Είναι το Inconel πιο σκληρό από το ατσάλι;
Inconel
Το Inconel είναι η εμπορική ονομασία μιας σειράς κραμάτων νικελίου-χρωμίου υψηλής θερμοκρασίας που παράγονται από την Specialty Metals. Είναι εξαιρετικά ανθεκτικό σε ακραίες θερμοκρασίες και μπορεί να αντέξει περίπου 2,{3}} βαθμούς F (ανάλογα με το κράμα) χωρίς απώλεια αντοχής. Επίσης έχει καλή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Εκτός από τις ιδιότητες ακραίων θερμοκρασιών, το Inconel έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου. Για παράδειγμα, το Inconel 725 έχει αντοχή εφελκυσμού έως και 180 ksi, που είναι διπλάσια από την αντοχή του δομικού χάλυβα. Ορισμένα κράματα Inconel, όπως το Inconel 718, σκληρύνονται με καθίζηση, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω την αντοχή τους. Το Inconel είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση, συμπεριλαμβανομένης της οξείδωσης, της διάτρησης, της διάβρωσης με ρωγμές και της διάβρωσης.
Οι ιδιότητες του Inconel το καθιστούν πολύτιμο μέταλλο για χρήση στις πιο απαιτητικές συνθήκες. Ωστόσο, όπως τα περισσότερα υπερκράματα, είναι πολύ πιο ακριβό από τα κοινά μέταλλα όπως ο χάλυβας, το αλουμίνιο και το τιτάνιο.
Μηχανική Inconel
Η αντοχή του Inconel το καθιστά πολύτιμο υλικό για χρήση σε ακραίες συνθήκες, αλλά επίσης δυσκολεύει τη μηχανική του επεξεργασία. Είναι πολύ σκληρό και επιρρεπές στη σκλήρυνση κατά τη διάρκεια της κατεργασίας, που μπορεί να καταστρέψει τα εργαλεία κοπής και να παραμορφώσει το τεμάχιο εργασίας.
Το Inconel που ανακουφίζει από την πίεση μέσω της επεξεργασίας διαλύματος προκατεργασίας συμβάλλει στη μείωση της σκληρότητας της επιφάνειας και στον περιορισμό της σκλήρυνσης εργασίας, μειώνοντας έτσι την καταπόνηση και τη φθορά του εργαλείου. Τα κεραμικά εργαλεία κοπής συνιστώνται λόγω της ικανότητάς τους να κάνουν γρήγορες, συνεχείς κοπές που ελαχιστοποιούν τη σκλήρυνση της εργασίας. Είναι επίσης σημαντικό να αποφεύγεται το ράμφισμα, το οποίο αυξάνει τη σκλήρυνση της εργασίας.
Συγκόλληση Inconel
Τα περισσότερα κράματα Inconel είναι δύσκολο να συγκολληθούν επειδή οι συγκολλήσεις σπάνε εύκολα. Ωστόσο, ορισμένα κράματα Inconel έχουν σχεδιαστεί για να είναι συγκολλήσιμα. Αυτά είναι συνήθως συγκολλημένα με TIG (αδρανές αέριο βολφραμίου) και χρησιμοποιούν το Inconel 625 (το πιο εύκολο στη συγκόλληση κράμα Inconel) ως μέταλλο πλήρωσης. Ενώ η συγκόλληση TIG τυπικά δεν απαιτεί πλήρωση, συνιστάται για συγκόλληση Inconel επειδή είναι πολύ δύσκολο να συντηχθούν δύο μέρη χωρίς ρωγμές.
Εφαρμογές Inconel
Λόγω της υψηλής αντοχής στα χημικά και στις υψηλές θερμοκρασίες, το Inconel είναι κατάλληλο για μια ποικιλία εφαρμογών αεροδιαστημικής, πετρελαίου και φυσικού αερίου και θαλάσσιων εφαρμογών. Μερικές συνήθεις περιπτώσεις χρήσης για το Inconel περιλαμβάνουν:
Εξάτμιση κινητήρα τζετ.
Τουρμπίνα.
Σύνδεσμος σωλήνα εξάτμισης.
Στοίβα από φωτοβολίδες.
Αγωγός Φυσικού Αερίου.
Πτερύγια προπέλας θαλάσσης.
Αεροδιαστημικοί και θαλάσσιοι συνδετήρες.
Ανταλλακτικά βαρέων μηχανημάτων.
Το Inconel είναι ένα ιδανικό υλικό όταν απαιτούνται ακραίες θερμοκρασίες και αντοχή στη διάβρωση, ειδικά όταν οι υψηλές θερμοκρασίες θα μείωναν την αντοχή και την αντίσταση στην οξείδωση άλλων μετάλλων.
τιτάνιο
Το τιτάνιο είναι ένα στοιχειώδες μέταλλο με εξαιρετικά υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, που το καθιστά χρήσιμο για εφαρμογές όπως δομικά στοιχεία της αεροδιαστημικής όπου η μείωση βάρους είναι κρίσιμη. Το τιτάνιο είναι περίπου τόσο ισχυρό όσο ο χάλυβας, αλλά μόνο το μισό βάρος. Ωστόσο, αυτές οι ιδιότητες έχουν υψηλότερη τιμή από τα πιο κοινά μέταλλα όπως το αλουμίνιο και ο χάλυβας, αν και είναι γενικά πολύ φθηνότερα από το Inconel.
Το τιτάνιο δεν αντιδρά με το οξυγόνο και το νερό σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος. Όπως το Inconel, το τιτάνιο σχηματίζει ένα παθητικό στρώμα οξειδίου στην επιφάνειά του για να προστατεύει το υλικό. Αυτό καθιστά το τιτάνιο εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση, ακόμη και σε ισχυρά οξέα όπως το θειικό και το υδροχλωρικό οξύ. Επιπλέον, το τιτάνιο είναι βιοσυμβατό και μη τοξικό, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιείται σε πολλές ιατρικές εφαρμογές.
Το τιτάνιο διατίθεται σε δύο ποιότητες: καθαρό τιτάνιο του εμπορίου και κράμα τιτανίου. Το πιο κοινό κράμα είναι το Ti 6Al-4V, το οποίο είναι κράμα με αλουμίνιο και βανάδιο και αντιπροσωπεύει περίπου το μισό του συνολικού τιτανίου που χρησιμοποιείται παγκοσμίως. Αυτό και άλλα κράματα τιτανίου έχουν σχεδιαστεί για να είναι πιο σκληρά, ισχυρότερα και/ή ευκολότερα στη μηχανική επεξεργασία από το καθαρό τιτάνιο. Το εμπορικά καθαρό (CP) τιτάνιο είναι πιο μαλακό και πιο όλκιμο από τα κράματα τιτανίου, αλλά η αντοχή του στη διάβρωση είναι εξαιρετική.
