035 MPa:iin ja 1240 MPa:iin.
Erinomainen hitsauslaatu
Muita Inconel-seoksia on vaikea hitsata haurauden ja tarkkojen hitsauskohtien halkeilun vuoksi. Inconel 718 luotiin kuitenkin ratkaisemaan tämä ongelma, käytettiinpä sitten elektronisuihku- tai kaarihitsausta.
Hyvä sitkeys ja prosessointilaatu
Useimmilla Inconel-seoksilla on taipumus kovettua, kun niitä yritetään työstää tai muotoilla. Inconel 718 on erilainen - sitä on helpompi työstää kovilla leikkaustyökaluilla hitaammilla leikkausmekanismeilla.
Kun materiaali on täysin vanhentunut, tämä korkean lämpötilan seos voidaan kierteillä induktiokuumentamalla 700 astetta.
Tuotanto ja jalostus
Inconel 718 voidaan valmistaa seuraavilla prosesseilla:
Hehkutus: Metalli kuumennetaan ja jäähdytetään sitten vähitellen alempaan lämpötilaan. Tämä antaa materiaalille lujuuden ja kyvyn kestää puristusta.
Saostuskarkaisu: Tätä menetelmää kutsutaan myös vanhentumiskarkaisuksi tai saostuslämpökäsittelyksi. Tämä menetelmä lisää seoksen lujuutta lisäämällä siihen epäpuhtauksia ennen kuumennusta.
Hehkutuksessa (tunnetaan myös nimellä kiinteä liuosvahvistus) metalliset komponentit liukenevat täysin, jotta ne voivat saostua kunnolla, mikä antaa Inconel 718:lle lujuuden, jonka se on suunniteltu ansaitsemaan.
Saostuksen vahvistamisessa nikkeli ja niobium yhdistyvät muodostaen gamma bis (tai Ni3Nb). Äärimmäinen yli 800 asteen lämpö voi aiheuttaa nikkelifaasin saostumista.
Tästä seuraa, että Inconel 718 voidaan työstää mukautettuihin muotoihin ja suuntiin, kun sitä käsitellään yli 540 astetta.
Inconel 718:n sovellukset
3D-tulostus
Inconel 718 on liitetty 3D-tulostustekniikkaan, koska seos tulostaa tehokkaasti osia useilla eri aloilla. Useat tutkimukset ovat tutkineet superseosten käyttöä lisäaineteollisuudessa (AM) ja niiden parantamista edelleen niiden toimivuuden maksimoimiseksi.
Kaasuturbiinin moottorin osat
Tehokkaan hitsattavuuden ja lämmönkestävyyden ansiosta superseoksista on tullut olennainen osa kaasuturbiinimoottoreita.
Ilmailu- ja lentokoneiden valmistus
Materiaalin lujuuden ja kestävyyden ansiosta Inconel 718:sta on tullut suosittu komponentti suihkuturbiinimoottorien osissa, kuten kompressorin koteloissa, levyissä ja tuulettimen siiveissä. Tätä korkean lämpötilan metalliseosta käytetään myös rakettimoottoreiden valmistuksessa, erityisesti lejeeringin korkean lämmönkestävyyden vuoksi. Tämä on tärkein syy, miksi Inconel 718:aa käytetään noin puolessa tavanomaisten lentokoneiden moottorien osista.
painevalu
Tämä Inconel-versio toimii hyvin kuumissa ympäristöissä, mikä tekee siitä ihanteellisen äärimmäisen korkeissa lämpötiloissa, kuten metallin painevalussa. Muut värimetallit ovat suosittuja teollisuudessa, mutta Inconel 718 on riittävän luja suojaamaan itseään vaurioilta. Tämän seurauksena Inconel 718:sta valmistetuilla muotilla tai muottipohjalla on pidempi käyttöikä ja parempi muodonmuutoskestävyys.
