Inconel 718 Plaatit – Paras valinta turbiinilehtimille ja kriogeenisille tankkeille

Inconel 718 on korkealuokkainen nikkelikromi-superleiki, joka tunnustetaan erinomaisesta vahvuudestaan, hapan- ja korroosiorintamisuudesta sekä erinomaisesta suorituskyvystä korkeissa lämpötiloissa. Leikki koostuu pääasiassa nikkelistä (50-55 %), kromista (17-21 %) ja keskeisistä elementeistä, kuten molibdaanista, niobista ja titaanista, jotka antavat huippuominaisuuksia, mikä tekee Inconel 718:stä ideaalin materiaalin ilmailuteollisuudessa, energiantuotannossa ja kriogeenisissä sovelluksissa.

Inconel 718-lauta tuotetaan monina eri paksuuksina ja sitä käytetään laajalti korkeakosteisten, korkealämpötiloisten ympäristöissä, joissa materiaaleja vaaditaan säilyttämään mekaaninen vakaus haastavissa olosuhteissa. Sen korkean jännityskapasiteetin, väsymiskannattavuuden ja kyvyn vastustaa termistä kuihuntaa tekevät Inconel 718-laudasta erityisen sopivan turbiinilehtien ja kriogeenisten tankkujen valmistukseen, joissa paine, lämpötila ja mekaaninen stressi ovat äärimmäisiä.

Inconel 718-laudan sovellukset

1. Turbiiniselat lennepuhvillissä: Inconel 718-plaatti on ensisijainen materiaali, jota käytetään ilmailualalla, erityisesti turbiiniselkoissa lennepuhvillisissa. Materiaalin kyky selviytyä korkeista lämpötiloista (jopa 700°C) ilman vahvuutensa menettämistä tekee siitä erinomaisen valinnan turbiiniselkoille, joilla on kestettävä lentoon liittyvä korkea lämpö ja mekaaniset stressit. Inconel 718:n vastustus termodyynaamista väsymystä, oksidointia ja kriippua tekee siitä ideaalisen näille korkealuontaisille sovelluksille.

2. Kriojäteet ja raketimoottorit: Toisen tärkeän soveltamisalueen Inconel 718 levyllä ovat kriojäteet, jotka käytetään avaruustutkimuksessa ja raketimoottoreissa. Nämä järjestelmät vaativat materiaalia, joka kestää erittäin matalia lämpötiloja, usein alle -250°C (-418°F). Inconel 718 on suunniteltu toimimaan sekä korkeanlämpötilaisuuksissa että kriogeenisissä olosuhteissa, mikä tekee siitä täydellisen valinnan kriojäteille ja niiden liittyville komponenteille, jotka käyttävät esimerkiksi nestemaitoa ja nestesaueretta.

3. Kaasuturbiinit ja sähköntuotanto: Sähkölaitoksissa ja muissa energiasysteemeissä Inconel 718-lauta käytetään avainasemmilla turbiinikomponentteilla. Aineen erinomainen suorituskyky korkealämpötiloissa varmistaa, että komponentit, kuten lehdet, rotorit ja statorit kaasuturbiineissa, kestää korkeat jännitteet, jotka koetaan energiantuotannon aikana. Sen kyky vastustaa oksidaatiota ja termistä venymistä lämpötiloissa, jotka ylittävät 700°C:tä, mahdollistaa luotettavan, pitkäkestoiset toiminnat näissä vaativissa sovelluksissa.

4. Kemiallinen prosessilaitteisto: Inconel 718 käytetään myös kemiallisessa prosessialalla sovelluksissa, joissa vastaus sekä lämpöön että korrosioon on ratkaisevan tärkeää. Takkit, reaktorit ja muut korkealämpöiset komponentit, jotka altistuvat agressiivisille kemikaaleille, tehdään usein Inconel 718:stä, koska se tarjoaa kestävän kevyttaisuuden korrosiivisissa ympäristöissä.

5. Meri- ja offshorerakenteet: Inconel 718-lauta käytetään merikilveissä, syvämeren kaivostoiminnassa ja muissa offshore-laitteistoissa, joissa osia altistetaan sekä korkealle paineelle että korrosiiviselle suolavedelle. Sen korrosiorintisyys, korkean voiman taso ja väsymisrintisyys tekevät siitä sopivan materiaalin tällaisille korkealuonteisille ja korkeakosteisuudella toimiville sovelluksille.

Luokka & Määritykset

Inconel 718-lautaa valmistetaan täyttämään tiettyjä teollisuuden standardit ja luokat varmistaakseen, että se kyllästyilee tiukkiin vaatimuksiin, kuten turbiinilehtien ja kyrogeenisten tankkujen kaltaisten sovellusten osalta. Joitakin keskeisiä määritelmiä ovat:

1. UNS N07718: Tämä on standardiin liittyvä tunniste Inconel 718:lle. Sitä käytetään laajalti osien valmistuksessa, jotka tarvitsevat kestää korkeat lämpötilat ja mekaaniset stressit. UNS N07718-lauta tunnetaan erinomaisesta vahvuudestaan, hapankestokyvystä ja lämpötilasta riippumattomasta vakaudestaan korkeilla lämpötiloilla, mikä tekee siitä ihanan ratkaisun turbiinilehtojen, kriogeenisten tankkien ja ilmailusoittimien suorittamiseen.

2. AMS 5596: Tämä määrittely koskee Inconel 718-lautaa, jota käytetään ilmailusovelluksissa. AMS 5596 on erityisen hyvin soveltuvainen kriittisiin turbiinilehtoihin ja moottoriosiin, jotka altistuvat äärimmäisille lämpötiloille ja mekaanisille kuormituksille toiminnassa.

3. AMS 5590: Tämä on toinen määrittely Inconel 718-lautalehdelle, jota käytetään yleisesti ilmavoimien osatekijöissä. Se on suunniteltu erityisesti sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa väsymystahdon ja kriipukorkeudessaan vastustusta, kuten turbiinilehtoja ja rakettimoottorikomponentteja.

4. DIN 2.4668: Eurooppalainen vastine UNS N07718:lle, tätä luokkaa käytetään samoihin kriittisiin sovelluksiin, mukaan lukien turbiinilehdot, kyropiirteistä ja komponentteja korkean lämpötilan ympäristöissä. Rakenne- ja suorituskyvyn ominaisuudet ovat tiiviisti yhdenmukaisia ASTM:n standardien kanssa, joita käytetään Yhdysvalloissa.

Inconel 718 -levyn valmistusprosessi

Inconel 718 -plaatteen valmistusprosessi sisältää joukon vaiheita, jotka varmistelevat, että materiaali täyttää vaaditut määritykset korkean suorituskyvyn sovelluksissa. Nämä prosessit on suunniteltu parantamaan materiaalin mekaanisia ominaisuuksia ja varmistaakseen plaatteen mittojen ja laadun yhtenäisyyden.

1. Liekkiminen ja sekoittaminen: Inconel 718-lautalehden tuotanto alkaa korkean puhtauden nikkelin, kromin, molibdaanin, niobiumin ja titanin sähköarkkiliekistä tai vakuumiinduktiolekistä. Alloys-prosessin tarkka ohjaus varmistaa, että materiaaliilla on oikea kemiallinen rakenne ja ominaisuudet, mukaan lukien erinomainen hapankestokyky, vahvuus ja vastaus termodynimiseen väsymykseen.

2. Muovautus ja muotoilu: Kun hopea on sulattu, se tuotetaan suuriksi tylliksi tai massoiksi. Tyylit lämmitetään sitten ja niistä tehdään forgottuja osia, joiden avulla materiaali tarkennetaan ja annetaan sen tarvitsemalla muodolla. Tämä vaihe varmistaa myös yhtenäisyyden kornirakenteessa, mikä on ratkaisevaa korkean vahvuuden ja creep-kestävyyden ylläpitämiseksi äärimmäisissä olosuhteissa.

3. Korvaaminen ja levyjen muotoilu: Forgottuja tyylejä vedetään sitten kuumaan suuriksi leveyksiksi eri paksuudella. Korvausprosessi tarkentaa materiaalin kornirakennetta ja parantaa sen mekaanisia ominaisuuksia, erityisesti vahvuutta ja väsymiskestävyyttä. Leveän paksuutta ohjataan huolellisesti täyttääkseen turbiinilehtien, kriogeenisten tankkien ja muiden sovellusten spesifit vaatimukset.

4. Lämpökuivatus: Inconel 718-lauta käy läpi lämpökuivauksen, joka koostuu ratkaisu-annealauksesta ja sen jälkeen ikästymisestä. Ratkaisu-annealauksella vähennetään jännitteitä ja homogeenoidaan mikrostruktuuria, kun taas ikästys tehdään vahvittaakseen materiaalia kristtien kautta tapahtuvalla vahvistuksella. Tämä lämpökuivausprosessi varmistaa, että materiaali voi toimia parhaalla tasolla sekä korkeanlämpötiloissa että krioehdotoindeksissä.

5. Lopputyo ja tarkastus: Lämpökuivauksen jälkeen Inconel 718-lauta on aiheutettava lopputyöprosesseja saadakseen vaadittu pinta- ja mitat. Lautaa tarkastetaan myös mahdollisten sisäisten puutteiden tai epäsäännöllisyyksien varalta. Yleisiä tarkastusmenetelmiä ovat äännetesti, virratesti ja röntgentarkastus. Otetaan myös mitattavia mittausten varmistamaan, että lauta täyttää tarpeelliset määritykset tarkoitukseen liittyvässä sovelluksessa.

Käyttäjän vaatimukset

Inconel 718-lautan käyttäjät asettavat yleensä kova vaatimuksia, koska sovelluksissa on korkea suorituskyky. Joitakin keskeisimmistä käyttäjän vaatimuksista ovat:

1. Korkea vahvuus ja väsymiskannatus: Inconel 718 -levy on osoittava erinomaisia jännitysvahvuuksia ja kykyä vastustaa väsymistä, erityisesti turbiinien sivuissa ja komponenteissa, jotka altistuvat syklistä kuormitusjaksosta ja korkeista mekaanisista paineista. Aineksen on säilyttävä kokonaisuutensa pitkään käyttökauden ajan, vaikka se toimii myös äärimmäisten toimintaehtojen alla.

2. Korkealämpötilavastaus: Jetmoottoreissa, turbiineissa ja muissa korkealämpötilaisuussysteemeissä Inconel 718 -levyn on säilyttävä vahvuutensa ja suorituskykynsä lämpötiloissa, jotka ylittävät 700°C (1290°F). Sen kyky vastustaa termistä kuihuntaa ja hapettumista tekee siitä ideaalin komponenttien käytön, jotka toimivat ympäristöissä, joissa lämpötilat vaihtelevat.

3. Kriogeeninen suorituskyky: Kriogeenisissa sovelluksissa Inconel 718 -levyllä on säilyttävä mekaaniset ominaisuutensa erittäin alhaisilla lämpötiloilla, usein alle -250°C (-418°F). Aineksen on säilyttävä kestävyytensä, mitoituksellinen vakaus ja vastus embrittlementtiä vastaan edes näissä ankariin olosuhteisiin.

4. Korrosio- ja oksidointivastus: Osia, jotka altistetaan koviksi ympäristöille, kuten kemiallisten prosessien yksiköille, merilliseen käyttöön ja voimaloiden turbiineihin, vaaditaan materiaaleja, jotka vastustavat oksidointia ja korrosiota. Inconel 718:n erinomainen korrosiovastus varmistaa sen pitkän kestovuoren tiukissa olosuhteissa.

5. Mitallinen tarkkuus: Käyttäjät lennetyössä ja voimantuotannossa vaativat, että Inconel 718-lauta täyttää tarkat mitalliset määritykset. Tiukat sallitut poikkeamat ovat välttämättömiä varmistaakseen, että lautaa voidaan integroida monimutkaisiin kokoonpanoihin ja se toimii luotettavasti korkeassa paineessa ja lämpötilassa.

6. Liimattavuus ja valmistuskelpoisuus: Inconel 718-lauta tulisi myös olla helposti liimattavissa ja sopeutua erilaisiin valmistustekniikoihin. Sen hyvä liimattavuus varmistaa, että sitä voidaan integroida monimutkaisiin järjestelmiin ilman, että sen vahvuus tai korkealämpötiloissa oleva vastus heikkenee.