1. Miks seda nimetatakse "Inconeliks"?
Nimi "Inconel" on akaubamärkalgselt registreeritud Ameerika ettevõtte pooltInternational Nickel Company (Inco)-nüüd on osa ülemaailmsest kaevandus- ja metallikorporatsioonist Vale SA. Mõiste on portmanteau, mis ühendab ettevõtte nime elemente ja sulami põhiomadusi:
Eesliide "Inco{0}}" tuleneb otseselt nimest "International Nickel Company", mis tõstab esile kaubamärgi päritolu.
Arvatakse, et järelliide "-nel" viitab "niklile" (Inconeli sulamite esmane mitteväärismetall), rõhutades materjali niklil-põhist koostist.
Esmakordselt 20. sajandi alguses kasutatud nimi loodi selleks, et eristada ettevõtte suure jõudlusega-nikli-kroomi supersulameid teistest tavalistest metallidest ja sulamitest. Aja jooksul on "Inconel" muutunud selle supersulamite kategooria-tuntud kaubamärgiks, isegi kui kaubamärgi omandiõigus on muutunud.
2. Millised on incoenl sulami eelised?
Inconeli sulameid kasutatakse nende silmapaistvate terviklike omaduste tõttu laialdaselt kosmose-, energia-, keemia- ja meretööstuses. Nende peamised eelised on järgmised:
Erakordne jõudlus kõrgel{0}}temperatuuril
Nad säilitavad stabiilsed mehaanilised omadused (tugevus, sitkus) temperatuuridel kuni650–1200 °C (1202–2192 °F). Selle põhjuseks on nende sademete -karastatud mikrostruktuur (nt γ-faasi tugevnemine), mis muudab need ideaalseks kõrgel-temperatuuriliste komponentide jaoks, nagu gaasiturbiini labad, reaktiivmootori osad ja tööstuslike ahjude vooderdised.
Suurepärane korrosiooni- ja oksüdatsioonikindlus
Inconeli sulamid, mis sisaldavad rohkelt kroomi (10–30%), niklit (50–70%) ja muid legeerivaid elemente (nt molübdeen, alumiinium), moodustavad pinnale tiheda kleepuva oksiidikihi (nt Cr2O3, Al₂O₃). See kiht talub tõhusalt hapete, leeliste, merevee, kloori-sisaldavate ainete korrosiooni ja kõrgel{10}}temperatuuri oksüdatsiooni, tagades pika kasutusea karmides keskkondades.
Suurepärane mehaaniline tugevus ja väsimuskindlus
Sademetega karastamise, külmtöötlemise või kuumtöötlemise abil saavutavad Inconeli sulamid kõrge tõmbetugevuse (tavaliselt 800–1500 MPa) ja voolavuspiiri (600–1200 MPa) nii toa- kui ka kõrgendatud temperatuuril. Samuti on neil tugev väsimuskindlus, mis talub tõrgeteta korduvaid mehaanilisi ja termilisi tsükleid,{5}}mis on oluline selliste komponentide jaoks nagu lennukimootori kettad ja surveanumad.
Hea libisemis- ja pingerebenemiskindlus
Neil on suurepärane roomamiskindlus (vastupidavus püsideformatsioonile pikaajalisel-kõrgel-temperatuuril ja pideval pingel) ja pingerebenduskindlus (võime vältida murdumist püsiva kõrge{2}}temperatuuri pinge all). Seetõttu sobivad need pika kasutuseaga--komponentide jaoks elektritootmises (nt tuumareaktori osad) ja kosmosetööstuses.
Lai kohaldatavus erinevate klassidega
Inconeli klasse on palju (nt 600, 625, 718, 738, 686), millest igaüks on kohandatud konkreetsetele vajadustele. Näiteks Inconel 625 paistab silma korrosioonikindluse poolest, Inconel 718 tasakaalustab tugevust ja valmistatavust ning Inconel 738 on optimeeritud kõrge temperatuuriga{11}}libisemiskindluse jaoks. See mitmekesisus võimaldab neil vastata erinevate tööstusstsenaariumide nõuetele.
3. Millised on incoenl sulami puudused?
Vaatamata suurepärasele jõudlusele on Inconeli sulamitel teatud piirangud, mis piiravad nende kasutamist mõnel juhul:
Kõrged tootmis- ja materjalikulud
Need koosnevad peamiselt väärtuslikest{0}}metallidest, nagu nikkel, kroom, molübdeen ja volfram. Toorainekulud on oluliselt kõrgemad kui süsinikterasel, roostevaba terasel või isegi tavalistel niklisulamitel. Lisaks suurendavad keerukad tootmisprotsessid (nt täppisvalu, kuumtöötlemine) tootmiskulusid veelgi, muutes need vähem-kulutõhusaks madala nõudlusega või mittekriitiliste rakenduste jaoks.
Kehv töödeldavus
Inconeli sulamid on nende suure tugevuse, kõvaduse ja töökõvenemise kalduvuse tõttu raskesti töödeldavad. Töötlemise ajal tekitavad need kõrgeid lõiketemperatuure, põhjustavad tööriista kiiret kulumist ja tugevaid laastu, mida on raske murda. Vaja on spetsiaalseid tööriistu (nt karbiidtööriistad), madalat lõikekiirust ja jahutavaid määrdeaineid, mis suurendab töötlemise aega ja kulusid.
Väljakutsuv keevitatavus (mõnede klasside jaoks)
Kuigi mõnel klassil (nt Inconel 625) on hea keevitatavus, on paljud ülitugevad Inconeli sulamid (nt Inconel 718, 738) keevitamise ajal altid pragunemisele. Selle põhjuseks on nende kõrge legeeriv sisaldus ja tundlikkus termilise stressi suhtes. Keevisõmbluse range eel{10}}ettevalmistamine (nt puhastamine, eelsoojendus) ja keevitus{13}}järgne kuumtöötlus on vajalikud defektide vältimiseks, mis muudab tootmisprotsessi keerukamaks.
Kõrge tihedus ja kaal
Tihedusega ligikaudu8,1–8,5 g/cm³(kõrgem kui süsinikterasel ~7,85 g/cm³ ja alumiiniumil ~2,7 g/cm³), on Inconeli sulamid suhteliselt rasked. Kaalutundlikes rakendustes (nt õhusõiduki kerged komponendid, kaasaskantavad seadmed) võib nende suur tihedus suurendada kogukaalu, piirates nende kasutamist võrreldes kergemate materjalidega, nagu titaanisulamid või komposiidid.
Vastuvõtlikkus teatud korrosioonitüüpidele konkreetsetes keskkondades
Kuigi üldiselt on{0}}korrosioonikindel, võivad mõned Inconeli klassid ekstreemsetes tingimustes esineda spetsiifiliste korrosiooniprobleemidega. Näiteks Inconel 600 on altid pingekorrosioonipragunemisele kõrgel -temperatuurilistes leeliselistes lahustes ja Inconel 718 võib kloriidirikkas keskkonnas tekkida punktkorrosiooni korral, kui seda korralikult ei töödelda.
