Inconel 718 – Superalloy Kuat untuk Industri Penerbangan & Otomotif

Inconel 718 adalah superalloy berbasis nikel yang kuat dan tahan korosi, dirancang untuk performa luar biasa dalam lingkungan ekstrem. Terdiri utamanya dari nikel (50-55%), kromium (17-21%), besi (bal.), serta tambahan signifikan molybdenum (3%), niobium (5%), dan titanium (0,9-1,3%), Inconel 718 dikenal karena kekuatannya yang luar biasa dan ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi, bahkan pada suhu tinggi. Logam paduan ini dapat mempertahankan sifat mekanisnya pada suhu berkisar dari kondisi kriogenik hingga sekitar 700°C (1290°F), membuatnya ideal untuk aplikasi suhu tinggi maupun rendah.

Inconel 718 juga memiliki kemampuan untuk diolah dengan pengolahan panas guna mencapai kombinasi yang diinginkan dari kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap kelelahan. Kualitas-kualitas ini membuatnya sangat berguna dalam aplikasi penerbangan, otomotif, dan industri yang memerlukan bahan untuk bekerja di bawah tekanan tinggi, tekanan besar, dan suhu ekstrem.

Aplikasi Inconel 718

Karena kombinasi yang sangat baik dari kekuatan, ketahanan terhadap suhu tinggi, dan ketahanan korosi, Inconel 718 digunakan secara luas di berbagai industri, termasuk penerbangan, otomotif, dan pembangkit tenaga. Beberapa aplikasi utama Inconel 718 meliputi:

1. Dirgantara: Inconel 718 sering digunakan dalam industri penerbangan, terutama dalam mesin turbin, motor roket, dan komponen struktural. Rasio kekuatan-terhadap-bobot yang tinggi, ketahanan lelah yang sangat baik, dan kemampuan untuk mempertahankan integritas struktural dalam kondisi suhu ekstrem membuatnya ideal untuk aplikasi penerbangan kritis, seperti bilah turbin, rotor, dan kamar bakar. Paduan ini juga berperforma baik di bawah beban statis dan dinamis, memastikan bahwa ia dapat menahan stres yang dijumpai selama lepas landas, penerbangan, dan pendaratan.

2. Industri Otomotif: Inconel 718 semakin banyak digunakan dalam aplikasi otomotif, terutama dalam komponen mesin berkinerja tinggi seperti turbocharger, katup knalpot, dan piston. Kemampuan paduan ini untuk menahan panas dan tekanan tinggi yang dihasilkan oleh mesin berturbocharger dan komponen berkinerja tinggi lainnya membuatnya menjadi bahan yang berharga bagi industri otomotif. Ini juga digunakan dalam sistem knalpot, di mana ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi sangat penting untuk memastikan kinerja jangka panjang.

3. Turbine Gas: Inconel 718 sering digunakan dalam produksi komponen untuk turbin gas industri, yang digunakan dalam pembangkitan listrik dan aplikasi penerbangan. Ketahanan paduan ini terhadap kriep, kelelahan, dan oksidasi memungkinkan bilah turbin dan komponen berstres tinggi lainnya untuk mempertahankan integritasnya bahkan setelah paparan lama pada suhu ekstrem dan beban mekanis.

4. Industri Energi Nuklir: Inconel 718 juga digunakan dalam reaktor nuklir, di mana komponen-komponen terpapar suhu tinggi dan lingkungan korosif. Kekuatan paduan ini, ketahanan terhadap korosi, dan ketahanan terhadap degradasi yang disebabkan oleh radiasi membuatnya ideal untuk komponen reaktor, seperti kepala tangki tekan dan bagian internal reaktor.

5. Aplikasi Maritim dan Lepas Pantai: Inconel 718 digunakan dalam lingkungan maritim dan laut dalam di mana komponen-komponen terpapar air laut dan kondisi ekstrem. Ketahanan material ini terhadap korosi dalam air laut dan kemampuannya untuk mempertahankan sifat mekanis pada suhu tinggi membuatnya ideal untuk aplikasi seperti penukar panas, pompa, dan katup dalam sistem maritim.

6. Aplikasi industri: Selain aerospace dan otomotif, Inconel 718 juga digunakan dalam berbagai aplikasi industri yang melibatkan lingkungan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ini mencakup bagian-bagian dalam mesin berkinerja tinggi, turbin gas, dan pabrik pengolahan kimia, di mana ketahanan terhadap kelelahan termal dan mekanis sangat kritis.

Tingkat & Spesifikasi

Inconel 718 tersedia dalam berbagai bentuk, seperti batang, lembaran, pelat, dan kawat, serta sering kali diproduksi sesuai dengan standar industri tertentu untuk memastikan kesesuaiannya untuk aplikasi high-performance. Beberapa dari grade dan spesifikasi utama Inconel 718 meliputi:

1. UNS N07718: Ini adalah desigasi standar untuk Inconel 718, yang secara luas digunakan di industri penerbangan, otomotif, dan industri high-performance lainnya. Ini memenuhi sifat mekanis dan kimia yang ketat, memastikan bahwa ia dapat bertahan dalam lingkungan yang paling menuntut.

2. AMS 5662: Sebuah spesifikasi untuk Inconel 718 yang digunakan dalam industri penerbangan dan aplikasi high-performance lainnya. Grade ini dikenal karena sifat mekanis yang sangat baik pada suhu tinggi dan kemampuannya untuk mempertahankan kekuatannya serta ketahanan terhadap kelelahan selama periode yang lama.

3. DIN 2.4668: Standar Eropa ini dari Inconel 718 sering digunakan dalam aplikasi industri dan penerbangan yang memerlukan paduan kinerja tinggi yang dapat beroperasi pada suhu tinggi dan tekanan.

Proses pembuatan

Produksi Inconel 718 melibatkan beberapa langkah kunci untuk memastikan sifat-sifat paduan yang diinginkan. Proses-proses ini sangat penting untuk memastikan bahwa paduan tersebut dapat menahan kondisi ekstrem yang dialaminya dalam berbagai aplikasi.

1. Pelelehan dan Pengaluman: Unsur-unsur penyalam dicampur dengan hati-hati di dalam tungku induksi untuk memastikan bahwa komposisi kimia Inconel 718 akurat. Komposisi ini sangat krusial untuk kekuatan paduan, ketahanan terhadap korosi, dan ketahanan terhadap oksidasi pada suhu tinggi.

2. Pengecoran: Setelah paduan dilelehkan, ia dicetak menjadi berbagai bentuk seperti billet, ingot, atau cetakan. Bentuk-bentuk ini dapat diproses lebih lanjut menjadi bentuk yang diinginkan, baik itu kawat, lembaran, pelat, atau bahan batang.

3. Pembentukan Panas: Setelah pengecoran, Inconel 718 menjalani proses pekerjaan panas seperti pembentukan atau penggilasan untuk membentuk bentuk yang diinginkan. Langkah ini menyempurnakan mikrostruktur material, meningkatkan sifat mekanisnya. Proses pekerjaan panas sering diikuti oleh pengolahan panas larutan untuk mencapai kekuatan dan kelenturan optimal.

4. Pembentukan Dingin: Dalam beberapa kasus, Inconel 718 dikerjakan dingin untuk memperbaiki permukaan akhir atau menyempurnakan sifat mekanisnya lebih lanjut. Proses pekerjaan dingin, seperti tarikan dan penggilasan, membantu mencapai dimensi yang presisi dan meningkatkan kekuatan dan kekerasan material.

5. Pengolahan Panas: Inconel 718 mengalami pengolahan panas, termasuk pengeringan larutan dan proses penuaan, untuk meningkatkan kekuatannya dan ketahanannya terhadap kelelahan. Langkah ini sangat penting untuk mencapai karakteristik kinerja yang diinginkan dari paduan ini, termasuk kekuatan tarik tinggi, ketahanan terhadap kriep, dan resistensi kelelahan yang ditingkatkan.

6. Finishing: Setelah pengolahan panas, Inconel 718 dapat diproses lebih lanjut melalui mesin atau perlakuan permukaan untuk memenuhi persyaratan dimensi dan estetika tertentu. Hal ini memastikan bahwa bahan dapat digunakan dalam aplikasi rekayasa tinggi dengan toleransi ketat dan integritas permukaan.

7. Pemeriksaan dan Pengujian: Kontrol kualitas sangat penting untuk memastikan kinerja Inconel 718. Pengujian komprehensif, termasuk uji tarik, uji kelelahan, dan pemeriksaan dimensi, dilakukan untuk memastikan bahan memenuhi persyaratan ketat industri penerbangan dan otomotif. Teknik pengujian tanpa merusak (NDT) seperti pengujian ultrasonik atau rontgen juga sering digunakan untuk mendeteksi cacat internal.

Persyaratan Pengguna

Ketika memilih Inconel 718 untuk aplikasi penerbangan, otomotif, atau lainnya yang membutuhkan performa tinggi, pengguna biasanya mencari atribut utama berikut:

1. Kekuatan Tinggi dan Ketahanan Lelah: Kekuatan tarik dan ketahanan terhadap kelelahan yang superior dari Inconel 718 sangat penting untuk aplikasi seperti bilah turbin, komponen mesin, dan bagian struktural, di mana komponen mengalami stres ekstrem selama operasi.

2. Ketahanan suhu tinggi: Pengguna memerlukan Inconel 718 untuk mempertahankan kekuatannya dan ketahanannya terhadap oksidasi bahkan pada suhu melebihi 700°C (1290°F). Material harus tetap utuh dalam kondisi suhu tinggi, memastikan umur panjang dan keandalan komponen kritis.

3. Ketahanan terhadap korosi: Inconel 718 menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi umum maupun korosi lokal (seperti pitting dan korosi celah) dalam lingkungan agresif. Ini membuatnya cocok untuk aplikasi dalam industri penerbangan, otomotif, dan pengolahan kimia, di mana paparan terhadap zat korosif sangat umum.

4. Weldability: Inconel 718 dikenal karena kemampuan pengelasannya yang baik, yang sangat penting untuk aplikasi di mana bagian-bagian harus disambungkan. Resistensi paduan terhadap retak panas dan kemudahan pengelasannya memastikan sambungan yang kuat dan tahan lama pada komponen kritis di industri penerbangan dan otomotif.

5. Ketepatan Dimensi: Inconel 718 sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan dimensi presisi dan toleransi ketat. Produsen membutuhkan paduan ini untuk tetap konsisten dan seragam dalam sifat-sifatnya guna memastikan keandalan dan keselamatan produk akhir.