Inconel 718: superalloy-cromium nichel-crom
Dezvoltat de International Nickel Company (ICO) la sfârșitul anilor 1950 și acum produs de Special Metals Corporation (SMC), Inconel 718 este un superalloy pe bază de fier de nichel și un material de piatră de temelie în prelucrarea aerospațială, energetică și chimică datorită rezistenței sale excepționale de înaltă temperatură, rezistenței la oxidare și performanței coroziunii {6
Caracteristici cheie
Consolidarea în fază dublă ('' și ') oferă o rezistență de tracțiune finală de 1.400 MPa și stabilitate remarcabilă de la -253 gradul la 704 grade, ceea ce face ca acesta să fie alegerea optimizată pentru costuri pentru aplicații critice, cum ar fi Jet Engine Turbine Discuri și componente nucleare .
Compoziție chimică și metalurgie
BASE MATRIX: NICKEL (50-55%) cu Chromium (17-21%) și fier (Balance) pentru întărire solid-soluție .
Întărirea precipitațiilor: niobium (4.75-5.5%) și molibden (2.8-3.3%) Forma '' fază (ni₃nb), cheia la o rezistență ridicată sub 650 grade . Chromium oferă rezistență la oxidare .}
Aluminiu (0.65-1.15%) și titanium (0.65-1.15%) creează 'fază (ni₃ (Al, Ti)), consolidând în continuare matricea .
Proprietăți fizice și mecanice
Densitate: 8,19 g/cm³|Gama de topire: 1260–1336 grad|CTE (20–100 grad): 13,0 μm/m · grad
Condiție standard de vârstă (720 grade × 8H + 620 grad × 8H):
Forța la tracțiune: 1.430 MPA|Rezistența la randament: 1.240 MPa|Alungire: 12%
Păstrează ~ 1, 000 MPA rezistență la tracțiune la 650 grade (3 × mai mare decât oțelurile inoxidabile) .
Provocări și soluții de procesare
- Lucrare la cald
Forjarea la 1120–1140 grade cu temperatura de forjare finală mai mare sau egală cu 930 grade pentru a evita fisurarea în fază Δ .
Rolling necesită mai multe treceri, mici reducerile (60–80% deformare totală) .
- Lucrare la rece
Indicele de întărire a muncii: 0,45; limitați reducerile de rulare la rece la<15% per pass.
Tratament cu soluție intermediară (1065 grade × 30min) pentru a ameliora stresul .
Ștampilare de precizie: Utilizați matrițe de carbură cu 8–12% gardă în raport cu grosimea .
- Sudare
Sudarea TIG pulsată cu AR+He (7: 3) Gaz de protecție, preîncălziți la 260–320 grade .
Îmbătrânirea directă post-sudură (720 grade × 8H) previne fisurarea zonei (HAZ) afectată de căldură .
Sudarea cu fascicul de electroni/laser atinge 90%+ rezistență la metal parent .
Tratament termic
- Tratamentul soluției: 980 grade ± 10 grade (1H/ 25mm grosime), răcire rapidă pentru a se dizolva ''/ 'Fazele .
- Îmbătrânire intermediară: 720 grade ± 10 grade × 8H, răcoros la 50 grade /h până la 620 grade pentru '' nucleare (~ 20nm particule) .
- Îmbătrânire finală: 620 grade ± 10 grade × 8h (răcire de aer); '' crește la 40–60nm (15%+ fracție de volum) .
- Notă specială: Îmbătrânire dublă (650 grade × 24H + 760 grad × 10H) îmbunătățește viața de fluier cu 30%, dar reduce rezistența la temperatura camerei .
Aplicații
- Aerospațial (65% Utilizare globală)
Jet Engine Turbine Disks, carcase, combustibili (servicii de 700 de grade) .
Camere de tracțiune rachetă, carcase de turbopump, conducte de combustibil .
- Energie
Drivele de control nuclear, elementele de fixare a generatorului de aburi (60- Serviciu de an în apă de 400 de grade) .
Instrumente în jos (medii H₂S/CO₂; prag de coroziune a stresului critic: 689 MPa) .
- Industrial
Garnituri de reactori chimici (<0.025 mm/year corrosion in 98% H₂SO₄).
Miezuri de mucegai de injecție (2m+ cicluri, 8 × durată de viață vs . h13 oțel) .
Ghiduri de manipulare critică
- Prelucrare: Utilizați instrumente de carbură acoperite cu diamante (viteză de tăiere 30–50 m/min, 0 . 05–0.1 mm/rev).
- Murat: 10% HNO₃ + 2% HF (10-15 min imersiune) .
- Depozitare: mențineți umiditatea<40% RH to avoid chloride-induced stress corrosion.
- Reciclare: resturi separate; Nichel reprezintă 60%+ din valoarea materială .
