Inconel 718 – Uzay ve Otomotiv Sanayi için Yüksek-Güçlü Süperalüminyum

Inconel 718, aşırı koşullarda özel olarak iyi performans göstermek üzere tasarlanmış, yüksek-güçlü ve korozyona dayanıklı bir nikel tabanlı süperaloydur. Asıl bileşenleri nikel (%50-55), crom (%17-21), demir (deng.), molybdenum (%3), niobiyum (%5) ve titan (%0.9-1.3) olan Inconel 718, olağanüstü güç ve oksidasyona ve korozyona dirençle tanınır, hatta yüksek sıcaklıklarda bile. Alamanın mekanik özellikleri, kriyojenik koşullardan yaklaşık 700°C (1290°F) kadar sıcaklıklara kadar sabit kalır, bu da onu hem yüksek sıcaklık hem de düşük sıcaklık uygulamaları için ideal hale getirir.

Inconel 718, ayrıca istenen kuvvet, dayanıklılık ve yorgunluk direnci kombinasyonunu elde etmek için ısı tedavisi uygulanabilir. Bu özellikler, malzemelerin yüksek stres, yüksek basınç ve aşırı sıcaklıklarda performans göstermesi gereken havacılık, otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda özellikle faydalı kılar.

Inconel 718'in Uygulama Alanları

Kuvvet, yüksek sıcaklıklara karşı direnç ve korozyona karşı direncin harika bir kombinasyonuna sahip olmasından dolayı, Inconel 718 havacılık, otomotiv ve enerji üretiminde birkaç sanayide yaygın olarak kullanılır. Inconel 718'in ana uygulama alanları şunlardır:

1. Havacılık: Inconel 718, özellikle türbin motorlarında, roket motorlarında ve yapısal bileşenlerde kullanıldığı için havacılık endüstrisinde yaygın olarak tercih edilir. Yüksek kuvvet-ağırlık oranı, müthiş yorgunluk direnci ve aşırı sıcaklık koşullarında yapısal bütünlüğü koruma yeteneği, bu alaşımları türbin bıçakları, rotorlar ve yanma odaları gibi kritik havacılık uygulamaları için ideal hale getirir. AlLOY aynı zamanda statik ve dinamik yükler altında da iyi performans gösterir ve kalkış, uçuş ve iniş sırasında karşılaşılan stresleri dayanabilir.

2. Otomotiv endüstrisi: Inconel 718, özellikle türbo şarjlı motor parçaları, emniyetli kapakları ve pistonlar gibi yüksek performanslı motor bileşenlerinde kullanılmak üzere otomotiv uygulamalarında artan bir şekilde tercih edilmektedir. Alamanın, türbo şarjlı motorlar ve diğer yüksek performanslı bileşenler tarafından üretilen yüksek ısı ve strese dayanabilme yeteneği, bunu otomotiv endüstrisi için değerli bir malzeme kılmaktadır. Ayrıca, oksidasyona ve korozyona karşı direnci, uzun süreli performansı sağlamak için emniyet sistemlerinde de kullanılır.

3. Gaz Türleri: Inconel 718, enerji üretimi ve havacılık uygulamalarında kullanılan sanayi gaz tüpleri bileşenlerinin üretiminde sıklıkla kullanılır. Alamanın kayma, yorgunluk ve oksidasyona karşı direnci, buhar türbin bıçakları ve diğer yüksek stres altındaki bileşenlerin, aşırı sıcaklıklara ve mekanik yüklemeye uzun süre maruz kalmasından sonra bütünlüklerini korumasına izin verir.

4. Nükleer Enerji Endüstrisi: Inconel 718, aynı zamanda bileşenler yüksek sıcaklıklara ve korozyonlu ortamlara maruz kalan nükleer reaktörlerde de kullanılır. Alumanın dayanımı, korozyona karşı direnci ve radyasyonla ilgili bozulmaya karşı direnci, reaktör bileşenleri için ideal hale getirir; örneğin basınç kapakları ve reaktör iç bileşenleri gibi.

5. Deniz ve Açık Deniz Uygulamaları: Inconel 718, denizcilik ve offshore ortamlarında deniz suyunu ve aşırı koşullara maruz kalan bileşenlerde kullanılır. Malzemenin deniz suyu korozyonuna karşı direnci ve yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruma yeteneği, deniz sistemlerinde ısı değiştiriciler, pompa ve vanalarda uygulamalar için ideal hale getirir.

6. Endüstriyel uygulamalar: Uzay ve otomotivden öte, Inconel 718 aynı zamanda yüksek sıcaklık ve yüksek stresli ortamlar içeren çeşitli endüstriyel uygulamalarda da kullanılır. Bu, yüksek performanslı motorlar, gaz türbinleri ve kimya işleme tesisleri gibi parçaları içerir; burada hem termal hem de mekanik yorgunluğa karşı direnç kritik öneme sahiptir.

Sınıf & Özellikler

Inconel 718, çubuklar, levhalar, plakalar ve tel gibi çeşitli formlarda bulunur ve yüksek performanslı uygulamalar için uygun olması sağlanmak üzere belirli endüstri standartlarına göre genellikle üretilir. Inconel 718'nin bazı ana dereceleri ve spesifikasyonları şunlardır:

1. UNS N07718: Bu, havacılık, otomotiv ve diğer yüksek performanslı endüstrilerde yaygın olarak kullanılan Inconel 718'in standart tasnifidır. En zorlayıcı ortamlara karşı dayanabilmesini sağlayarak sıkı mekanik ve kimyasal özelliklere sahiptir.

2. AMS 5662: Havacılık ve diğer yüksek performanslı uygulamalar için kullanılan Inconel 718'in bir spesifikasyonudur. Bu derece, yükseltilmiş sıcaklıklarda harika mekanik özelliklere sahip olmasının yanı sıra uzun süreler boyunca dayanımını ve yorgunluğa karşı direncini koruma yeteneğine sahiptir.

3. DIN 2.4668: Bu Avrupa standartı Inconel 718, yüksek performanslı bir alaşımla çalışması gereken endüstriyel ve havacılık uygulamalarında sıklıkla kullanılır. Bu alaşım, yüksek sıcaklıklarda ve gerilim altında çalışabilir.

Üretim süreci

Inconel 718'nin üretimine, alaşımın istenen özelliklerini sağlamak için birkaç ana adımı içerir. Bu süreçler, alaşımın çeşitli uygulamalarda karşılaştığı aşırı koşullara dayanabilmesini sağlamak için kritiktir.

1. Erime ve Alaşım: Alaşım elemanları, Inconel 718'in kimyasal bileşiminin doğru olduğundan emin olmak için bir manyetik fırında dikkatlice karıştırılır. Bileşim, alaşımın dayanımı, korozyon direnci ve yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı direnci açısından kritiktir.

2. Döküm: Alaşım eritildikten sonra, bloklar, ingotlar veya kalıplar gibi çeşitli şekillerde dökülür. Bunlar daha sonra tel, levha, plaka veya çubuk stok gibi istenen forma işlenebilir.

3. Isı İşlemesi: Dökümünden sonra, Inconel 718, istenen şekilleri elde etmek için şimşek veya laminasyon gibi sıcak işlemsel süreçlere tabi tutulur. Bu adım, malzemenin mikro yapısını iyileştirir ve mekanik özelliklerini artırır. Sıcak işleme süreci, optimal dayanım ve esneklik elde etmek için çözelti ısı işleme ile takip edilir.

4. Soğuk İşleme: Bazı durumlarda, Inconel 718'in yüzey bitimiéliştirmek veya mekanik özelliklerini daha da geliştirmek için soğuk işlenebilir. Çekiçleme ve laminasyon gibi soğuk işleme süreçleri, hassas boyutları elde etmekte ve malzemenin dayanımını ve sertliğini artırmaktadır.

5. Isı Tedavisi: Inconel 718, çözelti yumuşatma ve yaşlandırma süreçleri dahil olmak üzere ısı işleme tabi tutulur ki bu, dayanımını ve yorgunluğa karşı direncini artırmak için yapılır. Bu adım, alamanın yüksek çekme dayanımı, kriep direnci ve geliştirilmiş yorgunluk direnci gibi arzu edilen performans özelliklerini elde etmek için kritiktir.

6. Bitirme: Isı işlemden sonra, Inconel 718 daha fazla işleme veya boyutsal ve görsel gereksinimlere uyabilmek için makinelerle işlenebilir veya yüzey muameleleri uygulanabilir. Bu, malzemenin sık toleranslı ve yüzey bütünlüğüne sahip yüksek mühendislikli uygulamalarda kullanılabilmesini sağlar.

7. Denetim ve Test: Inconel 718'in performansını sağlamak için kalite kontrolünün önemi büyüktür. Malzemenin havacılık ve otomotiv sanaylerinin sert gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığına emin olmak için kapsamlı testler, çekme testleri, yorgunluk testleri ve boyutsal denetimler yapılır. İç hatları tespit etmek için yok edici olmayan test (NDT) teknikleri olan ultrasonik veya röntgen testleri de yaygın olarak kullanılır.

Kullanıcı Gereksinimleri

Havacılık, otomotiv veya diğer yüksek performanslı uygulamalar için Inconel 718 seçerken, kullanıcılar genellikle aşağıdaki ana özellikler arar:

1. Yüksek Dayanım ve Yorgunluk Direnci: Inconel 718'in üstünlükleşmiş çekme dayanımı ve yorgunluğa karşı direnci, işletim sırasında aşırı streslere maruz kalan türbin bıçakları, motor bileşenleri ve yapısal parçalar gibi uygulamalar için temel anlamda gerekli olan özelliklerdir.

2. Yüksek sıcaklığa dayanıklı: Kullanıcılar, Inconel 718'in 700°C (1290°F) üzerindeki sıcaklıklarda bile oksidasyona karşı direncini ve gücünü korumasını istemektedir. Malzeme, yüksek sıcaklık koşullarında bütünlüğünü koruyarak kritik bileşenlerin uzun ömürlülüğüne ve güvenilirliğine katkı sağlamalıdır.

3. Korozyon direnci: Inconel 718, saldırgan ortamlarda hem genel korozyona hem de yerel korozyoya (mesela delikleme ve aralık korozyosu) karşı mükemmel bir direnç sunar. Bu, korozyonlu maddelere maruz kalınması yaygın olan havacılık, otomotiv ve kimya işleme sanayleri gibi sektörlerde kullanılabilirlik sağlamaktadır.

4. Kaynağa uygunluk: Inconel 718, parçaların birleştirilmesi gereken uygulamalar için önemli olan iyi bir şekilde kaynağına sahip olduğu bilinir. Alamanın sıcak çatallanmaya karşı direnci ve kaynaklanma kolaylığı, kritik havacılık ve otomotiv bileşenlerinde güçlü ve dayanıklı birleştirmeleri sağlar.

5. Boyutsal Doğruluk: Inconel 718, hassas boyutlar ve sıkı toleranslar gerektiren uygulamalar için sıklıkla kullanılır. Üreticiler, son ürünün güvenilirliğini ve güvenliğini sağlamak için alamanın özelliklerinde tutarlı ve均匀olmasını ihtiyaç duyar.