Πλάκα Inconel 718 – Καλύτερη επιλογή για άλεες τουρμπίνων και δεξαμενές κρυογενών

Η Inconel 718 είναι μια υψηλής απόδοσης νικέλι-χρωμική υπερομαλυντική ομάδα, γνωστή για την εξαιρετική της δύναμη, αντοχή στην οξειδωτικότητα και τη διάβρωση, καθώς και για την άριστη απόδοσή της σε υψηλές θερμοκρασίες. Η ομάδα αποτελείται κυρίως από νικέλιο (50-55%), χρώμιο (17-21%) και κλειδιαίους στοιχεία όπως το μολύβδιο, το νιοβίο και το τιτάνιο, τα οποία παρέχουν εξαιρετικές ιδιότητες, κάνοντας την Inconel 718 ιδανικό υλικό για κρίσιμες εφαρμογές στην αεροδιαστημική, την παραγωγή ενέργειας και τις κρυογενείς εφαρμογές.

Το πλάτος Inconel 718 παράγεται σε διάφορες επιβάθειες και χρησιμοποιείται εκτενώς σε περιβάλλοντα υψηλής τension και υψηλών θερμοκρασιών, όπου τα υλικά πρέπει να διατηρούν τη μηχανική τους ακεραιότητα υπό δύσκολες συνθήκες. Χάρη στην υψηλή ισχύ απόδοσης του, την αντοχή στη φθίση και την ικανότητά του να αντιστέκεται στην θερμική κρέμα, το πλάτος Inconel 718 είναι ειδικά επιτυχές για την κατασκευή φύλλων τουρμπίνας και κρυογενών δεξαμενών, όπου κυριαρχούν ακραίες συνθήκες πίεσης, θερμοκρασίας και μηχανικής τension.

Εφαρμογές του Πλάτους Inconel 718

1. Σφαιρικές Κοπέλες σε Αεροσκάφη: Το πλάτος Inconel 718 είναι κύριο υλικό που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία αεροπορίας, ειδικά για σφαιρικές κοπέλες σε κινητήρες αεροσκαφών. Η ικανότητα του υλικού να αντέχει υψηλές θερμοκρασίες (έως 700°C) χωρίς να χάνει δυναμικό το καθιστά εξαιρετική επιλογή για σφαιρικές κοπέλες, όπου πρέπει να ανέχεται τις υψηλές θερμοκρασίες και μηχανικές τάσεις που παράγονται κατά την πτήση. Η αντοχή του Inconel 718 στη θερμική κατάπνιξη, την οξείδωση και την κρούσιμη κίνηση το καθιστά αδιαζήτητο για αυτές τις εφαρμογές υψηλής απόδοσης.

2. Εμπλεκτικοί Δεξαμενοί και Μηχανήματα Ρουκέτων: Ένας άλλος σημαντικός τομέας εφαρμογής του Inconel 718 πλάκας είναι στους εμπλεκτικούς δεξαμενούς που χρησιμοποιούνται στη διαστημική εξερεύνηση και τα μηχανήματα ρουκέτων. Σε αυτά τα συστήματα, το υλικό πρέπει να αντέχει εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, συχνά κάτω από -250°C (-418°F). Το Inconel 718 έχει σχεδιαστεί ειδικά για να λειτουργεί υπό κανονικές υψηλές θερμοκρασίες και εμπλεκτικές συνθήκες, κάνοντάς το την απολύτως κατάλληλη επιλογή για εμπλεκτικούς δεξαμενούς και σχετικά συστατικά που χρησιμοποιούνται στην αποθήκευση και μεταφορά υγρών αερίων όπως υγρό υδρογόνο και υγρό οξυγόνο.

3. Αεριούς Τουρβίνες και Παραγωγή Ενέργειας: Σε εγκαταστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και άλλα συστήματα ενέργειας, το πλάτος Inconel 718 χρησιμοποιείται σε κρίσιμα συστατικά των τουρβίνων. Η εξαιρετική απόδοση του υλικού σε υψηλούς θερμοκρατικούς χώρους εξασφαλίζει ότι συστατικά όπως φύλλα, ρότορες και στάτορες σε αεριούς τουρβίνες μπορούν να αντέχουν τις υψηλές έγκρουσης που αντιμετωπίζουν κατά τη διάρκεια της παραγωγής ενέργειας. Η ικανότητά του να αντισταθεί στην οξειδωτικότητα και τη θερμική κρέαση σε θερμοκρατικούς χώρους πάνω από 700°C επιτρέπει αξιόπιστη, μακροχρόνια λειτουργία σε αυτές τις απαιτητικές εφαρμογές.

4. Εξοπλισμός Χημικής Επεξεργασίας: Το Inconel 718 χρησιμοποιείται επίσης στη βιομηχανία χημικής επεξεργασίας για εφαρμογές όπου η αντοχή στο θάρρος και τη διάβρωση είναι κύρια. Οι θάλαμοι, οι αντιδραστήρες και άλλα υψηλοθερμία συστατικά που εκτίθενται σε επιθετικά χημικά κατασκευάζονται συχνά από Inconel 718, καθώς παρέχει μακροχρόνια βιωσιμότητα σε διαβρωτικά περιβάλλοντα.

5. Εφαρμογές Θαλάσσιων και Εκτόξευσης: Το πλάτος Inconel 718 χρησιμοποιείται σε θαλάσσιες τουρβίνες, επιχειρήσεις βαθιού υδρογονικού μεταγωγής και άλλες εγκαταστάσεις εκτόξευσης όπου τα συστατικά εκτίθενται και σε υψηλή πίεση και σε διάβρωση από το αλμυρό νερό. Η αντοχή του στη διάβρωση, η υψηλή ισχύς και η αντοχή στη φθορά το καθιστούν κατάλληλο υλικό για τέτοιες εφαρμογές υψηλής απόδοσης και υψηλού stress.

Βαθμοί & Προδιαγραφές

Το πλάκο Inconel 718 κατασκευάζεται για να αποκρίνεται σε συγκεκριμένες βιομηχανικές προδιαγραφές και βαθμούς, προκειμένου να εκπληρώνει τις ακριβείς απαιτήσεις εφαρμογών όπως τα φύλλα τουρβίνας και τα κρυογενείς θάλαμοι. Κάποιες από τις κύριες προδιαγραφές περιλαμβάνουν:

1. UNS N07718: Αυτή είναι η πρότυπη ονομασία για το Inconel 718. Χρησιμοποιείται ευρέως για συστατικά που χρειάζονται να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες και μηχανικές πίεσεις. Το πλάτος UNS N07718 είναι γνωστό για την ανώτερη ισχύ, αντοχή στην οξείδωση και θερμική σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, κάνοντάς το αδεια για ένδοντα τουρβίνων, κρυογενείς τάνκες και εφαρμογές αεροπορίας.

2. AMS 5596: Αυτή η προδιαγραφή είναι για το πλάτος Inconel 718 που χρησιμοποιείται σε εφαρμογές αεροπορίας. Το AMS 5596 είναι ειδικά κατάλληλο για κρίσιμα ένδοντα τουρβίνων και συστατικά μηχανών που εκτίθενται σε ακραίες θερμοκρασίες και μηχανικές φορτίες κατά τη λειτουργία.

3. AMS 5590: Αυτή είναι μια άλλη προδιάγραφος για το πλάκα Inconel 718, που χρησιμοποιείται κοινώς για αεροδιάστημα κομμάτια. Είναι συγκεκριμένα σχεδιασμένη για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή αντοχή στο κόπο και τη ρεύση, όπως τα φύλλα τουρβίνας και τα κομμάτια των διαστημικών μηχανών.

4. DIN 2.4668: Το ευρωπαϊκό πρότυπο ισοδύναμο του UNS N07718, αυτή η βαθμίδα χρησιμοποιείται για τις ίδιες κρίσιμες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των φύλλων των τουρβινών, των δεξαμενών κρυογενών και των κομματιών σε υψηλούς θερμοκρασιακούς χώρους. Η σύνθεση και οι παράμετροι απόδοσης συμφωνούν κοντά με τα πρότυπα ASTM που χρησιμοποιούνται στις ΗΠΑ.

Διαδικασία κατασκευής της πλάκας Inconel 718

Ο προϊσταμένος προσδιορισμός της κατασκευής του πλάκα Inconel 718 περιλαμβάνει μια σειρά βημάτων για να εξασφαλιστεί ότι το υλικό ανταποκρίνεται στις απαιτούμενες προδιαγραφές για εφαρμογές υψηλής απόδοσης. Αυτοί οι προσδιορισμοί σχεδιάζονται για να ενισχύσουν τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού και να εξασφαλίσουν την συνέπεια των διαστάσεων και της ποιότητας της πλάκας.

1. Χυμός και σύμμιγμα: Η παραγωγή της πλάκας Inconel 718 ξεκινά με τη χύση υψηλής καθαρότητας νικέλιου, κρωμίου, μολύβδου, νιομβίου και τιτανίου σε φούρνο ενδοιακής χύσης ή φούρνο ηλεκτρικού αρκού. Η ακριβής ελεγχόμενη διαδικασία σύμμιγμας εξασφαλίζει ότι το υλικό έχει τη σωστή χημική σύνθεση και ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένης της εξαιρετικής αντοχής στην οξείδωση, της δύναμης και της αντοχής στην θερμική κόπωση.

2. Αποσκευασμός και Σχηματισμός: Μετά την τήξη του αλλοιώματος, αυτό τοποθετείται σε μεγάλα βλούρα ή χαλκωτά. Τα βλούρα επιθερμαίνονται στη συνέχεια και μορφοποιούνται για να επιστρατηγήσει το υλικό και να του δώσει την απαιτούμενη μορφή. Αυτή η φάση εξασφαλίζει ενιαία δομή κυμαίνου, που είναι κρίσιμη για την διατήρηση υψηλής δυναμικότητας και αντοχής στη ροπή υπό ακραίες συνθήκες.

3. Καταδίωξη και Δημιουργία Πλακών: Τα μορφωμένα βλούρα καταδιώκονται στη συνέχεια σε μεγάλες πλάκες διαφόρων επαρσίων. Η διαδικασία καταδίωξης επιστρατηγεί τη δομή κυμαίνου του υλικού και βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητές του, ειδικά τη δυναμικότητά του και την αντοχή στην κόπωση. Η επάρσια της πλάκας ελέγχεται προσεκτικά για να αποκριθεί στις συγκεκριμένες απαιτήσεις των άλεεων τουρβινών, των κρυογενών ταμπανιών και άλλων εφαρμογών.

4. Θερμική μεταχείριση: Το πλάτος Inconel 718 υπόκειται σε διαδικασία θερμικής μεταχείρισης που αποτελείται από λύση-αναφλέγματο και στη συνέχεια γήρανση. Το λύση-αναφλέγματο χρησιμοποιείται για να αποφύγουμε τις ιδιότητες και να εξομοιωθεί η μικροδομή, ενώ η γήρανση γίνεται για να ενισχυθεί το υλικό μέσω κράτησης σκέψεων. Αυτή η διαδικασία θερμικής μεταχείρισης εξασφαλίζει ότι το υλικό μπορεί να λειτουργεί στο υψηλότερο επίπεδό του υπό συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών και κρυογενών συνθηκών.

5. Τελική επεξεργασία και έλεγχος: Μετά τη θερμική μεταχείριση, το πλάτος Inconel 718 υποβάλλεται σε διαδικασίες τελικής επεξεργασίας για να επιτευχθεί η απαιτούμενη επιφανειακή ολισθαιμότητα και διαστάσεις. Στη συνέχεια, το πλάτος ελέγχεται για οποιεσδήποτε εσωτερικές ελλείψεις ή ανομοιοτήτες. Κοινές τεχνικές έλεγχου περιλαμβάνουν τον ηχογραφικό έλεγχο, τον έλεγχο με ρεύμα εδδύ, και τον έλεγχο με χειρον. Παίρνονται επίσης μετρήσεις διαστάσεων για να εξασφαλιστεί ότι το πλάτος πληροί τις απαραίτητες προδιαγραφές για την προορισμένη εφαρμογή.

Απαιτήσεις Χρηστών

Οι χρήστες της πλάκας Inconel 718 έχουν συνήθως απαιτητικές απαιτήσεις λόγω της υψηλής απόδοσης των εφαρμογών. Ορισμένες από τις κύριες απαιτήσεις των χρηστών περιλαμβάνουν:

1. Υψηλή Ισχύς και Αντοχή σε Κατάπνιξη: Το πλάκιο Inconel 718 πρέπει να δείχνει εξαιρετική αντλητική ισχύ και αντοχή σε κατάπνιξη, ειδικά σε φολιές τουρμπινών και συστατικά που υπόκεινται σε κυκλική φορτίωση και υψηλές μηχανικές τension. Το υλικό πρέπει να διατηρεί την ακεραιότητά του για μεγάλες περιόδους χρήσης, ακόμη και υπό ακραίες λειτουργικές συνθήκες.

2. Αντοχή σε Υψηλές Θερμοκρασίες: Για εφαρμογές σε κιβωτιούς αερίου, τουρμπίνες και άλλα συστήματα υψηλών θερμοκρασιών, το πλάκιο Inconel 718 πρέπει να διατηρεί την ισχύ και την απόδοσή του σε θερμοκρασίες υπέρ των 700°C (1290°F). Η ικανότητά του να αντέχει στη θερμική κρεμάννυση και την οξείδωση το καθιστά ideal για συστατικά που λειτουργούν σε περιβάλλοντα με κλονιζόμενες θερμοκρασίες.

3. Απόδοση σε Κρυογενικές Συνθήκες: Σε κρυογενικές εφαρμογές, το πλάκιο Inconel 718 αναμένεται να διατηρεί τις μηχανικές ιδιότητές του σε ακραία χαμηλές θερμοκρασίες, συχνά κάτω από -250°C (-418°F). Το υλικό πρέπει να διατηρεί την αντοχή του, την διαστατική σταθερότητα και την αντοχή στην εmbrittlement ακόμη και σε αυτές τις ακραίες συνθήκες.

4. Αντοχή στη διάβρωση και την εξιδρανίλωση: Κινητήρες που εκτίθενται σε απαιτητικές περιβαλλοντικές συνθήκες, όπως μονάδες χημικής επεξεργασίας, ναυτικές εφαρμογές και ανεμόμυλοι παραγωγής ενέργειας, απαιτούν υλικά που αντέχουν στην εξιδρανίλωση και τη διάβρωση. Η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση του Inconel 718 εγγυάται τη μακροχρόνια βιωσιμότητά του σε επιθετικές συνθήκες.

5. Διαστημική Ακρίβεια: Οι χρήστες στον αεροδιαστημικό και τον τομέα παραγωγής ενέργειας απαιτούν πλάκα Inconel 718 που να απονεμεί με ακριβείς διαστημικές προδιαγραφές. Στενές προτάσεις είναι απαραίτητες για να εξασφαλιστεί ότι η πλάκα ταιριάζει σε περίπλοκες συσκευασίες και λειτουργεί αξιόπιστα υπό υψηλές πίεσεις και υψηλές θερμοκρασίες.

6. Συγκόλληση και εύκολη κατασκευή: Η πλάκα Inconel 718 θα πρέπει επίσης να είναι εύκολα συγκολλώμενη και να είναι προσαρμοστική σε διάφορες τεχνικές κατασκευής. Η καλή της συγκολλησιμότητα εγγυάται ότι μπορεί να ολοκληρωθεί σε περίπλοκα συστήματα χωρίς να υπονομεύει τη δύναμή της ή την αντοχή της σε υψηλές θερμοκρασίες.