Materiał Inconel 718

Wgląd

Inconel 718 to wysokowytrzymały, odporny na korozję materiał niklowo-chromowy stosowany w temperaturach od kriogenicznych do 1200°F. Jest on powszechnie znany z imponującego połączenia wytrzymałości na rozciąganie, zmęczenie, pełzanie i zerwanie, co czyni go popularnym wyborem do wymagających zastosowań w branżach takich jak lotnictwo, przemysł morski i przetwórstwo chemiczne. Co jednak sprawia, że Inconel 718 jest tak wyjątkowy? Przyjrzyjmy się bliżej jego charakterystyce, właściwościom i zastosowaniom, aby zrozumieć, dlaczego jest to materiał wybierany przez wielu inżynierów i producentów.

Rodzaje i skład

Inconel 718 jest dostępny w różnych formach, w tym w postaci prętów, blach, płyt, rur i proszku metalowego. Jego skład to głównie nikiel (50-55%) i chrom (17-21%), ze znacznymi ilościami żelaza, niobu i molibdenu.

Formularz	Kompozycja
Bar	Nikiel (50-55%), Chrom (17-21%), Żelazo (Bal), Niob (4,75-5,5%), Molibden (2,8-3,3%)
Arkusz	Nikiel (50-55%), Chrom (17-21%), Żelazo (Bal), Niob (4,75-5,5%), Molibden (2,8-3,3%)
Płyta	Nikiel (50-55%), Chrom (17-21%), Żelazo (Bal), Niob (4,75-5,5%), Molibden (2,8-3,3%)
Rura	Nikiel (50-55%), Chrom (17-21%), Żelazo (Bal), Niob (4,75-5,5%), Molibden (2,8-3,3%)
Metalowy proszek	Nikiel (50-55%), Chrom (17-21%), Żelazo (Bal), Niob (4,75-5,5%), Molibden (2,8-3,3%)

Oprócz tych podstawowych składników, Inconel 718 zawiera również śladowe ilości aluminium, tytanu i kobaltu, które zwiększają jego ogólną wydajność.

Właściwości i charakterystyka

Inconel 718 słynie z doskonałych właściwości mechanicznych i wysokiej odporności na utlenianie termiczne i korozję. Oto szczegółowe spojrzenie na jego kluczowe cechy:

Nieruchomość	Wartość
Odporność na rozciąganie	135 ksi (930 MPa)
Wytrzymałość graniczna	70 ksi (480 MPa)
Wydłużenie	12-15%
Twardość	330-360 HB
Przewodność cieplna	11,4 W/m-K
Zakres topnienia	1260-1340°C
Gęstość	8,19 g/cm³
Pojemność cieplna właściwa	435 J/kg-K
Moduł sprężystości	200 GPa
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	13,0 µm/m-K (przy 20-1000°C)
Odporność na utlenianie	Doskonała do 650°C (1200°F)
Odporność przeciwkorozyjna	Doskonała w większości środowisk korozyjnych, szczególnie w warunkach utleniających i redukujących

Zastosowania Inconel 718 Materiał

Unikalna kombinacja właściwości stopu Inconel 718 sprawia, że nadaje się on do wielu wymagających zastosowań. Oto niektóre z najczęstszych zastosowań:

Aplikacja	Opis
Astronautyka	Stosowany w silnikach turbin gazowych, silnikach rakietowych, statkach kosmicznych i łącznikach wysokotemperaturowych.
Marynarz	Komponenty narażone na działanie słonej wody, w tym zawory, pompy i wały napędowe
Przetwórstwo chemiczne	Wymienniki ciepła, reaktory i inne urządzenia narażone na działanie żrących chemikaliów
Ropa i gaz	Komponenty wiertnicze, wyposażenie głowic odwiertów i inne zastosowania, w których występują wysokie obciążenia i temperatury
Generacja energii	Łopatki turbin, pierścienie i inne części turbin parowych i gazowych
Jądrowy	Elementy rdzenia reaktora, mechanizmy napędu prętów sterujących i inne krytyczne części reaktora
Motoryzacja	Wirniki turbosprężarek, zawory wydechowe i inne komponenty wysokotemperaturowe

Specyfikacje, rozmiary, gatunki i normy

Inconel 718 jest dostępny w różnych rozmiarach, gatunkach i standardach, aby spełnić różne wymagania branżowe.

Specyfikacja	Rozmiar	Stopień	Standard
Bar	Średnica od 1/4″ do 8″	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Arkusz	Grubość od 0,018″ do 0,156″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Płyta	Grubość od 0,25″ do 4″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Rura	0,5″ do 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Metalowy proszek	15-53 µm, 45-150 µm	UNS N07718	AMS 5662/5663

Dostawcy i szczegóły dotyczące cen

Ceny Inconelu 718 różnią się w zależności od formy i zakupionej ilości. Oto zestawienie typowych dostawców i cen:

Dostawca	Formularz	Cena (za kg)	Kontakt
Special Metals Corp.	Pręt, blacha	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Płyta, rura	$90 – $110	[email protected]
ATI Specialty Alloys	Metalowy proszek	$100 – $120	[email protected]
VDM Metals	Wszystkie formy	$85 – $105	[email protected]
Stopy walcowane	Pręt, płyta	$88 – $108	[email protected]

Zalety i wady Inconel 718 Materiał

Każdy materiał ma swoje wady i zalety. Przyjrzyjmy się zaletom i ograniczeniom stali Inconel 718:

Zalety materiału Inconel 718

1. Wysoka wytrzymałość: Inconel 718 zachowuje swoją wytrzymałość w szerokim zakresie temperatur, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań, w których występują duże obciążenia.
2. Doskonała odporność na korozję: Jego odporność na utlenianie i korozję w różnych środowiskach wydłuża żywotność komponentów.
3. Dobra spawalność: W przeciwieństwie do niektórych innych stopów o wysokiej wytrzymałości, Inconel 718 może być spawany bez utraty plastyczności.
4. Wszechstronne zastosowania: Jego właściwości sprawiają, że nadaje się do szerokiego zakresu branż, od przemysłu lotniczego po przetwórstwo chemiczne.

Wady materiału Inconel 718

1. Koszt: Inconel 718 jest droższy niż wiele innych materiałów, co może być czynnikiem ograniczającym dla niektórych zastosowań.
2. Skrawalność: Ze względu na wysoką wytrzymałość i twardość, obróbka Inconelu 718 może być trudna i wymaga specjalistycznego sprzętu i technik.
3. Gęstość: Jego stosunkowo wysoka gęstość może być wadą w zastosowaniach, w których waga jest czynnikiem krytycznym.

Konkretne modele proszków metali

Oto dziesięć konkretnych modeli proszku metalicznego Inconel 718, z których każdy ma swoje unikalne cechy:

1. Proszek ATI 718: Znany z wysokiej czystości i spójnego rozkładu wielkości cząstek, idealny do produkcji dodatków i zastosowań naprawczych.
2. Höganäs 718 Powder: Charakteryzuje się doskonałą płynnością i gęstością upakowania, odpowiednią do procesów stapiania w złożu proszkowym.
3. Proszek Sandvik Osprey 718: Oferuje doskonałą odporność na utlenianie i wytrzymałość w wysokich temperaturach, idealną do zastosowań lotniczych.
4. Carpenter Powder Products 718: Znany z drobnej mikrostruktury i wysokiej odporności na zmęczenie, idealny do krytycznych elementów lotniczych.
5. Proszek AP&C 718: Zapewnia doskonałe właściwości mechaniczne i jest zoptymalizowany pod kątem procesów topienia wiązką elektronów (EBM).
6. Praxair TruForm 718: Charakteryzuje się wysoką sferycznością i niską zawartością tlenu, dzięki czemu nadaje się do bezpośredniego spiekania laserowego metali (DMLS).
7. Technologia LPW 718 Powder: Oferuje ścisłą kontrolę nad składem chemicznym i rozmiarem cząstek, zapewniając wysoką wydajność w produkcji addytywnej.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Znany z wysokiej konsystencji i wydajności w zastosowaniach związanych z rozpylaniem spoiwa.
9. Tekna 718 Powder: Zapewnia doskonałą charakterystykę przepływu i jest przeznaczony do procesów laserowej syntezy w złożu proszkowym (LPBF).
10. Erasteel 718 Powder: Charakteryzuje się wysoką czystością i jest idealny do prasowania izostatycznego na gorąco (HIP) i zastosowań w produkcji dodatków.

Porównanie zalet i wad, korzyści i ograniczeń

Oto porównanie zalet i wad Inconelu 718 z innymi podobnymi materiałami, takimi jak Hastelloy X i Incoloy 825:

Cecha	Inconel 718	Hastelloy X	Incoloy 825
Wytrzymałość na wysokie temperatury	Doskonały (do 1200°F)	Bardzo dobry (do 1500°F)	Dobry (do 1000°F)
Odporność przeciwkorozyjna	Superior	Wyśmienicie	Bardzo dobre
Zdatność spawalnicza	Dobrze	Średnia	Dobrze
Koszt	Wysoki	Bardzo wysokie	Średnia
Obróbka mechaniczna	Wyzwanie	Średnia	Dobrze
Gęstość	Wysoki	Wysoki	Średnia

Często zadawane pytania (FAQ)

Pytanie	Odpowiedź
Do czego wykorzystywany jest Inconel 718?	Znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, morskim, chemicznym, naftowym i gazowym, energetycznym i motoryzacyjnym.
W jaki sposób Inconel 718 jest odporny na korozję?	Charakteryzuje się wysoką zawartością chromu, który tworzy ochronną warstwę tlenku, zwiększając odporność na korozję.
Czy Inconel 718 może być spawany?	Tak, można go spawać przy użyciu odpowiednich technik, zachowując jego plastyczność i wytrzymałość.
Dlaczego Inconel 718 jest drogi?	Jego wysoki koszt wynika ze złożonych procesów produkcyjnych i drogich surowców wykorzystywanych w jego składzie.
Jakie są alternatywy dla Inconel 718?	Alternatywy obejmują Hastelloy X, Incoloy 825 i inne superstopy na bazie niklu i chromu.
Czy Inconel 718 nadaje się do zastosowań kriogenicznych?	Tak, zachowuje swoją twardość i wytrzymałość w temperaturach kriogenicznych.
Jak produkowany jest Inconel 718?	Jest on wytwarzany w procesach takich jak odlewanie, kucie i metalurgia proszków.
Jakie branże odnoszą największe korzyści ze stosowania Inconelu 718?	Największe korzyści odnoszą branże lotnicza, morska, przetwórstwa chemicznego, ropy i gazu oraz wytwarzania energii.
Jaka jest różnica między Inconel 718 i Inconel 625?	Inconel 718 ma wyższą wytrzymałość dzięki dodatkowi niobu, podczas gdy Inconel 625 jest bardziej odporny na korozję.
Jak obrabiać Inconel 718?	Obróbka skrawaniem wymaga specjalistycznego sprzętu, niskich prędkości skrawania i użycia narzędzi z węglików spiekanych w celu uzyskania odpowiedniej twardości.

Wniosek

Inconel 718 wyróżnia się jako wszechstronny, wysokowydajny materiał zdolny do wytrzymania ekstremalnych warunków. Jego doskonałe właściwości mechaniczne, doskonała odporność na korozję i wysoka wytrzymałość sprawiają, że jest on niezbędny w różnych branżach narażonych na duże obciążenia. Pomimo wyższego kosztu i trudnej skrawalności, korzyści oferowane pod względem trwałości i wydajności często przewyższają te ograniczenia. Niezależnie od tego, czy znajduje się na niebie, w głębinach morskich, czy w sercu zakładu chemicznego, Inconel 718 nadal udowadnia swoją wartość jako materiał wybierany przez inżynierów i producentów na całym świecie.

poznaj więcej procesów druku 3D