Inconel 718 – Magas erősségű szuperhõanyags a repülészeti és autóipari szektorok számára

Az Inconel 718 egy magas erősségű, korroziónyugtató nikkelalapú szuperalloy, amely kiválóan alkalmas extrém környezetekben való alkalmazásra. Főként nikkelből (50-55%), kromból (17-21%), vasból (egyensúly), valamint jelentős mennyiségű molibdénből (3%), niobiumból (5%) és titanból (0,9-1,3%) áll, és kiváló erőssége és oxidáció- és korroziónyugtatlansága miatt ismert, még magas hőmérsékleten is. Az allow mechanikai tulajdonságait megtartja kriogén feltételektől kb. 700°C (1290°F) között, ami teszi alkalmasnak mind a magas-, mind a kiszáradt hőmérsékletű alkalmazásokhoz.

Az Inconel 718 képes melegkezelésre, hogy elérje a kívánt erősség, dörmökhosszúság és fáradásellenálló tulajdonságok kombinációját. Ezek a jellemzők teszik különösen hasznosnak a repülőgép-, autó- és ipari alkalmazásokban, ahol anyagokat magas tömegterhelés, magas nyomás és extrém hőmérséklet között kell teljesíteniük.

Az Inconel 718 alkalmazásai

Kiváló erőssége, magas hőmérsékletű ellenállása és a korroziónak való részvét miatt az Inconel 718 széles körben használatos több iparágban is, beleértve a repülőgép-, autó- és energiaáramlási területeket. Az Inconel 718 fontos alkalmazásai közé tartozik:

1. Repülőgép: Az Inconel 718 gyakran használják az űr- és repülőgép-iparban, különösen a turbinmotorokban, raketamotorokban és szerkezeti komponensekben. Nagy erősség-súly aránya, kiváló fáradásellenállása és képessége fenntartani a szerkezeti integritást extrém hőmérsékleti feltételek között teszi megfelelő néhány kulcsfontosságú űr- és repülőgépi alkalmazásra, például turbinaszárnyakra, rotorokra és égési kamrára. Az allow szintén jól teljesíti a statikus és dinamikus terhelések esetén is, így biztosítja, hogy kiálljon a többletterheket, amelyekkel szembesül a leszállás, repülés és a start során.

2. Autóipar: A 718-as Inconel egyre inkább használatos autóipari alkalmazásokban, különösen a nagy teljesítményű motor részekben, például turbókompresztorokban, kifutócső-értékeken és pisztoneken. Az allow képessége az által turbómotorok és más nagy teljesítményű komponensek kihozott magas hőmérséklet és terhelés elviselésére értékes anyaggá teszi az autóipar számára. Emellett kifutórendszerekben is használják, ahol oxidáció- és korrozión elleni ellenállásának köszönhetően biztosítja a hosszú távú teljesítményt.

3. Gázgerendek: A 718-as Inconel gyakran használnak ipari gázgerendek komponenseinek gyártásában, amelyeket a villamosenergia termelésére és a repülészeti alkalmazásokra használnak. Az allow csúsztatás, fáradás és oxidáció elleni ellenállása lehetővé teszi a gépgurító lapok és más magas terhelésű komponensek integritásának fenntartását, még akkor is, ha hosszú ideig kitérítik az extrém hőmérsékleteket és mechanikai terheléseket.

4. Magatomeromipar: Az Inconel 718 továbbá magatomos reaktorokban is használatos, ahol a komponensek magas hőmérsékletű és korróziós környezetben működnek. Az allow erőssége, korróziós ellenállása és a sugárzás okozta degradációra vonatkozó ellenállása teszi alkalmasnak a reaktorkomponensek gyártására, például a nyomásváz elemeire és a reaktor belső részeire.

5. Tengeri és kontinentális alkalmazások: Az Inconel 718 tengeri és kontinentális környezetekben használatos, ahol a komponensek tengerszínnel és extrém feltételekkel szembesülnek. A anyag korróziós ellenállása a tengerszínes környezetben és a képessége, hogy magas hőmérsékleten is fenntartja mechanikai tulajdonságait, teszi alkalmasnak alkalmazásokra, mint például a hőcseregek, pumpek és csapok a tengeri rendszerekben.

6. Ipari alkalmazások: Az űr- és autóipar mellett az Inconel 718 szintén számos ipari alkalmazásban használatos, amelyek magas hőmérsékletű és magas töltésű környezeteket tartalmaznak. Ez beleértve a nagy teljesítményű motorok, gázgerendákat és kémiai feldolgozó településeket, ahol mind a hőmérési, mind a mechanikai fáradás ellenállás fontos.

Fokozat & Specifikációk

Az Inconel 718 különböző formákban érhető el, például rúddal, lapokkal, lemezekkel és drótként, és gyakran konkrét ipari szabványok szerint gyártják, hogy biztosítsák a magas teljesítményű alkalmazások alkalmaságát. Az Inconel 718 néhány kulcsgyártmánya és specifikációja közé tartozik:

1. UNS N07718: Ez az egyik standard jelölés az Inconel 718-re, amelyet szerte használnak az űrhajó-, autó- és más magas teljesítményű iparágakban. Megfelel a szigorú mechanikai és kémiai tulajdonságoknak, így biztosítja, hogy a legexigensebb környezetekben is működjön.

2. AMS 5662: Specifikáció az Inconel 718-re, amelyet az űrhajó- és más magas teljesítményű alkalmazásokban használnak. Ez a gyártmány emellett ismert az egyedi mechanikai tulajdonságai miatt magas hőmérsékleten, valamint a hosszabb időszakokon át fenntartott erősségéért és fáradásellenálló képességéért.

3. DIN 2.4668: Ez az európai szabványos Inconel 718 gyakran használatos ipari és repülészeti alkalmazásokban, ahol magánhajtású anyagot igényelnek, amely magas hőmérsékleten és terhelésen működhet.

Gyártási folyamat

Az Inconel 718 termelése több kulcsfontosságú lépést tartalmaz, hogy biztosítsa az anyag kívánt tulajdonságait. Ezek a folyamatos eljárások szükségesek annak érdekében, hogy az anyag fenntartsa az extrém feltételek hatására, amelyekhez különféle alkalmazásokban van kitett.

1. Oltás és ötvözés: Az ötvözési elemeket óvatosan keverik egy indukciós sínpadon, hogy biztosítsák az Inconel 718 kémiai összetételének pontosítását. Az összetétel kritikus az anyag erőssége, a rohamellenállása és az oxidáció ellenállás szempontjából magas hőmérsékleten.

2. Ágyázás: Az anyag felmelegedése után különböző alakzatokba áttejlik, például rúddal, ingotokkal vagy formákban. Ezek további feldolgozásra kerülhetnek a kívánt formába, akár drót, lap, lemez vagy rúdanyag.

3. Meleg munkavégzés: A lyukasztalás után az Inconel 718 fémmosó és -nyomó olyan meleg munkafolyamatokon menet át, mint például a kovázolás vagy a nyomózás, hogy az igénybevételeknek megfelelő alakokat hozzák létre. Ez a lépés finomítja a anyag mikrostruktúráját, amely növeli a mechanikai tulajdonságait. A meleg munkafolyamatot gyakran követi a megoldásforralati hőkezelés, hogy elérje a legjobb erősségét és nyúlóerejét.

4. Hideg munkavégzés: Egyes esetekben az Inconel 718 hideg dolgozásra kerül, hogy javítsa a felületi minőséget vagy tovább fejlessze mechanikai tulajdonságait. A hideg dolgozási folyamatok, mint például a húzás és a nyomózás, segítenek pontos méreteket elérni és növelni az anyag erősségét és merevségét.

5. Hőkezelés: Az Inconel 718 hőkezelésre van tárgyasztva, beleértve a megoldásforralást és a öregségi folyamatokat, hogy növelje erősségét és a fáradásellenálló képességét. Ez a lépés döntő a kívánt teljesítménymutatók eléréséhez, beleértve a magas húzóerőt, a creep-ellenállást és a javított fáradásellenállást.

6. Véglegesítés: A hőkezelés után az Inconel 718 további feldolgozásra kerülhet gépészeti vagy felületi kezelésekkel a konkrét méretei és estétikai követelményeknek való megfelelés érdekében. Ez biztosítja, hogy a anyag szoros toleranciákban és felületi integritásban használható legyen nagyon kifejlesztett alkalmazásokban.

7. Ellenőrzés és tesztelés: A minőségbiztosítás alapvető fontosságú az Inconel 718 teljesítményének biztosításához. Részletes tesztek, beleértve a húzóteszteket, a fáradás-teszteket és a méretellenőrzéseket végezzük el annak biztosítása érdekében, hogy a anyag megfeleljen az űrhajó- és autóipar szigorú követelményeinek. A nem zsereszkes tesztelés (NDT) technikái, például az ultrahangos vagy röntgenes tesztelés gyakran alkalmazottak belső hibák észlelése céljából.

Felhasználói Igények

Az Inconel 718 kiválasztásakor űrhajó-, autó- vagy más nagy teljesítményű alkalmazásokhoz a felhasználók általában a következő kulcsfontosságú tulajdonságokat keresik:

1. Magas erősség és fáradásellenállás: Az Inconel 718 kiváló húzóerőssége és fáradásellenállóképessége alapvető a turbinaszárnyak, motorösszetevők és szerkezeti részek alkalmazásában, ahol az összetevők extrém tényezők hatására működnek a működés során.

2. Magas hőmérséklet ellenállás: Az Inconel 718 felhasználói arra kényszerítik, hogy a anyag fenntartsa erősségét és oxidációhoz való ellenálló képességét akkor is, ha a hőmérséklet 700°C (1290°F) felett van. A anyagnak magas hőmérsékleti feltételek között kell megmaradnia, amely biztosítja a kritikus összetevők hosszú élettartamát és megbízhatóságát.

3. Korrózióállóság: Az Inconel 718 kitűnően védi magát mind általános, mind helyi korroziónál (például lyukasodási és széllyukas korroziónál) agresszív környezetekben. Ez teszi alkalmasnak a repülészeti, autóipari és kémiai feldolgozó ipar területein, ahol gyakori a korrodens anyagokkal történő kapcsolat.

4. Vashatósság: Az Inconel 718 jól ismert a jó összefonálhatósága miatt, ami alapvető fontosságú azokban az alkalmazásokban, ahol a részeket egymáshoz kell kötni. Az allow hot crackelés elleni ellenállóképessége és könnyű összefonhatósága biztosít erős, tartós csomópontokat kritikus repülészeti és autóipari komponensekben.

5. Méretei pontosság: Az Inconel 718 gyakran olyan alkalmazásokban használják, amelyek pontos méreteket és szoros toleranciát igényelnek. A gyártóknak az allow tulajdonságainak konzisztenciája és egyenletesisége kell, hogy biztosítsa a végtermék megbízhatóságát és biztonságát.