Материал Inconel 718

Обзор

Инконель 718 это высокопрочный, коррозионностойкий никель-хромовый материал, используемый при температурах от криогенных до 1200°F. Он широко известен благодаря впечатляющему сочетанию прочности на растяжение, усталости, ползучести и разрыву, что делает его популярным выбором для сложных применений в таких отраслях, как аэрокосмическая, морская и химическая промышленность. Но что делает инконель 718 таким особенным? Давайте углубимся в его характеристики, свойства и области применения, чтобы понять, почему этот материал выбирают многие инженеры и производители.

Типы и состав

Инконель 718 выпускается в различных формах, включая пруток, лист, пластину, трубу и металлический порошок. В его состав входят преимущественно никель (50-55%) и хром (17-21%), а также значительное количество железа, ниобия и молибдена.

Форма	Состав
Бар	Никель (50-55%), хром (17-21%), железо (Bal), ниобий (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%)
Лист	Никель (50-55%), хром (17-21%), железо (Bal), ниобий (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%)
Тарелка	Никель (50-55%), хром (17-21%), железо (Bal), ниобий (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%)
Трубка	Никель (50-55%), хром (17-21%), железо (Bal), ниобий (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%)
Металлический порошок	Никель (50-55%), хром (17-21%), железо (Bal), ниобий (4,75-5,5%), молибден (2,8-3,3%)

Помимо этих основных компонентов, Inconel 718 также содержит следовые количества алюминия, титана и кобальта, которые улучшают его общие характеристики.

Свойства и характеристики

Инконель 718 известен своими превосходными механическими свойствами и высокой стойкостью к термическому окислению и коррозии. Вот подробный обзор его ключевых характеристик:

Имущество	Ценность
Прочность на растяжение	135 кси (930 МПа)
Предел текучести	70 кси (480 МПа)
Удлинение	12-15%
Твердость	330-360 HB
Теплопроводность	11,4 Вт/м-К
Диапазон плавления	1260-1340°C
Плотность	8,19 г/см³
Удельная теплоемкость	435 Дж/кг-К
Модуль упругости	200 ГПа
Коэффициент термического расширения	13,0 мкм/м-К (при 20-1000°C)
Коррозийная устойчивость	Превосходно работает при температуре до 1200°F (650°C)
Коррозионная стойкость	Превосходно работает в большинстве коррозионных сред, особенно в окислительных и восстановительных условиях

Применение Инконель 718 Материал

Уникальное сочетание свойств инконеля 718 делает его пригодным для различных ответственных применений. Вот некоторые из наиболее распространенных вариантов применения:

Заявление	Описание
Аэрокосмическая отрасль	Используется в газотурбинных двигателях, ракетных двигателях, космических аппаратах и высокотемпературных крепежных элементах.
Морская пехота	Компоненты, подверженные воздействию соленой воды, включая клапаны, насосы и валы гребных винтов
Химическая обработка	Теплообменники, реакторы и другое оборудование, подверженное воздействию агрессивных химических веществ
Нефть и газ	Компоненты скважин, устьевое оборудование и другие высоконагруженные и высокотемпературные приложения
Выработка электроэнергии	Турбинные лопатки, кольца и другие детали для паровых и газовых турбин
Ядерный	Компоненты активной зоны реактора, механизмы привода управляющих стержней и другие критические части реактора
Автомобильный	Роторы турбокомпрессоров, выпускные клапаны и другие высокотемпературные компоненты

Технические характеристики, размеры, марки и стандарты

Инконель 718 выпускается в различных размерах, сортах и стандартах для удовлетворения различных промышленных требований.

Спецификация	Размер	Класс	Стандартный
Бар	Диаметр от 1/4″ до 8″	UNS N07718	ASTM B637, AMS 5662/5663
Лист	Толщина от 0,018″ до 0,156″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Тарелка	Толщина от 0,25″ до 4″	UNS N07718	ASTM B670, AMS 5596/5597
Трубка	От 0,5″ до 3″ OD	UNS N07718	ASTM B163, ASTM B516, AMS 5589
Металлический порошок	15-53 мкм, 45-150 мкм	UNS N07718	AMS 5662/5663

Поставщики и ценовая политика

Цены на Inconel 718 варьируются в зависимости от формы и количества приобретаемой продукции. Вот краткое описание типичных поставщиков и цен:

Поставщик	Форма	Цена (за кг)	Связаться с
Special Metals Corp.	Бар, лист	$80 – $100	[email protected]
Haynes International	Пластина, трубка	$90 – $110	[email protected]
ATI Specialty Alloys	Металлический порошок	$100 – $120	[email protected]
Металлы VDM	Все формы	$85 – $105	[email protected]
Прокатные сплавы	Бар, тарелка	$88 – $108	[email protected]

Преимущества и недостатки Инконель 718 Материал

У каждого материала есть свои плюсы и минусы. Давайте рассмотрим преимущества и ограничения Inconel 718:

Преимущества материала Inconel 718

1. Высокая прочность: Инконель 718 сохраняет свою прочность в широком диапазоне температур, что делает его идеальным для применения в условиях высоких нагрузок.
2. Отличная коррозионная стойкость: Его устойчивость к окислению и коррозии в различных средах продлевает срок службы компонентов.
3. Хорошая свариваемость: В отличие от некоторых других высокопрочных сплавов, Inconel 718 можно сваривать без потери пластичности.
4. Универсальное применение: Благодаря своим свойствам он подходит для широкого спектра отраслей промышленности, от аэрокосмической до химической.

Недостатки материала Inconel 718

1. Стоимость: Инконель 718 дороже многих других материалов, что может быть ограничивающим фактором для некоторых применений.
2. Обрабатываемость: Из-за высокой прочности и твердости обработка Inconel 718 может быть сложной и требует специального оборудования и технологий.
3. Плотность: Его относительно высокая плотность может быть недостатком в тех случаях, когда вес является критическим фактором.

Конкретные модели металлических порошков

Вот десять конкретных моделей металлического порошка Inconel 718, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики:

1. Порошок ATI 718: Известен своей высокой чистотой и постоянным распределением частиц по размерам, идеально подходит для аддитивного производства и ремонта.
2. Порошок Höganäs 718: Обладает отличной текучестью и плотностью упаковки, подходит для процессов плавления в порошковом слое.
3. Порошок Sandvik Osprey 718: Обладает превосходной стойкостью к окислению и высокотемпературной прочностью, идеально подходит для аэрокосмической промышленности.
4. Carpenter Powder Products 718: Известна своей тонкой микроструктурой и высокой усталостной прочностью, идеально подходит для критических аэрокосмических компонентов.
5. Порошок AP&C 718: Обеспечивает превосходные механические свойства и оптимизирован для процессов электронно-лучевого плавления (EBM).
6. Praxair TruForm 718: Отличается высокой сферичностью и низким содержанием кислорода, что делает его пригодным для прямого лазерного спекания металлов (DMLS).
7. Порошок LPW Technology 718: Обеспечивает жесткий контроль над химическим составом и размером частиц, гарантируя высокую производительность при аддитивном производстве.
8. GKN Hoeganaes AncorAM 718: Известен своей высокой консистенцией и производительностью при струйном нанесении связующего.
9. Tekna 718 Powder: Обеспечивает отличные характеристики текучести и предназначен для процессов лазерного наплавления порошкового слоя (LPBF).
10. Порошок Erasteel 718: Отличается высокой чистотой и идеально подходит для горячего изостатического прессования (HIP) и аддитивного производства.

Сравнение плюсов и минусов, преимуществ и ограничений

Вот сравнение плюсов и минусов Inconel 718 с другими аналогичными материалами, такими как Hastelloy X и Incoloy 825:

Характеристика	Инконель 718	Хастеллой® X	Инколой 825
Высокотемпературная прочность	Отлично (до 1200°F)	Очень хорошо (до 1500°F)	Хорошо (до 1000°F)
Коррозионная стойкость	Superior	Отличный	Очень хорошо
Свариваемость	Хорошо	Умеренный	Хорошо
Цена	Высок	Очень высокий	Умеренный
Обрабатываемость	Вызов	Умеренный	Хорошо
Плотность	Высок	Высок	Умеренный

Часто задаваемые вопросы

Вопрос	Ответить
Для чего используется инконель 718?	Он используется в аэрокосмической, морской, химической, нефтегазовой, энергетической и автомобильной промышленности.
Как инконель 718 противостоит коррозии?	В нем высокое содержание хрома, который образует защитный оксидный слой, повышающий его коррозионную стойкость.
Можно ли сваривать инконель 718?	Да, его можно сваривать с помощью соответствующих технологий, сохраняя пластичность и прочность.
Почему инконель 718 стоит дорого?	Его высокая стоимость обусловлена сложным процессом производства и дорогостоящим сырьем, используемым в его составе.
Каковы альтернативы Inconel 718?	Альтернативой являются сплавы Hastelloy X, Incoloy 825 и другие суперсплавы на основе никеля и хрома.
Подходит ли Inconel 718 для криогенных применений?	Да, он сохраняет свою прочность и твердость при криогенных температурах.
Как производится инконель 718?	Она производится с помощью таких процессов, как литье, ковка и порошковая металлургия.
Какие отрасли промышленности получают наибольшую выгоду от использования Inconel 718?	Наибольшую выгоду получают аэрокосмическая, морская, химическая, нефтегазовая и энергетическая отрасли.
В чем разница между Inconel 718 и Inconel 625?	Инконель 718 обладает более высокой прочностью за счет добавления ниобия, в то время как инконель 625 более устойчив к коррозии.
Как обрабатывать инконель 718?	Для его обработки требуется специализированное оборудование, низкая скорость резания и использование твердосплавных инструментов для регулирования его твердости.

Заключение

Инконель 718 отличается как универсальный, высокоэффективный материал, способный выдерживать экстремальные условия. Его превосходные механические свойства, отличная коррозионная стойкость и высокая прочность делают его незаменимым в различных отраслях промышленности, испытывающих высокие нагрузки. Несмотря на более высокую стоимость и сложную обрабатываемость, преимущества, которые он предлагает с точки зрения долговечности и производительности, часто перевешивают эти ограничения. Где бы он ни находился - в небе, на морских глубинах или в сердце химического завода, - инконель 718 продолжает доказывать свою ценность в качестве материала, который выбирают инженеры и производители по всему миру.

узнайте больше о процессах 3D-печати