Plat Inconel 718 – Pilihan Terbaik untuk Bilah Turbin & Tangki Kriogenik

Inconel 718 adalah superalloy nikel-kromium berkinerja tinggi, dikenal karena kekuatannya yang luar biasa, ketahanan terhadap oksidasi dan korosi, serta performa yang sangat baik pada suhu tinggi. Logam paduan ini terutama terdiri dari nikel (50-55%), kromium (17-21%), dan elemen-elemen kunci seperti molibdenum, niobium, dan titanium, yang memberikan sifat-sifat luar biasa, menjadikan Inconel 718 bahan ideal untuk aplikasi kritis di bidang penerbangan, pembangkit tenaga, dan kriogenik.

Plat Inconel 718 diproduksi dalam berbagai ketebalan dan digunakan secara luas di lingkungan dengan tekanan tinggi dan suhu tinggi, di mana bahan harus mempertahankan integritas mekanisnya di bawah kondisi yang menantang. Berkat kekuatan tarik yang tinggi, ketahanan terhadap kelelahan, dan kemampuan untuk menahan kriep termal, plat Inconel 718 sangat cocok untuk pembuatan bilah turbin dan tangki kriogenik, di mana kondisi ekstrem tekanan, suhu, dan stres mekanis berlaku.

Aplikasi Plat Inconel 718

1. Baling-baling Turbin di Mesin Jet: Plat Inconel 718 adalah bahan utama yang digunakan dalam industri penerbangan, terutama untuk baling-baling turbin di mesin jet. Kemampuan bahan ini untuk menahan suhu tinggi (hingga 700°C) tanpa kehilangan kekuatannya membuatnya menjadi pilihan yang sangat baik untuk baling-baling turbin, di mana ia harus bertahan terhadap panas dan tekanan mekanis yang tinggi selama penerbangan. Ketahanan Inconel 718 terhadap kelelahan termal, oksidasi, dan kriep membuatnya ideal untuk aplikasi berkinerja tinggi ini.

2. Tangki Kriogenik dan Motor Roket: Aplikasi penting lainnya untuk plat Inconel 718 adalah dalam tangki kriogenik yang digunakan dalam eksplorasi ruang angkasa dan motor roket. Dalam sistem-sistem ini, material harus mampu menahan suhu ekstrem yang sangat rendah, seringkali di bawah -250°C (-418°F). Inconel 718 telah dirancang secara khusus untuk beroperasi baik pada kondisi suhu tinggi maupun kriogenik, menjadikannya pilihan yang sempurna untuk tangki kriogenik dan komponen terkait yang digunakan dalam penyimpanan dan pengangkutan gas cair seperti hidrogen cair dan oksigen cair.

3. Turbine Gas dan Pembangkitan Listrik: Di pembangkit listrik dan sistem energi lainnya, pelat Inconel 718 digunakan dalam komponen turbin yang kritis. Kinerja luar biasa bahan ini di lingkungan suhu tinggi memastikan bahwa komponen seperti bilah, rotor, dan stator pada turbin gas dapat menahan tekanan tinggi yang terjadi selama pembangkitan energi. Kemampuannya untuk menahan oksidasi dan kriep termal pada suhu melebihi 700°C memungkinkan operasi jangka panjang yang andal dalam aplikasi ini yang menuntut.

4. Peralatan Pengolahan Kimia: Inconel 718 juga digunakan dalam industri pengolahan kimia untuk aplikasi di mana ketahanan terhadap panas dan korosi sangat penting. Tangki, reaktor, dan komponen lainnya dengan suhu tinggi yang terpapar bahan kimia agresif sering dibuat dari Inconel 718, karena memberikan keawetan jangka panjang dalam lingkungan korosif.

5. Aplikasi Marinir dan Lepas Pantai: Plat Inconel 718 digunakan dalam turbin maritim, operasi pengeboran laut dalam, dan peralatan lepas pantai lainnya di mana komponen-komponen terpapar tekanan tinggi dan air asin yang korosif. Ketahanannya terhadap korosi, kekuatannya yang tinggi, serta ketahanannya terhadap kelelahan membuatnya bahan yang cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi dan stres tinggi seperti ini.

Tingkat & Spesifikasi

Plat Inconel 718 diproduksi untuk memenuhi standar industri tertentu dan tingkat tertentu agar sesuai dengan persyaratan ketat aplikasi seperti bilah turbin dan tangki kriogenik. Beberapa spesifikasi utama meliputi:

1. UNS N07718: Ini adalah desainasi standar untuk Inconel 718. Digunakan secara luas untuk komponen-komponen yang harus menahan suhu tinggi dan tekanan mekanis. Plat UNS N07718 dikenal karena kekuatannya yang unggul, ketahanan terhadap oksidasi, dan stabilitas termal pada suhu tinggi, menjadikannya ideal untuk bilah turbin, tangki kriogenik, dan aplikasi penerbangan.

2. AMS 5596: Spesifikasi ini ditujukan untuk plat Inconel 718 yang digunakan dalam aplikasi penerbangan. AMS 5596 sangat cocok untuk bilah turbin dan komponen mesin kritis yang terpapar suhu ekstrem dan beban mekanis selama operasi.

3. AMS 5590: Ini adalah spesifikasi lain untuk pelat Inconel 718, yang sering digunakan untuk komponen penerbangan. Dirancang khusus untuk aplikasi yang membutuhkan ketahanan lelah dan kriep tinggi, seperti bilah turbin dan komponen mesin roket.

4. DIN 2.4668: Standar Eropa yang setara dengan UNS N07718, grade ini digunakan untuk aplikasi penting yang sama, termasuk bilah turbin, tangki kriogenik, dan komponen di lingkungan suhu tinggi. Komposisi dan karakteristik performa sangat sesuai dengan standar ASTM yang digunakan di AS.

Proses Pembuatan Pelat Inconel 718

Proses manufaktur pelat Inconel 718 melibatkan serangkaian langkah untuk memastikan bahwa material memenuhi spesifikasi yang diperlukan untuk aplikasi kinerja tinggi. Proses-proses ini dirancang untuk meningkatkan sifat mekanis material dan memastikan konsistensi dimensi serta kualitas pelat.

1. Peleburan dan Pengaluman: Produksi pelat Inconel 718 dimulai dengan peleburan nikel, kromium, molibdenum, niobium, dan paduan titanium murni tinggi dalam tungku induksi vakum atau tungku busur listrik. Kendali presisi pada proses pengaluman memastikan material memiliki komposisi kimia dan sifat yang benar, termasuk ketahanan oksidasi yang sangat baik, kekuatan, dan ketahanan terhadap kelelahan termal.

2. Pengecoran dan Pembentukan: Setelah logam paduan dilelehkan, ia dicor menjadi billet atau ingot besar. Billet kemudian dipanaskan dan dibentuk melalui proses forging untuk menyempurnakan bahan dan memberikannya bentuk yang diinginkan. Langkah ini juga memastikan keseragaman dalam struktur butiran, yang sangat penting untuk menjaga kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap creep pada kondisi ekstrem.

3. Penggilingan dan Pembuatan Plat: Billet yang telah diforging kemudian digulung panas menjadi plat besar dengan ketebalan beragam. Proses penggilingan ini menyempurnakan struktur butiran material dan meningkatkan sifat mekanisnya, terutama kekuatannya dan ketahanan terhadap kelelahan. Ketebalan plak dikelola dengan hati-hati untuk memenuhi persyaratan spesifik dari bilah turbin, tangki kriogenik, dan aplikasi lainnya.

4. Pengolahan Panas: Plat Inconel 718 menjalani proses pengolahan panas yang terdiri dari penyerutan solusi diikuti dengan penuaan. Penyerutan solusi digunakan untuk menghilangkan stres dan homogenisasi mikrostruktur, sementara penuaan dilakukan untuk memperkuat material melalui penguatan pengendapan. Proses pengolahan panas ini memastikan bahwa material dapat beroperasi pada tingkat tertinggi baik dalam kondisi suhu tinggi maupun kriogenik.

5. Penyelesaian dan Pemeriksaan: Setelah pengolahan panas, plat Inconel 718 mengalami proses penyelesaian untuk mencapai kehalusan permukaan dan dimensi yang diperlukan. Plat kemudian diperiksa untuk setiap cacat internal atau ketidakteraturan. Teknik pemeriksaan umum meliputi pengujian ultrasonik, pengujian arus eddy, dan pemeriksaan sinar-X. Pengukuran dimensi juga dilakukan untuk memastikan bahwa plat memenuhi spesifikasi yang diperlukan untuk aplikasi yang dimaksud.

Persyaratan Pengguna

Pengguna pelat Inconel 718 biasanya memiliki persyaratan yang menuntut karena sifat aplikasi yang berkinerja tinggi. Beberapa permintaan utama pengguna meliputi:

1. Kekuatan Tinggi dan Ketahanan terhadap Kelelahan: Plat Inconel 718 harus menunjukkan kekuatan tarik yang sangat baik dan ketahanan terhadap kelelahan, terutama pada bilah turbin dan komponen yang mengalami beban siklik serta stres mekanis tinggi. Bahan harus mempertahankan integritasnya selama periode penggunaan yang lama, bahkan dalam kondisi operasi ekstrem.

2. Ketahanan Temperatur Tinggi: Untuk aplikasi pada mesin jet, turbin, dan sistem ber temperatur tinggi lainnya, plat Inconel 718 harus mempertahankan kekuatannya dan performanya pada suhu di atas 700°C (1290°F). Kemampuannya untuk menahan kriep termal dan oksidasi membuatnya ideal untuk komponen yang beroperasi dalam lingkungan dengan suhu yang berfluktuasi.

3. Performa Kriogenik: Pada aplikasi kriogenik, plat Inconel 718 diharapkan dapat mempertahankan sifat mekanisnya pada suhu sangat rendah, seringkali di bawah -250°C (-418°F). Bahan harus mempertahankan kekerasannya, stabilitas dimensinya, dan ketahanan terhadap embrittlement bahkan dalam kondisi ini.

4. Ketahanan Korosi dan Oksidasi: Komponen yang terpapar lingkungan berat, seperti unit pengolahan kimia, aplikasi maritim, dan turbin pembangkit listrik, membutuhkan bahan yang tahan terhadap oksidasi dan korosi. Ketahanan korosi yang unggul dari Inconel 718 memastikan keawetannya jangka panjang dalam kondisi agresif.

5. Presisi Dimensi: Pengguna di industri penerbangan dan pembangkit listrik memerlukan pelat Inconel 718 untuk memenuhi spesifikasi dimensi yang presisi. Toleransi ketat diperlukan untuk memastikan bahwa pelat tersebut sesuai dengan rangkaian komponen kompleks dan bekerja secara andal di bawah kondisi tekanan tinggi dan suhu tinggi.

6. Kemampuan Las dan Kemudahan Fabrikasi: Pelat Inconel 718 juga harus mudah dilas dan dapat diadaptasi ke berbagai teknik fabrikasi. Kemampuan las yang baik memastikan bahwa bahan ini dapat diintegrasikan ke dalam sistem kompleks tanpa mengurangi kekuatannya atau ketahanannya terhadap suhu tinggi.