Inconel 718 – Visokojača superlegura za aviokosmičku i automobilsku industriju

Inconel 718 je visokojača, korozijono otporna nikljeva superlegura dizajnirana da izuzetno dobro radi u ekstremnim uslovima. Sastoji se uglavnom od nikelja (50-55%), hromija (17-21%), željeza (ostatak), te značajnih dodataka molibdena (3%), niobija (5%) i titanija (0.9-1.3%). Inconel 718 poznat je po izuzetnoj jačini i otpornosti na oksidaciju i koroziju, čak i pri visokim temperaturama. Legura može zadržati svoje mehaničke osobine u temperaturnom opsegu od kriogenih uslova do oko 700°C (1290°F), što ga čini idealnim za primene u visoko- i niskotemperaturnim uslovima.

Inconel 718 takođe ima mogućnost da se toplinskim tretiranjem dostigne željena kombinacija snage, očvršćenja i otpornosti na umor. Ove karakteristike ga čine posebno korisnim u aerokosmičkoj, automobilskoj i industrijskoj primeni, gde su materijali izloženi visokom stresu, visokom pritisku i ekstremnim temperaturama.

Primene Inconel 718

Zahvaljujući odličnoj kombinaciji snage, otpornosti na visoke temperature i otpornosti na koroziju, Inconel 718 široko se koristi u nekoliko industrijalnih oblasti, uključujući aerokosmičku, automobilsku i proizvodnju energije. Neke od ključnih primena Inconel 718 uključuju:

1. Vazduhoplovstvo: Inconel 718 je uobičajeno korišćen u aviokosmijskoj industriji, posebno u turbinim motorima, raketnim motorma i konstruktivnim komponentama. Njegova visoka odnosna jačina na težinu, izuzetna otpornost na umor i sposobnost da održi konstruktivnu integritet u ekstremnim temperaturnim uslovima čine ga idealnim za ključne aviokosmijske primene, kao što su lopatici turbine, rotor i sagorevački prostor. Legura takođe dobro performiše pod statičnim i dinamičkim opterećenjima, osiguravajući da može da izdrži strese koji se susreću tijekom starta, leta i sletanja.

2. Automobilska industrija: Inconel 718 sve više se koristi u automobilskoj industriji, posebno u delovima visoko performantnih motora kao što su turbošaržeri, izduvne klape i šipke. Sposobnost legure da odolje visokim temperaturama i naprezanjima koji nastaju u turbošaržerisanim motorima i drugim visoko performantnim komponentama čini je cijenjenim materijalom za automobilsku industriju. Koristi se takođe u sistemima ispušta, gde je njen otpor oksidaciji i koroziji ključan za osiguravanje dugotrajnog performansa.

3. Gazne turbine: Inconel 718 često se koristi u proizvodnji komponenti industrijskih gaznih turbini koje se koriste u generisanju električne energije i aerokosmičkim primenama. Otpor legure protiv krepovanja, umornine i oksidacije omogućava da lopatica turbine i druge komponente pod visokim naprezanjima zadrže svoju integritet čak i nakon dugog vremena izlaganja ekstremnim temperaturama i mehaničkim opterećenjima.

4. Nuklearna elektroprivreda: Inconel 718 se takođe koristi u nuklearnim reaktorima, gde su komponente izložene visokim temperaturama i korozivnim sredinama. Snaga legure, otpornost na koroziju i otpornost na degradaciju uzrokovane zračenjem čine je idealnom za komponente reaktora, kao što su glave pritisknih posuda i unutrašnjosti reaktora.

5. Maritime i offshore primjene: Inconel 718 se koristi u maritimnim i offshore okruženjima gde su komponente izložene moračoj vodi i ekstremnim uslovima. Otpornost materijala na koroziju u moračoj vodi i sposobnost da zadrži mehaničke osobine pri visokim temperaturama čine ga idealnim za primene kao što su toplomjenjači, pumpe i klape u maritimnim sistemima.

6. Industrijske primene: Van avionskog i automobilskog sektora, Inconel 718 takođe koristi se u različitim industrijskim primenama koje uključuju visokotemperaturne i visokonaporne okruženja. To uključuje delove u visokoefikasnim motorima, plinskim turbine i hemijskim procesnim rafinerijama, gde je kritična otpornost na oba termodinamičku i mehaničku umoru.

Kategorija i specifikacije

Inconel 718 je dostupan u različitim oblicima, kao što su čevi, listovi, ploče i žice, i često se proizvodi prema određenim industrijskim standardima kako bi se osigurala njegova prikladnost za primene visokih performansi. Neki od ključnih klasa i specifikacija Inconel 718 uključuju:

1. UNS N07718: Ovo je standardna oznaka za Inconel 718, široko korišćena u aerodromskoj, automobilskoj i drugim industrijama visokih performansi. Ispunjava stroge mehaničke i hemijske osobine, osiguravajući da može da izdrži najzahtevnije okruženje.

2. AMS 5662: Specifikacija za Inconel 718 koji se koristi u aerodromskoj i drugim primenama visokih performansi. Ova klasa je poznata po izuzetnim mehaničkim osobinama na visokim temperaturama i sposobnosti da zadrži svoju čvrstoću i otpornost na umor duž više vremena.

3. DIN 2.4668: Ova evropska standardna klasa Inconel 718 često se koristi u industrijskim i aerosvemskim primenama koje zahtevaju visoko performantnu leguru koja može raditi pod visokim temperaturama i naprezanjima.

Производствени процес

Proizvodnja Inconel 718 uključuje nekoliko ključnih koraka kako bi se osiguralo da legura ima željene osobine. Ovi procesi su ključni za osiguravanje da legura može da izdrži ekstremne uslove u različitim primenama.

1. Tepenje i legiranje: Legirajuće elemente pažljivo se mešaju u indukcijskoj peći kako bi se osigurala tačna hemijska sastavina Inconel 718. Sastav je ključan za snagu legure, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama.

2. Lijevanje: Nakon što se legura utopi, leje se u različite oblike kao što su bilci, ingoti ili formice. Ovi mogu dalje biti obradjeni u željeni oblik, bez obzira da li je to žica, list, ploča ili šipka.

3. Toplo obradjivanje: Posle lisanja, Inconel 718 prolazi kroz termičke radnje kao što su forge ili valčenje kako bi se formirale tražene oblike. Ovaj korak unapređuje mikrostrukturu materijala, poboljšavajući njegove mehaničke osobine. Proces termičke radnje često sledi solucijska toplinska obrada kako bi se postigla optimalna jačina i trakljivost.

4. Hladno obradjivanje: U nekim slučajevima, Inconel 718 se hladno obrađuje kako bi se poboljšao površinski završetak ili dalje unapredile mehaničke osobine. Hladne operacije, kao što su vlačenje i valčenje, pomažu da se postignu precizne dimenzije i poboljša jačina i tvrdoća materijala.

5. Termalna obrada: Inconel 718 podvrgava se toplinskoj obradi, uključujući solucijsku otpalivanje i starenje procese, kako bi se povećala njegova jačina i otpornost na umor. Ovaj korak je ključan za postizanje željenih performansi legure, uključujući visoku izvlačnu jačinu, otpornost na krepovanje i poboljšanu otpornost na umor.

6. Završetak: Posle toplinske obrade, Inconel 718 može dalje da se procesira putem fraziranja ili površinskih tretmana kako bi se ispunile specifične dimenzione i estetske zahteve. To osigurava da se materijal može koristiti u visoko inženjerskim primenama sa strogo određenim tolerancijama i integritetom površine.

7. Provera i testiranje: Kontrola kvaliteta je ključna za osiguravanje performansi Inconel 718. Izvršavaju se detaljni testovi, uključujući tegobne teste, testove otpornosti na umor i dimenzione provere, kako bi se osiguralo da materijal ispunjava stroge zahteve aviokosmike i automobilskoe industrije. Koriste se i neuništavajuće metode testiranja (NDT) poput ultrazvukovog ili rentgenskog testiranja kako bi se otkrili unutrašnji defekti.

Zahtevi korisnika

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

1. Visoka jačina i otpornost na umor: Izuzetna izdržljivost i otpornost na umor Inconel 718 su ključne za primene poput lopatica turbine, motorna komponenta i konstruktivne delove, gde su komponente podložne ekstremnim naprezanjima tijekom rada.

2. Отпорност на високе температуре: Korisnici zahtevaju 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 uslovima, osiguravajući trajnost i pouzdanost ključnih komponenti.

3. Otpornost na koroziju: Inconel 718 nudi odličnu otpornost na opštu koroziju i lokalnu koroziju (poput pitiše i korozije u šupljinama) u agresivnim sredinama. To ga čini pogodnim za primene u aerokosmiku, automobilskoj industriji i industriji hemijske obrade, gde je izloženost korozivnim tvarima uobičajena.

4. Zavarivost: Inconel 718 poznat je po dobroj spajivosti, što je ključno za primene gde se deo mora spojiti. Otpornost legure na toplu trnavinu i lakoća u spajanju osiguravaju jakim i trajnim spojevima u kritičnim komponentima avijske i automobilske industrije.

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