Materiál Inconel 718

Přehled Inconelu 718

Inconel 718 je superslitina proslulá svými výjimečnými vlastnostmi v prostředí s vysokým namáháním a vysokými teplotami. Jedná se o slitinu niklu a chromu, která je navržena tak, aby odolávala extrémním podmínkám, což ji činí neocenitelnou v průmyslových odvětvích, jako je letectví, ropný a plynárenský průmysl a výroba energie. Díky své vynikající odolnosti vůči korozi a oxidaci je Inconel 718 nejlepší volbou pro kritické aplikace.

Čím je však Inconel 718 tak výjimečný? Pojďme se ponořit do jeho složení, vlastností a aplikací, abychom pochopili, proč tento materiál vyniká ve světě vysoce výkonných slitin.

Klíčové údaje o Inconelu 718:

• Kompozice: Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (rovnováha) a molybden, kolumbium (niob), titan a hliník.
• Vlastnosti: Vysoká pevnost v tahu, odolnost proti tečení a vynikající svařitelnost.
• Aplikace: Letectví, jaderné reaktory, plynové turbíny a další.
• Charakteristika: Vysoká odolnost proti únavě, vynikající odolnost proti koroznímu praskání a dobrá zpracovatelnost.

Složení Inconelu 718

Pozoruhodné vlastnosti Inconelu 718 vyplývají z jeho jedinečného složení. Zde je podrobný rozpis:

Element	Obsah (%)	Překladatel a editor
Nikl	50-55	Základní kov, odolnost proti korozi
Chromium	17-21	Oxidační odolnost
Železo	Balance	Strukturální stabilita
Molybden	2.8-3.3	Pevnost a tvrdost
Kolumbium (Niob)	4.75-5.5	Posílení
Titan	0.65-1.15	Pevnost při vysokých teplotách
Hliník	0.2-0.8	Oxidační odolnost
Další prvky	Menší částky	Různá vylepšení

Vlastnosti Inconel 718

Nemovitost	Popis
Pevnost v tahu	Až 1 250 MPa (180 000 psi)
Mez kluzu	Přibližně 1 030 MPa (150 000 psi)
Odolnost proti tečení	Vynikající, zachovává pevnost při vysokých teplotách
Tvrdost	Vysoká, obvykle kolem 330-370 HB
Odolnost proti korozi	Výjimečné, zejména v prostředí s vysokými teplotami
Tepelná stabilita	Zachovává si vlastnosti při teplotách až 700 °C
Schweißbarkeit	Dobrý, lze svařovat standardními technikami

Aplikace materiálu Inconel 718

Inconel 718 je díky svým vlastnostem vhodný pro širokou škálu náročných aplikací. Zde je několik klíčových oblastí, kde se tato superslitina používá:

Průmysl	Aplikace
Letectví a kosmonautika	Tryskové motory, raketové motory a kosmické lodě
Nafta a plyn	Vrtné zařízení, ventily a tlakové nádoby
Výroba energie	Plynové turbíny, jaderné reaktory
Automotivní	Rotory turbodmychadel, výfukové systémy
Chemické zpracování	Výměníky tepla, jádra reaktorů
Námořní pěchota	Podmořské komponenty, vrtné soupravy na moři

Specifické modely kovových prášků Inconel 718

Zde se blíže podíváme na některé specifické modely kovového prášku Inconel 718, z nichž každý je přizpůsoben pro různé aplikace:

1. Inconel 718 Plus: Vylepšená verze se zvýšenou pevností v tahu a odolností proti tečení, ideální pro vysokoteplotní aplikace v letectví a kosmonautice.
2. Inconel 718 AQ: Navrženo pro aditivní výrobu s vynikající tisknutelností a vlastnostmi materiálu.
3. Inconel 718 VIM/VAR: Vyrábí se pomocí vakuového indukčního tavení a vakuového obloukového přetavování pro aplikace vyžadující velmi vysokou čistotu.
4. Inconel 718SPF: Třída pro tváření superplastů pro složité díly s vysokou pevností.
5. Inconel 718 s nízkým obsahem síry: Optimalizováno pro lepší svařitelnost a snížení rizika vzniku trhlin za tepla.
6. Inconel 718 Modifikovaný: Přizpůsobené složení pro zvýšení specifických vlastností, jako je houževnatost nebo odolnost proti korozi.
7. Inconel 718 DA: Přímo stárnutá verze s vysokou mezí kluzu a tvrdostí pro specifické průmyslové aplikace.
8. Inconel 718 AM: Speciálně vyvinuté pro aditivní výrobní procesy, jako je SLM a EBM.
9. Inconel 718 HSC: Vysoce pevná varianta s vysokou odolností proti korozi pro drsné prostředí.
10. Inconel 718 HP: Verze s vysokou čistotou pro kritické aplikace ve zdravotnictví a letectví.

Výhody materiálu Inconel 718

Inconel 718 nabízí řadu výhod, díky nimž je preferovanou volbou v mnoha průmyslových odvětvích:

• Vysoká pevnost a odolnost: Díky vynikající pevnosti v tahu a meze pevnosti si Inconel 718 zachovává strukturální integritu i při extrémním namáhání.
• Odolnost proti korozi a oxidaci: Odolává korozi v širokém spektru prostředí, včetně prostředí s vysokými teplotami.
• Tepelná stabilita: Zachovává si vlastnosti při zvýšených teplotách, což je nezbytné pro aplikace v letectví a energetice.
• Dobrá svařitelnost: Lze jej svařovat bez praskání, takže je univerzální pro složité sestavy.
• Odolnost proti tečení: Odolává dlouhodobému vystavení vysokým teplotám a namáhání, aniž by se deformoval.

Nevýhody materiálu Inconel 718

Navzdory mnoha výhodám má Inconel 718 také některá omezení:

• Cena: Ve srovnání s jinými slitinami je dražší, což může být nevýhodou u projektů citlivých na náklady.
• Obrábitelnost: I když je Inconel 718 zpracovatelný, jeho obrábění může být náročné a vyžaduje specializované vybavení a techniky.
• Hmotnost: Je těžší než některé alternativní materiály, což může být nevýhodou v aplikacích citlivých na hmotnost.
• Dostupnost: V závislosti na konkrétní třídě a formě může být dostupnost omezená, což vede k delším dodacím lhůtám.

Srovnání Inconelu 718 s jinými slitinami

Nemovitost	Inconel 718	Slitina titanu (Ti-6Al-4V)	Nerezová ocel (316L)
Pevnost v tahu	Až 1 250 MPa	Až 1 100 MPa	Až 580 MPa
Mez kluzu	Přibližně 1 030 MPa	Přibližně 900 MPa	Přibližně 290 MPa
Odolnost proti korozi	Výborný	Velmi dobré	Dobré
Teplotní stabilita	Do 700 °C	Do 400 °C	Až 870 °C
Schweißbarkeit	Dobré	Střední	Dobré
Cena	Vysoká	Vysoká	Střední
Obrábitelnost	Střední	Náročné	Snadné
Hmotnost	Těžké	Světlo	Těžké

Specifikace, velikosti, třídy a normy

Inconel 718 je k dispozici v různých specifikacích, velikostech a třídách, které vyhovují různým aplikacím. Zde je jejich ucelený přehled:

Specifikace a standardy

Standard	Popis
ASTM B637	Standardní specifikace pro tyče, výkovky a výkovky ze slitin niklu vytvrzované srážením
AMS 5662	Specifikace leteckých materiálů pro tyče, výkovky a kroužky Inconel 718
AMS 5596	Specifikace materiálů pro letecký a kosmický průmysl pro plechy, pásy a desky Inconel 718
UNS N07718	Označení jednotného systému číslování pro Inconel 718
DIN 2.4668	Německá norma pro Inconel 718

Velikosti a formy

Formulář	Dostupné velikosti
Bar	Průměr 6 mm až 200 mm
Plech/deska	Tloušťka 0,25 mm až 100 mm
Drát	Průměr 0,1 mm až 10 mm
Trubka	Průměr 1 mm až 100 mm, různé délky

Třídy

Inconel 718 je k dispozici v různých třídách podle konkrétních aplikací a způsobů zpracování:

Hodnost	Popis
Standardní třída	Univerzální použití, vhodné pro většinu aplikací
Vysoká čistota	Pro kritické aplikace vyžadující minimální množství nečistot
Stupeň aditivní výroby	Optimalizováno pro 3D tisk a podobné procesy
Přímé stárnutí	Předzpracování pro specifické mechanické vlastnosti

Dodavatelé a podrobnosti o cenách

Nalezení správného dodavatele je zásadní pro zajištění kvality a dostupnosti Inconelu 718. Zde je seznam některých renomovaných dodavatelů a jejich cenové údaje:

Dodavatel	Umístění	Cenové rozpětí (na kg)	Kontaktní údaje
Speciální kovy	USA	$40 – $60	www.specialmetals.com
ATI	USA	$45 – $65	www.atimetals.com
VDM Metals	Německo	$50 – $70	www.vdm-metals.com
Haynes International	USA	$42 – $68	www.haynesintl.com
ThyssenKrupp	Německo	$48 – $72	www.thyssenkrupp.com
Aperam	Francie	$47 – $69	www.aperam.com

Výhody a nevýhody Inconel 718

Pochopení výhod a omezení Inconelu 718 pomáhá při rozhodování o jeho použití v různých aplikacích.

Výhody

• Vysoká pevnost: Inconel 718 si zachovává pevnost i v extrémních podmínkách, což je pro letecké a průmyslové aplikace velmi důležité.
• Odolnost proti korozi: Slitina je díky své odolnosti vůči korozi a oxidaci vhodná do náročných podmínek.
• Tepelná stabilita: Dobře se chová při vysokých teplotách a zachovává si své mechanické vlastnosti.
• Svařitelnost: Dobrá svařitelnost snižuje komplikace při montáži.

Omezení

• Náklady: Vyšší cena v porovnání s jinými materiály může být nevýhodou u projektů, které jsou citlivé na rozpočet.
• Obrobitelnost: Vyžaduje specializované techniky obrábění, což může prodloužit výrobní čas a náklady.
• Hmotnost: Je těžší než některé alternativní materiály, což nemusí být ideální pro aplikace citlivé na hmotnost.

Inconel 718 v různých průmyslových odvětvích

Letectví a kosmonautika

Inconel 718 je v leteckém průmyslu oblíbeným materiálem díky své vysoké pevnosti a schopnosti odolávat extrémním teplotám. Běžně se používá v součástech proudových motorů, lopatkách turbín a raketových motorech. Odolnost slitiny vůči oxidaci a tepelné únavě ji činí ideální pro tato vysoce namáhaná prostředí.

Nafta a plyn

V odvětví těžby ropy a zemního plynu se Inconel 718 používá pro vrtná zařízení, součásti hlavic vrtů a tlakové nádoby. Jeho vynikající odolnost proti korozi a pevnost při vysokých teplotách jsou klíčové pro zařízení, která pracují v hlubokomořských a vysokotlakých podmínkách.

Výroba energie

Plynové turbíny a jaderné reaktory využívají Inconel 718 díky jeho schopnosti zachovat si pevnost a odolávat oxidaci při vysokých teplotách. V těchto aplikacích je obzvláště cenná odolnost slitiny proti tečení.

Automotivní

Inconel 718 se používá ve vysoce výkonných automobilových aplikacích, jako jsou rotory turbodmychadel a výfukové systémy. Jeho schopnost odolávat vysokým teplotám a korozivnímu prostředí z něj činí preferovanou volbu pro tyto náročné komponenty.

Chemické zpracování

V chemickém průmyslu se Inconel 718 používá ve výměnících tepla a v jádrech reaktorů, kde je nezbytná odolnost vůči korozivním chemikáliím a vysokým teplotám. Odolnost a stabilita slitiny v těchto podmínkách zajišťují dlouhou životnost a spolehlivost.

Námořní pěchota

V mořském prostředí se Inconel 718 používá v součástech pro ponorky a vrtné soupravy na moři. Díky své odolnosti vůči korozi ve slané vodě a vysoké pevnosti je vhodný pro tyto náročné aplikace.

Časté dotazy

Otázka	Odpověď
Co je Inconel 718?	Inconel 718 je nikl-chromová superslitina známá svou vysokou pevností, odolností proti korozi a tepelnou stabilitou.
Jaké jsou hlavní aplikace Inconelu 718?	Používá se v leteckém, ropném a plynárenském průmyslu, při výrobě energie, v automobilovém průmyslu, při zpracování chemikálií a v námořním průmyslu.
Proč je Inconel 718 tak drahý?	Náklady jsou způsobeny složitým výrobním procesem a vysokou cenou surovin, jako je nikl a chrom.
Lze Inconel 718 svařovat?	Ano, Inconel 718 má dobrou svařitelnost a lze jej svařovat standardními technikami.
Jakým teplotám odolává Inconel 718?	Inconel 718 si zachovává své vlastnosti při teplotách až do 700 °C.
Je Inconel 718 magnetický?	Ne, Inconel 718 je nemagnetický díky obsahu niklu.
Jaký je Inconel 718 ve srovnání s nerezovou ocelí?	Inconel 718 nabízí vyšší pevnost a lepší odolnost proti korozi ve srovnání s většinou nerezových ocelí, ale je také dražší a těžší.
Jaká jsou omezení Inconelu 718?	Hlavními omezeními jsou vysoká cena, náročnost obrábění a vysoká hmotnost ve srovnání s některými alternativními materiály.
Jak se Inconel 718 vyrábí?	Pro zajištění vysoké čistoty a výkonu se vyrábí procesy, jako je vakuové indukční tavení (VIM) a vakuové obloukové přetavení (VAR).
V jakých formách se Inconel 718 vyrábí?	Inconel 718 je k dispozici v různých formách, včetně tyčí, plechů, desek, drátů a trubek.

Závěr

Inconel 718 vyniká jako vysoce výkonná superslitina, která vyniká v náročných prostředích. Díky své jedinečné kombinaci vysoké pevnosti, odolnosti proti korozi a tepelné stabilitě je nepostradatelná v průmyslových odvětvích, jako je letectví, ropný a plynárenský průmysl, energetika a další. Navzdory vyšší ceně a náročné obrobitelnosti výhody Inconelu 718 často převažují nad těmito nevýhodami, zejména u kritických aplikací, kde je nejdůležitější výkon a spolehlivost.

Pochopení specifik Inconelu 718, od jeho složení a vlastností až po jeho aplikace a omezení, poskytuje cenné informace pro inženýry, konstruktéry a osoby s rozhodovací pravomocí. Využitím výjimečných vlastností materiálu Inconel 718 mohou průmyslová odvětví dosáhnout nové úrovně výkonu a odolnosti svých výrobků a systémů.

Znát další procesy 3D tisku