Materiál Inconel 718

Přehled

Inconel 718 je vysoce pevný, korozivzdorný nikl-chromový materiál, který se používá při teplotách od kryogenních do 1200 °F. Je široce známý pro svou působivou kombinaci pevnosti v tahu, únavy, tečení a trhání, což z něj činí oblíbenou volbu pro náročné aplikace v průmyslových odvětvích, jako je letectví, námořní průmysl a chemické zpracování. Čím je však Inconel 718 tak výjimečný? Pojďme se ponořit do jeho charakteristik, vlastností a aplikací, abychom pochopili, proč je pro mnoho konstruktérů a výrobců oblíbeným materiálem.

Typy a složení

Inconel 718 je k dispozici v různých formách, včetně tyčí, plechů, desek, trubek a kovového prášku. Jeho složení je tvořeno především niklem (50-55%) a chromem (17-21%) s významným množstvím železa, niobu a molybdenu.

Formulář	Kompozice
Bar	Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (Bal), niob (4,75-5,5%), molybden (2,8-3,3%).
List	Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (Bal), niob (4,75-5,5%), molybden (2,8-3,3%).
Deska	Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (Bal), niob (4,75-5,5%), molybden (2,8-3,3%).
Trubka	Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (Bal), niob (4,75-5,5%), molybden (2,8-3,3%).
Kovový prášek	Nikl (50-55%), chrom (17-21%), železo (Bal), niob (4,75-5,5%), molybden (2,8-3,3%).

Kromě těchto základních složek obsahuje Inconel 718 také stopové množství hliníku, titanu a kobaltu, které zvyšují jeho celkové vlastnosti.

Vlastnosti a charakteristiky

Inconel 718 je známý svými vynikajícími mechanickými vlastnostmi a vysokou odolností proti tepelné oxidaci a korozi. Zde je podrobný přehled jeho klíčových vlastností:

Nemovitost	Hodnota
Pevnost v tahu	135 ksi (930 MPa)
Mez kluzu	70 ksi (480 MPa)
Prodloužení	12-15%
Tvrdost	330-360 HB
Tepelná vodivost	11,4 W/m-K
Rozsah tání	1260-1340°C
Hustota	8,19 g/cm³
Měrná tepelná kapacita	435 J/kg-K
Modul pružnosti	200 GPa
Součinitel tepelné roztažnosti	13,0 µm/m-K (při 20-1000 °C)
Oxidační odolnost	Vynikající do 650 °C (1200 °F)
Odolnost proti korozi	Vynikající ve většině korozivních prostředí, zejména v oxidačních a redukčních podmínkách.

Aplikace Inconel 718 Materiál

Díky jedinečné kombinaci vlastností je Inconel 718 vhodný pro celou řadu náročných aplikací. Zde jsou některé z nejběžnějších způsobů použití:

Aplikace	Popis
Letectví a kosmonautika	Používá se v plynových turbínách, raketových motorech, kosmických lodích a vysokoteplotních spojovacích prvcích.
Námořní pěchota	Součásti vystavené působení slané vody, včetně ventilů, čerpadel a hřídelí lodních šroubů.
Chemické zpracování	Výměníky tepla, reaktory a další zařízení vystavená působení korozivních chemikálií.
Nafta a plyn	Součásti pro hlubinné vrty, zařízení na ústí vrtů a další aplikace s vysokým namáháním a vysokými teplotami.
Výroba energie	Turbínových lopatek, kroužků a dalších součástí parních a plynových turbín
Jaderná	Součásti aktivní zóny reaktoru, mechanismy pohonu regulačních tyčí a další kritické části reaktoru.
Automotivní	Rotory turbodmychadla, výfukové ventily a další součásti pro vysoké teploty.

Specifikace, velikosti, třídy a normy

Inconel 718 je k dispozici v různých velikostech, třídách a normách, které splňují různé průmyslové požadavky.

Specifikace	Velikost	Hodnost	Standard
Bar	Průměr 1/4″ až 8″	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
List	Tloušťka 0,018″ až 0,156″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Deska	Tloušťka 0,25″ až 4″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Trubka	0,5″ až 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Kovový prášek	15-53 µm, 45-150 µm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Dodavatelé a podrobnosti o cenách

Ceny Inconelu 718 se liší v závislosti na formě a zakoupeném množství. Zde je přehled typických dodavatelů a cen:

Dodavatel	Formulář	Cena (za kg)	Kontakt
Special Metals Corp.	Tyč, plech	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Deska, trubka	$90 – $110	[email protected]
Speciální slitiny ATI	Kovový prášek	$100 – $120	[email protected]
VDM Metals	Všechny formuláře	$85 – $105	[email protected]
Válcované slitiny	Tyč, deska	$88 – $108	[email protected]

Výhody a nevýhody Inconel 718 Materiál

Každý materiál má své výhody a nevýhody. Prozkoumejme výhody a omezení materiálu Inconel 718:

Výhody materiálu Inconel 718

1. Vysoká pevnost: Inconel 718 si zachovává pevnost v širokém rozsahu teplot, takže je ideální pro aplikace s vysokým namáháním.
2. Vynikající odolnost proti korozi: Jeho odolnost vůči oxidaci a korozi v různých prostředích prodlužuje životnost součástí.
3. Dobrá svařitelnost: Na rozdíl od některých jiných vysokopevnostních slitin lze Inconel 718 svařovat bez ztráty tažnosti.
4. Všestranné použití: Díky svým vlastnostem je vhodný pro širokou škálu průmyslových odvětví, od leteckého průmyslu až po chemické zpracování.

Nevýhody materiálu Inconel 718

1. Náklady: Inconel 718 je dražší než mnoho jiných materiálů, což může být pro některé aplikace omezujícím faktorem.
2. Obrobitelnost: Vzhledem k vysoké pevnosti a tvrdosti může být obrábění Inconelu 718 náročné a vyžaduje specializované vybavení a techniky.
3. Hustota: Jeho relativně vysoká hustota může být nevýhodou v aplikacích, kde je rozhodujícím faktorem hmotnost.

Specifické modely kovových prášků

Zde je deset konkrétních modelů kovového prášku Inconel 718, z nichž každý má své jedinečné vlastnosti:

1. Prášek ATI 718: Je známý svou vysokou čistotou a konzistentní distribucí velikosti částic, ideální pro aditivní výrobu a opravy.
2. Höganäs 718 Prášek: Vyznačuje se vynikající tekutostí a hustotou balení, je vhodný pro procesy tavení v práškovém loži.
3. Sandvik Osprey 718 Powder: Nabízí vynikající odolnost proti oxidaci a pevnost při vysokých teplotách, ideální pro aplikace v letectví a kosmonautice.
4. Práškové výrobky Carpenter 718: Je známý svou jemnou mikrostrukturou a vysokou odolností proti únavě, ideální pro kritické letecké komponenty.
5. Prášek AP&C 718: Poskytuje vynikající mechanické vlastnosti a je optimalizován pro procesy tavení elektronovým svazkem (EBM).
6. Praxair TruForm 718: Vyznačuje se vysokou sféricitou a nízkým obsahem kyslíku, takže je vhodný pro přímé laserové spékání kovů (DMLS).
7. Technologie LPW 718 Prášek: Nabízí přísnou kontrolu nad chemickým složením a velikostí částic, což zajišťuje vysoký výkon při aditivní výrobě.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Známý pro svou vysokou konzistenci a výkonnost v aplikacích tryskání pojiva.
9. Tekna 718 Powder: Poskytuje vynikající tokové vlastnosti a je určen pro procesy laserové fúze v práškovém loži (LPBF).
10. Prášek Erasteel 718: Vyznačuje se vysokou čistotou a je ideální pro aplikace izostatického lisování za tepla (HIP) a aditivní výroby.

Srovnání výhod a nevýhod, předností a omezení

Zde je srovnání výhod a nevýhod Inconelu 718 s jinými podobnými materiály, jako je Hastelloy X a Incoloy 825:

Funkce	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Pevnost při vysokých teplotách	Vynikající (do 1200°F)	Velmi dobré (do 1500 °F)	Dobrá (do 1000°F)
Odolnost proti korozi	Superior	Výborný	Velmi dobré
Schweißbarkeit	Dobré	Střední	Dobré
Cena	Vysoká	Velmi vysoký	Střední
Obrábitelnost	Výzva	Střední	Dobré
Hustota	Vysoká	Vysoká	Střední

Časté dotazy

Otázka	Odpověď
K čemu se Inconel 718 používá?	Používá se v letectví, námořnictví, chemickém průmyslu, při zpracování ropy a plynu, při výrobě energie a v automobilovém průmyslu.
Jak Inconel 718 odolává korozi?	Má vysoký obsah chromu, který vytváří ochrannou vrstvu oxidu, čímž zvyšuje jeho odolnost proti korozi.
Lze Inconel 718 svařovat?	Ano, lze jej svařovat vhodnými technikami, přičemž se zachová jeho tažnost a pevnost.
Proč je Inconel 718 drahý?	Jeho vysoká cena je způsobena složitými výrobními procesy a drahými surovinami, které se používají při jeho výrobě.
Jaké jsou alternativy k Inconelu 718?	Mezi alternativy patří Hastelloy X, Incoloy 825 a další superslitiny na bázi niklu a chromu.
Je Inconel 718 vhodný pro kryogenní aplikace?	Ano, při kryogenních teplotách si zachovává svou houževnatost a pevnost.
Jak se Inconel 718 vyrábí?	Vyrábí se například odléváním, kováním a práškovou metalurgií.
Pro jaká průmyslová odvětví je použití Inconelu 718 nejvýhodnější?	Největší prospěch z toho má letecký a námořní průmysl, chemický průmysl, ropný a plynárenský průmysl a energetika.
Jaký je rozdíl mezi Inconelem 718 a Inconelem 625?	Inconel 718 má vyšší pevnost díky přídavku niobu, zatímco Inconel 625 je odolnější proti korozi.
Jak se obrábí Inconel 718?	Obrábění vyžaduje specializované vybavení, nízké řezné rychlosti a použití nástrojů z tvrdokovu, aby se zvládla jeho tvrdost.

Závěr

Inconel 718 vyniká jako všestranný, vysoce výkonný materiál, který je schopen odolávat extrémním podmínkám. Díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem, vynikající odolnosti proti korozi a vysoké pevnosti je nepostradatelný v různých průmyslových odvětvích s vysokou zátěží. Navzdory jeho vyšší ceně a náročné obrobitelnosti výhody, které nabízí z hlediska trvanlivosti a výkonu, často převažují nad těmito omezeními. Ať už se nachází na obloze, v mořských hlubinách nebo v srdci chemického závodu, Inconel 718 stále prokazuje svou hodnotu jako materiál, který si vybírají konstruktéři a výrobci po celém světě.

Znát další procesy 3D tisku