Miks nimetatakse INCONEL 718 supersulamiks?
Inconel 718 (või sulam 718) on spetsiaalne kõrgtugev ja kõrge temperatuuriga sulam, millel on nikkel-kroom alus ja mis on vastupidav korrosioonile, kõrgele rõhule ja äärmuslikele temperatuuridele kuni 700 kraadini.
Materjal koosneb 50-55% niklist, 17-21% kroomist, 4.75-5,5% nioobiumist ja tantaalist ning vähesel määral molübdeeni, titaani, koobaltit, alumiiniumi, mangaani, vaske , räni ja muud elemendid.
Tänu oma ainulaadsetele omadustele on Inconel 718 kasutatud paljudes rakendustes alates tootmistegevusest kuni sõjavarustuse ja kosmosetööstuseni.
Inconel 718 omadused
Temperatuuritaluvus
Inconel 718 sulamistemperatuur on 1430 kraadi ning see tagab tõhusa kuuma- ja kõrge temperatuurikindluse. See töötab hästi ka madalatel temperatuuridel, mis näitab materjali temperatuurikindluse ulatust.
looduslik termiline kaitse
Sellel nikli supersulamil on omane võime tekitada kuumutamisel tugev ja stabiilne oksiidikiht. See looduslik passiveerimisomadus kaitseb materjali kahjustuste eest.
Korrosioonikindlus
Kaitsev oksiidikiht annab sellele Inconeli variandile olulise oksüdatsioonikindluse, kaitstes seda seega korrosiooni eest.
Kõrge mehaaniline tugevus
Toatemperatuuril on supersulamist materjalide minimaalne voolavuspiir 725 MPa ja minimaalne tõmbetugevus 1035 MPa. Kui Inconel 718 lahustatakse ja sadestatakse, suurenevad need näitajad vastavalt 1035 MPa ja 1240 MPa.
Suurepärane keevituskvaliteet
Teisi Inconeli sulameid on raske keevitada rabeduse ja täpsetes keevituskohtades tekkivate pragude tõttu. Inconel 718 loodi aga selle probleemi lahendamiseks, olgu siis elektronkiire või kaarkeevituse abil.
Hea plastilisus ja töötlemise kvaliteet
Enamik Inconeli sulameid kipub töötlemisel või vormimisel läbima deformatsioonikõvenemist. Inconel 718 on erinev – seda on kergem töödelda kõvade lõikeriistadega läbi aeglasemate lõikemehhanismide.
Pärast materjali täielikku vananemist saab selle kõrge temperatuuriga sulami keermestada induktsioonkuumutusega 700 kraadi juures.
Tootmine ja töötlemine
Inconel 718 saab toota järgmiste protsesside abil:
Lõõmutamine: metalli kuumutatakse ja seejärel jahutatakse järk-järgult madalamale temperatuurile. See annab materjalile tugevuse ja vastupidavuse survele.
Sademete kõvenemine: Seda meetodit nimetatakse ka vananemiskõvenemiseks või sademete kuumtöötluseks. See meetod suurendab sulami tugevust, lisades enne kuumutamist lisandeid.
Lõõmutamisel (tuntud ka kui tahke lahuse tugevdamine) lahustuvad metallkomponendid täielikult, nii et need saaksid korralikult sadestuda, andes Inconel 718-le tugevuse, mida see väärib.
Sademete tugevdamisel ühinevad nikkel ja nioobium, moodustades gamma bis (või Ni3Nb). Äärmuslik kuumus üle 800 kraadi võib põhjustada niklifaasi sadenemist.
Sellest järeldub, et Inconel 718 saab töödelda kohandatud kuju ja orientatsiooniga, kui seda töödeldakse üle 540 kraadi.
Inconel 718 rakendused
3D printimine
Inconel 718 on hakatud seostama 3D-printimise tehnoloogiaga, kuna sulam prindib tõhusalt osi erinevates tööstusharudes. Mitmed uuringud on uurinud supersulamite kasutamist lisandite tootmises (AM) ja nende edasist täiustamist nende funktsionaalsuse maksimeerimiseks.
Gaasiturbiini mootori osad
Tänu oma tõhusale keevitatavusele ja kuumakindlusele on supersulamitest saanud gaasiturbiinmootorite lahutamatu osa.
Lennundus- ja õhusõidukite tootmine
Materjali tugevuse ja vastupidavuse tõttu on Inconel 718 muutunud populaarseks komponendiks turboreaktiivmootorite osades, nagu kompressori korpused, kettad ja ventilaatori labad. Seda kõrge temperatuuriga sulamit kasutatakse ka rakettmootorite tootmisel, seda eelkõige sulami kõrge kuumakindluse tõttu. See on peamine põhjus, miks Inconel 718 kasutatakse ligikaudu pooltes tavaliste lennukimootorite osades.
survevalu
See Inconeli variant töötab hästi kuumas keskkonnas, muutes selle ideaalseks äärmuslikult kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks, näiteks metalli survevalu jaoks. Teised värvilised metallid on tööstuses populaarsemad, kuid Inconel 718 on piisavalt vastupidav, et kaitsta end kahjustuste eest. Tänu sellele on Inconel 718-st valmistatud vormidel või vormialustel pikem kasutusiga ja parem deformatsioonikindlus.
