Mis on parem kui Inconel?
Uue detaili tegemisel on oluline küsimus, millist metalli kasutada. Kuigi valik on lihtne, näiteks tavalise süsinikterase valimine, kuna see on odavam, ei pruugi teistel rakendustel olla nii selget vastust. Kasutatavate materjalide ja detaili tootmismeetodi üle otsustamisel tuleb vastata mitmele küsimusele:
1. Millised on selle osa tingimused?
2. Millist jõudu ma vajan?
3. Mis on selle osa hind, mida ma vajan?
Kui osa nõuab kõrgel temperatuuril ülimat tugevust ja korrosioonikindlust, on Inconel parim valik. Teisest küljest võivad meditsiinitarvete käsitsemiseks kasutatavad komponendid sobida paremini roostevaba terase sulamitega. Selle artikli ülejäänud osas kirjeldatakse, millistel muudel eesmärkidel saab neid kahte metalli kasutada.
Inconel
Inconel on nikkel-kroomil põhinevate supersulamite klass, millel on kõrge korrosioonikindlus, oksüdatsioonikindlus, tugevus kõrgel temperatuuril ja libisemiskindlus. Inconel on kahe teguri tõttu võimeline taluma kõrgeid temperatuure ja äärmiselt söövitavat keskkonda.
Esiteks moodustub intermetalliline ühend Ni3Nb gamma bis (ɣ'') faasis. See intermetalliline faas toimib terade piiridel "liimina". See "liim" ei lase teradel kõrgel temperatuuril kuumutamisel suuremaks kasvada (enamasti tähendavad väiksemad terad suuremat tugevust, suuremad terad suuremat elastsust). Teiseks on Inconel tänu kuumutamisel tekkivale passivatsioonikihile väga korrosioonikindel. Need kaks tegurit teevad Inconelist ideaalse sulami rakendusteks alates kuumlõikega gaasiturbiinidest kuni süvamere puurimiseni. Millised on siis nende sulamite puudused? Need on kallid, nendega on raske töötada ja neid on raske töödelda.
Roostevaba teras
Roostevaba terast iseloomustab kroomisisaldus üle 10,5 massiprotsendi. Roostevaba terast on viis kategooriat:
austeniit
ferriit
martensiit
dupleks
sademete kõvenemine
Need roostevabad terased on oma nime saanud nendes sulamites moodustunud mikrostruktuuri järgi. Roostevaba dupleksteras on segu austeniitsetest ja ferriitsetest mikrostruktuuridest ning sademekarastamine tähendab, et seda tüüpi roostevaba terase tugevuse suurendamiseks võivad tekkida sademed. Nendest mikrostruktuuridest sõltuvad roostevaba terase tugevus ja korrosioonikindlus. Näiteks on austeniitsetest roostevabast terasest kõige plastilisem roostevaba terase kategooria, kuid samas ka kõige korrosioonikindlam. Teisest küljest on martensiiditüübil üldiselt suurem tugevus, kuid väiksem korrosioonikindlus. Austeniitsel roostevabal terasel on martensiitsest roostevaba terase väiksema treipingi struktuuriga võrreldes suurem samateljeline terastruktuur, mis annab sellele need omadused.
Kõigil roostevabadel terastel on suurem korrosioonikindlus kui traditsioonilisel terasel ning neid kasutatakse kõiges alates kööginõudest ja ehituskonstruktsioonidest kuni biomeditsiiniliste ja toiduvalmistamise rakendusteni.
Inconel vs. roostevaba teras: mis vahe on?
Esiteks on Inconel palju kallim kui roostevabast terasest sulamid. Inconelil on ka parem korrosioonikindlus ja tugevus kõrgetel temperatuuridel. Sellised terased nagu 17-4PH roostevaba teras on aga madalamatel temperatuuridel tugevamad kui Inconel. Kahe erineva sulami vahel valides on peamisteks otsustavateks teguriteks kulu, temperatuur ja tugevus. Kui on vaja odavamat, kuid suhteliselt tugevat komponenti, võib roostevaba teras olla parim valik. Kui õhukriitilised komponendid nõuavad kõrget temperatuuri, on Inconel rakenduse jaoks parem sulam.
