Inconel 718: Superalloy Nickel-Chromium-Iron
Dibangunkan oleh Syarikat Nikel Antarabangsa (INCO) pada akhir 1950-an dan kini dihasilkan oleh Perbadanan Logam Khas (SMC), Inconel 718 adalah superalloy berasaskan nikel-kromium-besi dan bahan asas dalam aeroangkasa, tenaga, dan pemprosesan kimia kerana kekuatan suhu tinggi yang luar biasa, rintangan pengoksidaan, dan prestasi karat yang luar biasa.
Ciri -ciri utama
Pengukuhan dwi-fasa ('' dan ') menyampaikan kekuatan tegangan muktamad 1,400 MPa dan kestabilan tertunggak dari -253 darjah ke 704 darjah, menjadikannya pilihan yang dioptimumkan kos untuk aplikasi kritikal seperti cakera turbin enjin jet dan komponen nuklear.
Komposisi Kimia & Metalurgi
Matriks asas: nikel (50-55%) dengan kromium (17-21%) dan besi (baki) untuk pengukuhan penyelesaian pepejal.
Pengerasan pemendakan: niobium (4. 75-5 5%) dan molibdenum (2. 8-3. Chromium menyediakan rintangan pengoksidaan.
Aluminium ({{0}}. 65-1. 15%) dan titanium (0. 65-1.
Sifat fizikal & mekanikal
Ketumpatan: 8.19 g\/cm³|Julat lebur: 126 0 - 1336 darjah|CTE (20-100 darjah): 13.0 μm\/m · darjah
Keadaan berumur standard (720 darjah × 8h + 620 darjah × 8h):
Kekuatan tegangan: 1,430 MPa|Kekuatan Hasil: 1,240 MPa|Pemanjangan: 12%
Mengekalkan ~ 1, 000 kekuatan tegangan MPA pada 650 darjah (3 × lebih tinggi daripada keluli tahan karat).
Memproses cabaran & penyelesaian
- Kerja panas
Memalsukan pada 1120-1140 darjah dengan suhu penempatan akhir lebih besar daripada atau sama dengan 930 darjah untuk mengelakkan retak δ-fasa.
Rolling memerlukan multi-pass, pengurangan kecil (60-80% jumlah ubah bentuk).
- Kerja sejuk
Indeks pengerasan kerja: 0. 45; Hadkan pengurangan rolling sejuk ke<15% per pass.
Rawatan penyelesaian pertengahan (1065 darjah × 30min) untuk melegakan tekanan.
Stamping Precision: Gunakan karbida mati dengan pelepasan 8-12% berbanding dengan ketebalan.
- Kimpalan
Kimpalan TIG berdenyut dengan Ar+He (7: 3) Perisai gas, panaskan hingga 260-320 darjah.
Penuaan langsung selepas kimpalan (720 darjah × 8h) menghalang zon yang terjejas haba (HAZ).
Kimpalan rasuk elektron\/laser mencapai kekuatan logam 90%+ induk.
Rawatan haba
- Rawatan penyelesaian: 980 darjah ± 10 darjah (ketebalan 1H\/ 25mm), penyejukan cepat untuk membubarkan fasa ''\/ '.
- Penuaan pertengahan: 720 darjah ± 10 darjah × 8h, sejuk pada 50 darjah \/h hingga 620 darjah untuk '' nukleasi (~ 20nm zarah).
- Penuaan Akhir: 620 darjah ± 10 darjah × 8h (udara sejuk); '' Berkembang hingga 40-60nm (15%+ pecahan volum).
- Nota Khas: Penuaan berganda (650 darjah × 24h + 760 darjah × 10h) meningkatkan kehidupan merayap sebanyak 30% tetapi mengurangkan kekuatan suhu bilik.
Aplikasi
- Aeroangkasa (65% penggunaan global)
Disk turbin enjin jet, casing, pembakar (perkhidmatan 700 darjah).
Rocket Thrust Chambers, Housing Turbopump, Saluran Bahan Api.
- Tenaga
Pemacu rod kawalan nuklear, pengikat penjana stim (60- perkhidmatan tahun dalam 400 darjah air).
Alat Downhole (Persekitaran H₂s\/Co₂; Tekanan Kritikal Korosi ambang: 689 MPa).
- Perindustrian
Pelapik reaktor kimia (<0.025 mm/year corrosion in 98% H₂SO₄).
Cores acuan suntikan (2m+ kitaran, 8 × jangka hayat vs h13 keluli).
Garis panduan pengendalian kritikal
- Pemesinan: Gunakan alat karbida bersalut berlian (3 0-5 0 m\/min kelajuan pemotongan, 0.05-0.1 mm\/rev makanan).
- Pickling: 10% hno₃ + 2% HF (10-15 min rendaman).
- Penyimpanan: Mengekalkan kelembapan<40% RH to avoid chloride-induced stress corrosion.
- Kitar semula: sekerap berasingan; Nikel menyumbang 60%+ nilai bahan.
