Inconel 718 – Kelulutan Kuat Tinggi untuk Industri Penerbangan & Automotif

Inconel 718 adalah kelulutan berbasa nikel yang tahan kerosakan dan kuat tinggi, dirancang untuk berfungsi secara luar biasa baik dalam persekitaran ekstrem. Terdiri terutamanya daripada nikel (50-55%), kromium (17-21%), besi (bal.), serta tambahan penting molibdenum (3%), niobium (5%), dan titanium (0.9-1.3%), Inconel 718 dikenali kerana kekuatan dan ketahanannya terhadap oksidasi dan kerosakan, walaupun pada suhu tinggi. Kelulutan ini boleh mengekalkan ciri-ciri mekanikalnya pada suhu berkisar dari keadaan kriogenik hingga lebih kurang 700°C (1290°F), menjadikannya sesuai untuk aplikasi suhu tinggi dan rendah.

Inconel 718 juga mempunyai keupayaan untuk dikenal pasti rawatan haba bagi mencapai kombinasi kekuatan, ketangguhan, dan perlawanan lelah yang diingini. Kualiti ini menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi penerbangan, automotif, dan industri yang memerlukan bahan untuk berfungsi di bawah tekanan tinggi, tekanan tinggi, dan suhu ekstrem.

Aplikasi Inconel 718

Kerana kombinasi cemerlangnya antara kekuatan, perlawanan terhadap suhu tinggi, dan perlawanan kerosakan, Inconel 718 digunakan secara meluas di pelbagai industri, termasuk penerbangan, automotif, dan pengeluaran tenaga. Beberapa aplikasi utama Inconel 718 termasuk:

1. Aeroangkasa: Inconel 718 biasanya digunakan dalam industri penerbangan, terutamanya dalam enjin turbin, motor roket, dan komponen struktur. Nisbah kekuatan kepada berat yang tinggi, ketahanan lelah yang cemerlang, serta keupayaannya untuk mengekalkan integriti struktur dalam keadaan suhu ekstrem menjadikannya sesuai untuk aplikasi penerbangan kritikal seperti bilah turbin, rotor, dan kamar pembakaran. Alloi ini juga berfungsi dengan baik di bawah beban statik dan dinamik, memastikan ia boleh menahan stres yang dialami semasa take-off, penerbangan, dan pendaratan.

2. Industri automotif: Inconel 718 semakin banyak digunakan dalam aplikasi automotif, terutama dalam komponen enjin berprestasi tinggi seperti turbocharger, katup pembuangan, dan piston. Kemampuan alloi ini untuk menahan haba dan tekanan yang tinggi yang dihasilkan oleh enjin berturbocharger dan komponen berprestasi tinggi lain menjadikannya bahan yang bernilai bagi industri automotif. Ia juga digunakan dalam sistem pembuangan, di mana ketahanannya terhadap oksidasi dan kerosakan adalah penting untuk memastikan prestasi yang tahan lama.

3. Turbin Gas: Inconel 718 kerap digunakan dalam pengeluaran komponen untuk turbin gas industri, yang digunakan dalam penjanaan kuasa dan aplikasi penerbangan. Ketahanan alloi terhadap kriep, keletihan, dan oksidasi membolehkan bilah turbin dan komponen tegangan tinggi lain mempertahankan integriti mereka walaupun selepas paparan yang panjang kepada suhu ekstrim dan pemuatan mekanikal.

4. Industri Kuasa Nuklear: Inconel 718 juga digunakan dalam reaktor nuklear, di mana komponen-komponen terpapar kepada suhu tinggi dan alam sekitar yang kerosak. Kekuatan loya, ketahanan terhadap kerosakan, dan ketahanan terhadap degradasi yang disebabkan oleh radiasi menjadikannya sesuai untuk komponen reaktor, seperti kepala bekas tekanan dan bahagian dalaman reaktor.

5. Aplikasi Lautan dan Pelantar Lepas Pantai: Inconel 718 digunakan dalam persekitaran maritim dan lepas pantai di mana komponen-komponen terpapar kepada air laut dan keadaan ekstrem. Ketahanan bahan ini terhadap kerosakan dalam air laut dan keupayaannya untuk mengekalkan sifat mekanikal pada suhu tinggi menjadikannya sesuai untuk aplikasi seperti penukar haba, pam, dan katup dalam sistem maritim.

6. Aplikasi industri: Selain penerbangan dan automotif, Inconel 718 juga digunakan dalam pelbagai aplikasi perindustrian yang melibatkan persekitaran suhu tinggi dan stres tinggi. Ini termasuklah cebisan dalam enjin berprestasi tinggi, turbin gas, dan kilang pemprosesan kimia, di mana ketahanan terhadap keletihan terma dan mekanikal adalah kritikal.

Gred & Spesifikasi

Inconel 718 tersedia dalam pelbagai bentuk, seperti bar, keting, pelat, dan wayar, dan sering kali dihasilkan mengikut piawaian perniagaan tertentu untuk memastikan kesesuaiannya untuk aplikasi berprestasi tinggi. Sebilangan daripada gred dan spesifikasi utama Inconel 718 termasuk:

1. UNS N07718: Ini adalah penanda piawai untuk Inconel 718, yang meluas digunakan dalam industri penerbangan, kereta, dan lain-lain industri berprestasi tinggi. Ia memenuhi sifat mekanikal dan kimia yang ketat, memastikan bahawa ia boleh menahan alam sekeliling yang paling mencabar.

2. AMS 5662: Spesifikasi untuk Inconel 718 yang digunakan dalam penerbangan dan aplikasi berprestasi tinggi lain. Gred ini dikenali dengan sifat mekanikal yang cemerlang pada suhu tinggi dan keupayaannya untuk mengekalkan kekuatannya serta rintangan terhadap lelah dalam tempoh yang panjang.

3. DIN 2.4668: Standard Eropah ini bagi Inconel 718 kerap digunakan dalam aplikasi perindustrian dan penerbangan yang memerlukan keluli cairan tinggi yang boleh beroperasi pada suhu tinggi dan tekanan.

Proses Pengilangan

Pengeluaran Inconel 718 melibatkan beberapa langkah utama untuk memastikan sifat keluli tersebut. Proses-proses ini sangat penting untuk memastikan keluli itu dapat menahan keadaan ekstrem yang dialaminya dalam pelbagai aplikasi.

1. Pencairan dan Penyalapaduan: Elemen penyalut dicampur dengan teliti dalam sebuah ketuhar induksi untuk memastikan komposisi kimia Inconel 718 adalah tepat. Komposisi ini sangat kritikal untuk kekuatan keluli, ketahanan terhadap kerosakan, dan ketahanan terhadap oksidasi pada suhu tinggi.

2. Pengecoran: Selepas keluli dicairkan, ia diekor kepada pelbagai bentuk seperti billet, ingot, atau cetakan. Ini boleh diproses lebih lanjut kepada bentuk yang dikehendaki, sama ada dawai, lembaran, pelatah, atau saham bahan.

3. Kerja Panas: Selepas pencetakan, Inconel 718 melalui proses kerja panas seperti penjejasan atau pengilangan untuk membentuk bentuk yang diperlukan. Langkah ini menyempurnakan mikrostruktur bahan, meningkatkan sifat mekaniknya. Proses kerja panas sering diikuti oleh rawatan haba penyelesaian untuk mencapai kekuatan dan kelenturan optimum.

4. Kerja Dingin: Dalam beberapa kes, Inconel 718 dikerjakan dengan sejuk untuk membaiki permukaan atau menyempurnakan sifat mekaniknya lebih lanjut. Proses kerja sejuk, seperti penarikan dan pengilangan, membantu mencapai dimensi yang tepat dan meningkatkan kekuatan dan kekerasan bahan.

5. Penjagaan Haba: Inconel 718 dikenakan rawatan haba, termasuk penyeragaman dan proses penuaan, untuk meningkatkan kekuatannya dan ketahanannya terhadap lelah. Langkah ini sangat penting untuk mencapai ciri-ciri prestasi yang diingini bagi aloi ini, termasuk kekuatan tarik tinggi, ketahanan terhadap kriep, dan ketahanan lelah yang ditingkatkan.

6. Penamat: Selepas rawatan haba, Inconel 718 boleh diproses lebih lanjut melalui mesinan atau rawatan permukaan untuk memenuhi keperluan dimensi dan estetik tertentu. Ini memastikan bahawa bahan tersebut boleh digunakan dalam aplikasi yang direka dengan ketat dengan toleransi ketat dan integriti permukaan.

7. Pemeriksaan dan Ujian: Kawalan kualiti adalah perkara penting untuk memastikan prestasi Inconel 718. Ujian menyeluruh, termasuk ujian tarikan, ujian keletihan, dan pemeriksaan dimensi, dilakukan untuk memastikan bahan itu memenuhi keperluan ketat industri penerbangan dan automotif. Teknik ujian tanpa merosakkan (NDT) seperti ujian ultrasonik atau X-ray juga biasanya digunakan untuk mengesan kecacatan dalaman.

Kebutuhan Pengguna

Apabila memilih Inconel 718 untuk aplikasi penerbangan, automotif, atau lain-lain aplikasi prestasi tinggi, pengguna biasanya mencari ciri-ciri utama berikut:

1. Kekuatan Tinggi dan Keupayaan Menahan Letih: Kekuatan tarikan dan perlawanan terhadap keletihan yang unggul pada Inconel 718 adalah penting untuk aplikasi seperti bilah turbin, komponen enjin, dan bahagian struktur, di mana komponen-komponen itu mengalami tekanan ekstrem semasa operasi.

2. Rintangan Suhu Tinggi: Pengguna memerlukan Inconel 718 untuk mengekalkan kekuatannya dan perlawanan terhadap oksidasi walaupun pada suhu melebihi 700°C (1290°F). Bahan ini mesti mengekalkan integritinya dalam keadaan suhu tinggi, memastikan keawetan dan kebolehpercayaan komponen kritikal.

3. Rintangan kakisan: Inconel 718 menawarkan perlawanan yang cemerlang terhadap kerosakan umum dan kerosakan terpencil (seperti pitting dan kerosakan celah) dalam persekitaran agresif. Ini menjadikannya sesuai untuk aplikasi dalam industri penerbangan, automotif, dan pengilangan bahan kimia, di mana paparan kepada bahan penyamak adalah biasa.

4. Kebolehkaitan las: Inconel 718 dikenali kerana keupayaan penyambungannya yang baik, yang sangat penting untuk aplikasi di mana bahagian perlu disambungkan bersama. Perlawanan alloi terhadap pecah panas dan kemudahan penyambungan memastikan sambungan yang kuat dan tahan lama dalam komponen kritikal penerbangan dan automotif.

5. Ketepatan Dimensi: Inconel 718 sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan dimensi tepat dan toleransi ketat. Pengeluar memerlukan alloi ini untuk menjadi konsisten dan seragam dalam sifatnya untuk memastikan kebolehpercayaan dan keselamatan produk akhir.