Inconel 718 Υλικό

Επισκόπηση

Inconel 718 είναι ένα υψηλής αντοχής, ανθεκτικό στη διάβρωση υλικό νικελίου-χρωμίου που χρησιμοποιείται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από κρυογονικές έως 1200°F. Είναι ευρέως γνωστό για τον εντυπωσιακό συνδυασμό αντοχής σε εφελκυσμό, κόπωση, ερπυσμό και θραύση, καθιστώντας το δημοφιλή επιλογή για απαιτητικές εφαρμογές σε βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική, η ναυτιλία και η χημική επεξεργασία. Τι κάνει όμως το Inconel 718 τόσο ξεχωριστό; Ας εμβαθύνουμε στα χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες και τις εφαρμογές του για να κατανοήσουμε γιατί αποτελεί υλικό επιλογής για πολλούς μηχανικούς και κατασκευαστές.

Τύποι και σύνθεση

Το Inconel 718 διατίθεται σε διάφορες μορφές, όπως ράβδος, φύλλο, πλάκα, σωλήνας και μεταλλική σκόνη. Η σύνθεσή του είναι κυρίως νικέλιο (50-55%) και χρώμιο (17-21%), με σημαντικές ποσότητες σιδήρου, νιόβιου και μολυβδαινίου.

Φόρμα	Σύνθεση
Μπαρ	Νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%), σίδηρος (Bal), νιόβιο (4,75-5,5%), μολυβδαίνιο (2,8-3,3%)
Φύλλο	Νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%), σίδηρος (Bal), νιόβιο (4,75-5,5%), μολυβδαίνιο (2,8-3,3%)
Πλάκα	Νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%), σίδηρος (Bal), νιόβιο (4,75-5,5%), μολυβδαίνιο (2,8-3,3%)
Σωλήνας	Νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%), σίδηρος (Bal), νιόβιο (4,75-5,5%), μολυβδαίνιο (2,8-3,3%)
Μεταλλική σκόνη	Νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%), σίδηρος (Bal), νιόβιο (4,75-5,5%), μολυβδαίνιο (2,8-3,3%)

Εκτός από αυτά τα κύρια συστατικά, το Inconel 718 περιέχει επίσης ίχνη αλουμινίου, τιτανίου και κοβαλτίου, τα οποία ενισχύουν τη συνολική του απόδοση.

Ιδιότητες και χαρακτηριστικά

Το Inconel 718 φημίζεται για τις εξαιρετικές μηχανικές του ιδιότητες και την υψηλή αντοχή του στη θερμική οξείδωση και τη διάβρωση. Ακολουθεί μια λεπτομερής ματιά στα βασικά χαρακτηριστικά του:

Ακίνητη περιουσία	Αξία
Αντοχή σε εφελκυσμό	135 ksi (930 MPa)
Αντοχή σε επιμήκυνση	70 ksi (480 MPa)
Επέκταση	12-15%
Σκληρότητα	330-360 HB
Θερμική αγωγιμότητα	11,4 W/m-K
Εύρος τήξης	1260-1340°C
Πυκνότητα	8,19 g/cm³
Ειδική θερμοχωρητικότητα	435 J/kg-K
Μέτρο ελαστικότητας	200 GPa
Συντελεστής θερμικής διαστολής	13,0 µm/m-K (στους 20-1000°C)
Αντοχή σε οξείδωση	Εξαιρετικό έως 650°C (1200°F)
Αντοχή στη διάβρωση	Εξαιρετική αντοχή στα περισσότερα διαβρωτικά περιβάλλοντα, ιδίως σε οξειδωτικές και αναγωγικές συνθήκες.

Εφαρμογές της Inconel 718 Υλικό

Ο μοναδικός συνδυασμός ιδιοτήτων του Inconel 718 το καθιστά κατάλληλο για μια ποικιλία απαιτητικών εφαρμογών. Ακολουθούν μερικές από τις πιο συνηθισμένες χρήσεις:

Εφαρμογή	Περιγραφή
Αεροδιαστημική	Χρησιμοποιείται σε κινητήρες αεριοστροβίλων, πυραυλοκινητήρες, διαστημόπλοια και συνδετήρες υψηλής θερμοκρασίας.
Πεζοναύτης	Εξαρτήματα που εκτίθενται σε περιβάλλοντα αλμυρού νερού, συμπεριλαμβανομένων βαλβίδων, αντλιών και αξόνων έλικας
Χημική Επεξεργασία	Εναλλάκτες θερμότητας, αντιδραστήρες και άλλος εξοπλισμός που εκτίθεται σε διαβρωτικές χημικές ουσίες
Πετρέλαιο και φυσικό αέριο	Εξαρτήματα γεωτρήσεων, εξοπλισμός κεφαλής φρέατος και άλλες εφαρμογές υψηλών πιέσεων και υψηλών θερμοκρασιών
Παραγωγή ενέργειας	Πτερύγια στροβίλων, δακτύλιοι και άλλα μέρη σε ατμοστρόβιλους και αεριοστρόβιλους
Πυρηνικός	Εξαρτήματα πυρήνων αντιδραστήρων, μηχανισμοί κίνησης ράβδων ελέγχου και άλλα κρίσιμα μέρη αντιδραστήρων
Αυτοκινητοβιομηχανία	Ρότορες στροβιλοσυμπιεστών, βαλβίδες εξαγωγής και άλλα εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας

Προδιαγραφές, μεγέθη, ποιότητες και πρότυπα

Το Inconel 718 διατίθεται σε διάφορα μεγέθη, ποιότητες και πρότυπα για να ικανοποιεί τις διαφορετικές απαιτήσεις της βιομηχανίας.

Προδιαγραφές	Μέγεθος	Βαθμός	Standard
Μπαρ	1/4″ έως 8″ διάμετρος	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Φύλλο	Πάχος 0.018″ έως 0.156″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Πλάκα	Πάχος από 0,25″ έως 4″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Σωλήνας	0,5″ έως 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Μεταλλική σκόνη	15-53μm, 45-150μm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Προμηθευτές και λεπτομέρειες τιμολόγησης

Η τιμολόγηση για το Inconel 718 ποικίλλει ανάλογα με τη μορφή και την ποσότητα που αγοράζεται. Ακολουθεί ένα στιγμιότυπο τυπικών προμηθευτών και τιμών:

Προμηθευτής	Φόρμα	Τιμή (ανά κιλό)	Επικοινωνία
Special Metals Corp.	Μπαρ, φύλλο	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Πλάκα, σωλήνας	$90 – $110	[email protected]
ATI Specialty Alloys	Μεταλλική σκόνη	$100 – $120	[email protected]
VDM Μέταλλα	Όλες οι μορφές	$85 – $105	[email protected]
Έλασης κράματα	Μπάρα, πλάκα	$88 – $108	[email protected]

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της Inconel 718 Υλικό

Κάθε υλικό έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Ας εξερευνήσουμε τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς του Inconel 718:

Πλεονεκτήματα του υλικού Inconel 718

1. Υψηλή αντοχή: Το Inconel 718 διατηρεί την αντοχή του σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, καθιστώντας το ιδανικό για εφαρμογές υψηλής καταπόνησης.
2. Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση: Η αντοχή του στην οξείδωση και τη διάβρωση σε διάφορα περιβάλλοντα παρατείνει τη διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων.
3. Καλή συγκολλησιμότητα: Σε αντίθεση με ορισμένα άλλα κράματα υψηλής αντοχής, το Inconel 718 μπορεί να συγκολληθεί χωρίς απώλεια ολκιμότητας.
4. Ευέλικτες εφαρμογές: Οι ιδιότητές του το καθιστούν κατάλληλο για ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών, από την αεροδιαστημική μέχρι τη χημική επεξεργασία.

Μειονεκτήματα του υλικού Inconel 718

1. Κόστος: Το Inconel 718 είναι ακριβότερο από πολλά άλλα υλικά, γεγονός που μπορεί να αποτελέσει περιοριστικό παράγοντα για ορισμένες εφαρμογές.
2. Δυνατότητα κατεργασίας: Λόγω της υψηλής αντοχής και σκληρότητάς του, η κατεργασία του Inconel 718 μπορεί να είναι δύσκολη και απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και τεχνικές.
3. Πυκνότητα: Η σχετικά υψηλή πυκνότητά του μπορεί να αποτελέσει μειονέκτημα σε εφαρμογές όπου το βάρος είναι κρίσιμος παράγοντας.

Ειδικά μοντέλα μεταλλικής σκόνης

Ακολουθούν δέκα συγκεκριμένα μοντέλα μεταλλικής σκόνης Inconel 718, το καθένα με τα μοναδικά του χαρακτηριστικά:

1. Σκόνη ATI 718: Γνωστό για την υψηλή καθαρότητα και τη σταθερή κατανομή μεγέθους σωματιδίων, ιδανικό για εφαρμογές προσθετικής κατασκευής και επισκευής.
2. Σκόνη Höganäs 718: Διαθέτει εξαιρετική ρευστότητα και πυκνότητα συσκευασίας, κατάλληλο για διεργασίες σύντηξης κλίνης σκόνης.
3. Σκόνη Sandvik Osprey 718: Προσφέρει ανώτερη αντοχή στην οξείδωση και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, ιδανικό για αεροδιαστημικές εφαρμογές.
4. Carpenter Powder Products 718: Γνωστό για τη λεπτή μικροδομή του και την υψηλή αντοχή στην κόπωση, ιδανικό για κρίσιμα αεροδιαστημικά εξαρτήματα.
5. Σκόνη AP&C 718: Παρέχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες και είναι βελτιστοποιημένο για διαδικασίες τήξης με δέσμη ηλεκτρονίων (EBM).
6. Praxair TruForm 718: Διαθέτει υψηλή σφαιρικότητα και χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο, καθιστώντας το κατάλληλο για άμεση πυροσυσσωμάτωση μετάλλων με λέιζερ (DMLS).
7. Τεχνολογία LPW 718 Σκόνη: Προσφέρει αυστηρό έλεγχο της χημείας και του μεγέθους των σωματιδίων, εξασφαλίζοντας υψηλές επιδόσεις στην προσθετική κατασκευή.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Γνωστό για την υψηλή συνοχή και την απόδοσή του σε εφαρμογές εκτόξευσης συνδετικού υλικού.
9. Tekna 718 Σκόνη: Παρέχει άριστα χαρακτηριστικά ροής και έχει σχεδιαστεί για διεργασίες σύντηξης σε κλίνη σκόνης με λέιζερ (LPBF).
10. Σκόνη Erasteel 718: Διαθέτει υψηλή καθαριότητα και είναι ιδανικό για εφαρμογές θερμής ισοστατικής συμπίεσης (HIP) και προσθετικής κατασκευής.

Σύγκριση πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων, πλεονεκτημάτων και περιορισμών

Ακολουθεί μια σύγκριση των πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων του Inconel 718 έναντι άλλων παρόμοιων υλικών όπως το Hastelloy X και το Incoloy 825:

Χαρακτηριστικό γνώρισμα	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες	Εξαιρετικό (έως 1200°F)	Πολύ καλό (έως 1500°F)	Καλή (έως 1000°F)
Αντοχή στη διάβρωση	Superior	Άριστος	Πολύ καλά
Ευκολία συγκόλλησης	Καλη	Μέτρια	Καλη
Κόστος	Υψηλό	Πολύ υψηλό	Μέτρια
Μηχανουργική Επεξεργαστικότητα	Προκλητικό	Μέτρια	Καλη
Πυκνότητα	Υψηλό	Υψηλό	Μέτρια

Συχνές ερωτήσεις

Ερώτηση	Απάντηση
Για ποιο λόγο χρησιμοποιείται το Inconel 718;	Χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική, τη ναυτιλία, τη χημική επεξεργασία, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, την παραγωγή ενέργειας και την αυτοκινητοβιομηχανία.
Πώς το Inconel 718 αντιστέκεται στη διάβρωση;	Έχει υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο, το οποίο σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου, ενισχύοντας την αντοχή του στη διάβρωση.
Μπορεί να συγκολληθεί το Inconel 718;	Ναι, μπορεί να συγκολληθεί με κατάλληλες τεχνικές, διατηρώντας την ολκιμότητα και την αντοχή του.
Γιατί το Inconel 718 είναι ακριβό;	Το υψηλό κόστος του οφείλεται στις πολύπλοκες διαδικασίες κατασκευής και στις ακριβές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στη σύνθεσή του.
Ποιες είναι οι εναλλακτικές λύσεις για το Inconel 718;	Οι εναλλακτικές λύσεις περιλαμβάνουν το Hastelloy X, το Incoloy 825 και άλλα υπερκράματα με βάση το νικέλιο-χρώμιο.
Είναι το Inconel 718 κατάλληλο για κρυογενικές εφαρμογές;	Ναι, διατηρεί την ανθεκτικότητα και την αντοχή του σε κρυογονικές θερμοκρασίες.
Πώς κατασκευάζεται το Inconel 718;	Παράγεται μέσω διαδικασιών όπως η χύτευση, η σφυρηλάτηση και η μεταλλουργία σκόνης.
Ποιες βιομηχανίες επωφελούνται περισσότερο από τη χρήση του Inconel 718;	Οι βιομηχανίες αεροδιαστημικής, ναυτιλίας, χημικής επεξεργασίας, πετρελαίου και φυσικού αερίου και ηλεκτροπαραγωγής επωφελούνται περισσότερο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του Inconel 718 και του Inconel 625;	Το Inconel 718 έχει μεγαλύτερη αντοχή λόγω της προσθήκης νιόβιου, ενώ το Inconel 625 είναι πιο ανθεκτικό στη διάβρωση.
Πώς επεξεργάζεστε το Inconel 718;	Η κατεργασία απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό, αργές ταχύτητες κοπής και τη χρήση εργαλείων καρβιδίου για τη διαχείριση της σκληρότητάς του.

Συμπέρασμα

Inconel 718 ξεχωρίζει ως ένα ευπροσάρμοστο, υψηλής απόδοσης υλικό ικανό να αντέχει σε ακραίες συνθήκες. Οι ανώτερες μηχανικές του ιδιότητες, η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και η υψηλή αντοχή του το καθιστούν απαραίτητο σε διάφορες βιομηχανίες με υψηλές πιέσεις. Παρά το υψηλότερο κόστος του και τη δύσκολη κατεργασία του, τα οφέλη που προσφέρει όσον αφορά την ανθεκτικότητα και τις επιδόσεις συχνά υπερκαλύπτουν αυτούς τους περιορισμούς. Είτε στον ουρανό, είτε στα βάθη της θάλασσας, είτε στην καρδιά μιας χημικής μονάδας, το Inconel 718 συνεχίζει να αποδεικνύει την αξία του ως υλικό επιλογής για τους μηχανικούς και τους κατασκευαστές παγκοσμίως.

μάθετε περισσότερες διαδικασίες 3D εκτύπωσης