Inconel 718 – Visokosnačna superlegura za aerokosmičku i automobilsku industriju

Inconel 718 je visokosnačna, korozijonono otporna nikljeva superlegura dizajnirana da izuzetno dobro funkcionira u ekstremnim uvjetima. Sastoji se uglavnom od nikla (50-55%), hromija (17-21%), željeza (ostatak) i značajnih dodataka molibdena (3%), niobija (5%) i titanija (0,9-1,3%). Inconel 718 poznat je po izvanrednoj snažnosti i otpornosti na oksidaciju i koroziju, čak i pri visokim temperaturama. Legura može održati svoje mehaničke osobine u rasponu temperatura od kriogenih uvjeta do oko 700°C (1290°F), što ga čini idealnim za primjenu u visoko- i niskotemperaturnim uvjetima.

Inconel 718 također ima mogućnost toplinske obrade kako bi se postigla željena kombinacija jačine, otopljivosti i otpornosti na umora. Ove karakteristike ga čine posebno korisnim u aerokosmičkoj, automobilskoj i industrijskoj primjeni gdje su materijali podložni visokom stresu, visokom tlaku i ekstremnim temperaturama.

Primjene Inconel 718

Zbog odlične kombinacije jačine, otpornosti na visoke temperature i otpornosti na koroziju, Inconel 718 široko se koristi u nekoliko industrija, uključujući aerokosmičku, automobilsku i proizvodnju energije. Neke od ključnih primjena Inconel 718 su:

1. Zrakoplovstvo: Inconel 718 se često koristi u aerodromskoj industriji, posebno u turbinim motorima, raketnim motorima i konstruktivnim komponentama. Njegova visoka omjer snage težine, odlična otpornost na umora i sposobnost održavanja konstruktivne čvrstoće u ekstremnim temperaturnim uvjetima čine ga idealnim za ključne aerodromske primjene, kao što su turbini lopice, rotor i sagorevalni prostor. Legura također dobro performa pod statičnim i dinamičkim opterećenjima, osiguravajući da može izdržati napone s kojima se susreće tijekom uzletanja, leta i sletanja.

2. Automobilska industrija: Inconel 718 se sve više koristi u automobilskoj industriji, posebno u komponentama visoko performantnih motora kao što su turbošaržeri, izduvne klape i šuplje. Sposobnost legure da odolje visokim temperaturama i naprezanjima koje nastaju u turbošaržerima i drugim visoko performantnim komponentama čini je cijenjenom materijalom za automobilsku industriju. Također se koristi u izduvnim sustavima, gdje je njezina otpornost na oksidaciju i koroziju ključna za osiguravanje trajnog performansa.

3. Plinske turbine: Inconel 718 često se koristi u proizvodnji komponenti industrijskih plinskih turbini koje se koriste u generiranju električne energije i letalnoj industriji. Otpornost legure na fluks, umor i oksidaciju omogućuje da lopatica turbine i druge komponente pod visokim naprezanjima zadrže svoju čitkost čak i nakon dugotrajnog izloženja ekstremnim temperaturama i mehaničkim opterećenjima.

4. Nuklearna elektroprivreda: Inconel 718 također se koristi u nuklearnim reaktorima, gdje su komponente izložene visokim temperaturama i korozivnim okruženjima. Snaga legure, otpornost na koroziju i otpornost na degradaciju uzrokanu radijacijom čine je idealnom za komponente reaktora, kao što su glave tlaka i unutarnje dijelove reaktora.

5. Morske i kontinentalo-offshore primjene: Inconel 718 koristi se u marinarijskim i obalnim okruženjima gdje su komponente izložene morskoj vodi i ekstremnim uvjetima. Otpornost materijala na koroziju u morskoj vodi i sposobnost zadržavanja mehaničkih svojstava pri visokim temperaturama čine ga idealnim za primjene poput toplomjenja, pumpe i ventilatora u marinarijskim sustavima.

6. Industrijske primjene: Van avionskog i automobilskog sektora, Inconel 718 također se upotrebljava u različitim industrijskim primjenama koje uključuju visokotemperaturne i visokonaporne okruženja. To uključuje dijelove u visoko performantnim motorima, plinskim turbine i kemikalijama obradnim zavodima, gdje je ključna otpornost na termalnu i mehaničku umora.

Oznaka i specifikacije

Inconel 718 dostupan je u različitim oblicima, kao što su čevi, ploče, ploče i žice, i često se proizvodi prema određenim industrijskim standardima kako bi se osigurala njegova prilagodljivost za primjene visoke performanse. Neke od ključnih ocjena i specifikacija Inconel 718 uključuju:

1. UNS N07718: To je standardna oznaka za Inconel 718, široko korištena u aerokosmičkoj, automobilskoj i drugim industrijama visoke performanse. Ispunjava stroge mehaničke i kemikalne osobine, osiguravajući da može izdržati najzahtjevnije okruženja.

2. AMS 5662: Specifikacija za Inconel 718 koji se koristi u aerokosmičkoj i drugim primjenama visoke performanse. Ova ocjena poznata je po izvanrednim mehaničkim osobinama na visokim temperaturama i sposobnosti zadržavanja svoje jačine i otpornosti na umor tijekom dugaćih vremenskih razdoblja.

3. DIN 2.4668: Ova europska standardna klasa Inconel 718 često se koristi u industrijskim i aerosvkopromatnim primjenama gdje je potrebna visokoučinkovita legura koja može raditi pod visokim temperaturama i naprezanjima.

Proces proizvodnje

Proizvodnja Inconel 718 uključuje nekoliko ključnih koraka kako bi se osiguralo da legura ima željene svojstva. Ovi procesi su ključni za osiguravanje da legura može izdržati ekstremne uvjete na koje je podvrgnuta u različitim primjenama.

1. Topljenje i legiranje: Legirajući elementi pažljivo se miješaju u indukcijskom pećinu kako bi se osigurala točna kemikalna sastava Inconel 718. Sastav je ključan za jačinu legure, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama.

2. Lijevanje: Nakon što se legura topi, gusi se u različite oblike kao što su biljevi, ingoti ili formice. Ti se mogu dalje obraditi u željeni oblik, bilo da je to žica, ploča, lista ili šipka.

3. Toplo obrada: Nakon odlivanja, Inconel 718 prodjeca kroz tople radne procese poput forgeiranja ili valjanja kako bi se dobile potrebne oblike. Taj korak poboljšava mikrostrukturu materijala, što povećava njegove mehaničke osobine. Topli rad često slijedi rješivačkom toplinskom obradom kako bi se postigla optimalna jačina i trakljivost.

4. Hladna obrada: U nekim slučajevima, Inconel 718 hladno se obrađuje kako bi se poboljšao površinski završetak ili dalje poboljšale njegove mehaničke osobine. Hladni radni procesi, kao što su vlačenje i valjanje, pomazu u postizanju preciznih dimenzija i poboljšavanju jačine i tvrdoće materijala.

5. Toplinska obrada: Inconel 718 podvrgava se toplinskoj obradi, uključujući rješivačko otpaljivanje i starenje kako bi se povećala njegova jačina i otpornost na umor. Taj korak je ključan za postizanje željenih performansi legure, uključujući visoku izvlačnu jačinu, otpornost na plitk i poboljšanu otpornost na umor.

6. Završetak: Poslije toplinske obrade, Inconel 718 može dalje biti obradan putem strezanja ili površinskih tretmana kako bi se ispunile specifične dimenzionalne i estetske zahtjeve. To osigurava da se materijal može koristiti u visoko inženjerskim primjenama s uskim tolerancijama i integritetom površine.

7. Provjera i testiranje: Kontrola kvalitete ključna je za osiguranje performansi Inconel 718. Izvode se detaljna testiranja, uključujući izvlačne teste, umornične teste i dimenzionalne inspekcijske provjere kako bi se osiguralo da materijal ispunjava stroge zahtjeve aviokosmičke i automobilsko industrije. Primjenjuju se i nepovredljiva metoda testiranja (NDT) kao što su ultrazvučno ili rentgensko testiranje kako bi se otkrili unutarnji defekti.

Zahtjevi korisnika

Kada biraju Inconel 718 za aviokosmičke, automobilsku ili druge visoke performanse primjene, korisnici obično traže sljedeće ključne karakteristike:

1. Visoka jačina i otpornost na umora: Izuzetna izdržljivost i otpornost na umora Inconel 718 su ključne za primjene poput lopatica turbine, motorna dijelova i konstruktivnih elemenata, gdje su komponente izložene ekstremnim naprezanjima tijekom rada.

2. Odolnost na visoke temperature: Korisnici zahtijevaju da Inconel 718 zadrži svoju izdržljivost i otpornost na oksidaciju čak i pri temperaturama iznad 700°C (1290°F). Materijal mora zadržati svoju integritet u visoko temperaturnim uvjetima, osiguravajući trajnost i pouzdanost ključnih komponenti.

3. Otpornost na koroziju: Inconel 718 nudi odličnu otpornost na opću i lokaliziranu koroziju (poput pitiše i korozije u šupljinama) u agresivnim okruženjima. To ga čini pogodnim za primjenu u aerokosmičkoj, automobilskoj i kemikalno-obradnoj industriji, gdje je izloženost korozivnim tvarima uobičajena.

4. Sposobnost klještanja: Inconel 718 poznat je po dobroj spojivosti, što je ključno za primjene gdje se dijelovi moraju spojiti. Otpornost legure na toplu trnavinu i lakoća u spajanju osiguravaju čvrste i trajne spojeve u kritičnim komponentima avionske i automobilsko industrije.

5. Dimenziona točnost: Inconel 718 često se koristi u primjenama koje zahtijevaju precizne dimenzije i uske tolerancije. Proizvođači trebaju da bude legura konzistentna i uniformna u svojstvima kako bi se osigurala pouzdanost i sigurnost krajnjeg proizvoda.