Inconel 718: Nikel-Krom-demir süper alaşım
Uluslararası Nikel Şirketi (Inco) tarafından 1950'lerin sonlarında geliştirilen ve şimdi Özel Metaller Corporation (SMC) tarafından üretilen Inconel 718, olağanüstü yüksek sıcaklık gücü, oksidasyon direnci ve korozyon performansı. nedeniyle havacılık, enerji ve kimyasal işleme nikel-kromyum demir bazlı bir süperalyon ve bir köşe taşı malzemesidir .
Temel özellikler
Çift fazlı güçlendirme ('' ve '), 1.400 MPa nihai gerilme mukavemeti ve -253 dereceden 704 dereceden olağanüstü istikrar sağlar ve bu da jet motoru türbin diskleri ve nükleer bileşenler gibi kritik uygulamalar için maliyet-performans optimize edilmiş seçim .
Kimyasal bileşim ve metalurji
Temel Matrix: Katı çözünürlük güçlendirmesi için krom (17-21%) ve demir (denge) ile nikel (50-55%) .
Yağış sertleştirme: niobium (4.75-5.5%) ve molibden (2.8-3.3%) form '' 'fazı (ni₃nb), 650 derecenin altındaki yüksek mukavemetin anahtarı . krom, oksidasyon direnci sağlar .
Alüminyum (0.65-1.15%) ve titanyum (0.65-1.15%) 'fazı (ni₃ (al, ti)) oluşturarak . matrisini daha da güçlendirir
Fiziksel ve Mekanik Özellikler
Yoğunluk: 8.19 g/cm³|Eritme aralığı: 1260-1336 derece|CTE (20-100 derece): 13.0 μm/m · derece
Standart yaşlı koşulu (720 derece × 8H + 620 derece × 8H):
Çekme Gücü: 1.430 MPa|Verim Gücü: 1.240 MPA|Uzatma:% 12
~ 1, 000 MPA gerilme mukavemetini 650 derece (paslanmaz çeliklerden 3 × daha yüksek) tutar .
İşleme Zorlukları ve Çözümler
- Sıcak Çalışma
Δ-faz çatlamasını önlemek için nihai dövme sıcaklığı 930 dereceden daha büyük veya 930 dereceye eşit olan 1120-1140 derecesinde dövme .
Yuvarlanma çok geçişli, küçük indirimler gerektirir (toplam deformasyon% 60-80) .
- Soğuk çalışma
Çalışma Sertleştirme Endeksi: 0.45; soğuk yuvarlama azaltımlarını sınırlayın<15% per pass.
Stresi hafifletmek için ara çözelti tedavisi (1065 derece × 30 dakika) .
Hassas Damgalama: Kalınlığa göre% 8-12 boşluk ile karbür kalıplarını kullanın .
- Kaynak
AR+He (7: 3) Koruyucu Gaz ile Darbeli Tig Kaynağı, 260-320 dereceye kadar önceden ısıtma .
Anlatım sonrası doğrudan yaşlanma (720 derece × 8H) Isıldan etkilenen bölgeyi (HAZ) çatlamayı önler .
Elektron ışını/lazer kaynağı%90+ ana metal gücü elde eder .
Isıl işlem
- Çözüm Tedavisi: 980 derece ± 10 derece (1H/ 25mm kalınlık), '' '/' fazları çözmek için hızlı soğutma .
- Ara Yaşlanma: 720 derece ± 10 derece × 8h, '' 'çekirdeklenme (~ 20nm parçacıklar) için 50 derece /s ila 620 derece serin .
- Nihai yaşlanma: 620 derece ± 10 derece × 8H (hava soğutması); '' 40-60Nm'ye (%15+ hacim fraksiyonu) büyüyor .
- Özel not: Çift yaşlanma (650 derece × 24H + 760 derece × 10H) sürünme ömrünü% 30 artırır, ancak oda sıcaklığı mukavemetini azaltır .
Başvuru
- Havacılık ve Uzay (% 65 küresel kullanım)
Jet Motor Türbini Diskleri, Koruyucular, Yakıtlayıcılar (700 Derece Servis) .
Roket İtme Odaları, Turbopump Muhafazaları, Yakıt Kanalları .
- Enerji
Nükleer kontrol çubuğu sürücüleri, buhar jeneratör bağlantı elemanları (60- yıllık 400 derece suda hizmet) .
Downole Araçları (H₂s/CO₂ ortamları; kritik stres korozyon eşiği: 689 MPa) .
- Sanayi
Kimyasal reaktör astarları (<0.025 mm/year corrosion in 98% H₂SO₄).
Enjeksiyon Kalıp Çekirdekleri (2m+ döngüler, 8 × ömür boyu vs . h13 çelik) .
Kritik İşleme Yönergeleri
- İşleme: Elmas kaplı karbür aletleri kullanın (30-50 m/dk kesme hızı, 0 . 05–0.1 mm/rev besleme).
- Turşu:% 10 hno₃ + 2% hf (10-15 dakika daldırma) .
- Depolama: Nemi koruyun<40% RH to avoid chloride-induced stress corrosion.
- Geri dönüşüm: ayrı hurda; Nikel, malzeme değerinin%60+ 'ı oluşturur .
