Inconel 718: Nikkel-chromium-ijzer Superalloy
In de late jaren 1950 ontwikkeld door International Nickel Company (Inco) en nu geproduceerd door Special Metals Corporation (SMC), is Inconel 718 een op nikkel-chromium-ijzer gebaseerde superlegering en een cornerstone-materiaal in ruimtevaart, energie en chemische verwerking vanwege de uitzonderlijke hoge temperatuursterkte, oxidatieresistentie, en corrosieprestaties {{6 {6} {6 {6 {6 {6} {6 {6} {6 {6} {6 {6} {6} {6} {6} {6} {6} {6 {6} {6 {6 {6 {6 {6} {6 {6 {6} {6 {6} {6 {6 {6} {6 {6 {6} .
Belangrijkste kenmerken
Dual-fase versterking ('' en ') levert de ultieme treksterkte van 1.400 MPa en uitstekende stabiliteit van -253 graad tot 704 graden, waardoor het de kosten-performance-geoptimaliseerde keuze is voor kritieke toepassingen zoals Jet Engine Turbine Turbine Turbine Turbine Turbine en Nuclear Componenten .}
Chemische samenstelling en metallurgie
Base Matrix: Nickel (50-55%) met chroom (17-21%) en ijzer (balans) voor vaste oplossing Versterking .
Neerslagharding: niobium (4.75-5.5%) en molybdeenum (2.8-3.3%) vormen '' fase (ni₃nb), de sleutel tot hoge sterkte onder 650 graden . chroom biedt oxidatieweerstand .
Aluminium (0.65-1.15%) en titanium (0.65-1.15%) maken 'fase (ni₃ (al, ti)), de matrix . verder versterkt
Fysieke en mechanische eigenschappen
Dichtheid: 8.19 g/cm³|Smeltbereik: 1260–1336 graden|CTE (20-100 graden): 13,0 μm/m · graden
Standaard verouderde toestand (720 graden × 8h + 620 graad × 8h):
Treksterkte: 1.430 MPa|Opbrengststerkte: 1.240 MPA|Verlenging: 12%
Behoudt ~ 1, 000 mpa treksterkte na 650 graden (3 × hoger dan roestvrij staal) .
Verwerkingsuitdagingen en oplossingen verwerken
- Heet werken
Smeden op 1120–1140 graden met de uiteindelijke smeedtemperatuur groter dan of gelijk aan 930 graden om Δ-fase te voorkomen.
Rolling vereist multi-pass, kleine reducties (60-80% totale vervorming) .
- Koud werkend
Werkhardende index: 0,45; Beperk koud rollende reducties tot<15% per pass.
Intermediate oplossingbehandeling (1065 graden × 30 minuten) om stress te verlichten .
Precisieverzegging: gebruik carbide sterft met 8-12% klaring ten opzichte van de dikte .
- Las
Gepulseerd TIG -lassen met AR+He (7: 3) Afscherming gas, voorverwarmen voor 260–320 graden .
Post-lodde directe veroudering (720 graden × 8h) voorkomt warmte-aangetast zone (Haz) Cracking .
Elektronenstraal/laserslassen bereikt 90%+ ouder metaalsterkte .
Warmtebehandeling
- Oplossing Behandeling: 980 graden ± 10 graden (1H/ 25 mm dikte), snelle koeling om op te lossen ''/ 'fasen .
- Tussenliggende veroudering: 720 graden ± 10 graden × 8H, koel bij 50 graden /u tot 620 graden voor '' nucleatie (~ 20 nm deeltjes) .
- Eindveroudering: 620 graden ± 10 graden × 8h (luchtcool); '' groeit tot 40–60 nm (15%+ volumefractie) .
- Speciale opmerking: Dubbele veroudering (650 graden × 24h + 760 graad × 10h) verbetert het levensleven met 30% maar vermindert de sterkte van de kamer-temperatuur .
Toepassingen
- Aerospace (65% wereldwijd gebruik)
Jet Engine turbine schijven, omhulsels, branders (700 graden service) .
Rocket stuwkrachtkamers, turbopump behuizingen, brandstofkanalen .
- Energie
Nucleaire besturingsstangaandrijvingen, Steam Generator bevestigingsmiddelen (60- jaarservice in 400 graden water) .
Downhole Tools (H₂s/Co₂ -omgevingen; kritische stresscorrosiedrempel: 689 MPa) .
- Industrieel
Chemische reactor voeringen (<0.025 mm/year corrosion in 98% H₂SO₄).
Spuitvormige schimmel kernen (2m+ cycli, 8 × levensduur vs . H13 Steel) .
Kritische richtlijnen voor handling
- Bewerking: gebruik diamant-gecoate carbide-gereedschappen (30-50 m/min snijsnelheid, 0 . 05–0,1 mm/rev feed).
- Pikling: 10% hno₃ + 2% hf (10–15 min onderdompeling) .
- Opslag: handhaven de luchtvochtigheid<40% RH to avoid chloride-induced stress corrosion.
- Recycling: afzonderlijk schroot; Nikkel is goed voor 60%+ van materiaalwaarde .
