Ποιο μέταλλο είναι πιο σκληρό από το Inconel;

Ποιο μέταλλο είναι πιο σκληρό από το Inconel;

Κατά την κατασκευή ενός νέου ανταλλακτικού, ένα σημαντικό ερώτημα είναι τι μέταλλο να χρησιμοποιήσετε. Αν και η επιλογή είναι εύκολη, όπως η επιλογή απλού ανθρακούχου χάλυβα επειδή είναι φθηνότερος, άλλες εφαρμογές μπορεί να μην έχουν τόσο ξεκάθαρη απάντηση. Όταν αποφασίζετε για τα υλικά που θα χρησιμοποιηθούν και τη μέθοδο παραγωγής του εξαρτήματος, υπάρχουν πολλά ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν:

1. Ποιες είναι οι προϋποθέσεις για αυτό το μέρος;

2. Τι είδους δύναμη χρειάζομαι;

3. Ποια είναι η τιμή αυτού του ανταλλακτικού που χρειάζομαι;

Εάν ένα εξάρτημα απαιτεί ανώτερη αντοχή και αντοχή στη διάβρωση σε υψηλές θερμοκρασίες, τότε το Inconel είναι η καλύτερη επιλογή. Από την άλλη πλευρά, τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για το χειρισμό ιατρικών προμηθειών μπορεί να ταιριάζουν καλύτερα σε κράματα ανοξείδωτου χάλυβα. Το υπόλοιπο αυτού του άρθρου τεκμηριώνει σε ποιες άλλες εφαρμογές μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτά τα δύο μέταλλα.

Inconel

Το Inconel είναι μια κατηγορία υπερκραμάτων με βάση το νικέλιο-χρώμιο με υψηλή αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στην οξείδωση, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και αντοχή σε ερπυσμό. Το Inconel μπορεί να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και εξαιρετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα λόγω δύο παραγόντων.

Πρώτον, η διαμεταλλική ένωση Ni3Nb σχηματίζεται στη φάση γάμμα δις(ɣ''). Αυτή η διαμεταλλική φάση λειτουργεί ως «κόλλα» στα όρια των κόκκων. Αυτή η «κόλλα» εμποδίζει τους κόκκους να μεγαλώσουν σε μέγεθος όταν θερμαίνονται σε υψηλές θερμοκρασίες (στις περισσότερες περιπτώσεις, οι μικρότεροι κόκκοι σημαίνουν μεγαλύτερη αντοχή, ενώ οι μεγαλύτεροι κόκκοι σημαίνουν μεγαλύτερη ολκιμότητα). Δεύτερον, το Inconel είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη διάβρωση λόγω του στρώματος παθητικοποίησης που σχηματίζεται όταν θερμαίνεται. Αυτοί οι δύο παράγοντες καθιστούν το Inconel ιδανικό κράμα για εφαρμογές που κυμαίνονται από αεριοστρόβιλους θερμής διατομής έως γεωτρήσεις βαθιάς θάλασσας. Ποια είναι λοιπόν τα μειονεκτήματα αυτών των κραμάτων; Είναι ακριβά, δύσκολα στην εργασία και δύσκολα στην επεξεργασία.

Ανοξείδωτο ατσάλι

Ο ανοξείδωτος χάλυβας χαρακτηρίζεται από περιεκτικότητα σε χρώμιο μεγαλύτερη από 10,5% κατά βάρος. Υπάρχουν πέντε κατηγορίες ανοξείδωτου χάλυβα:

ωστενίτης
φερρίτης
μαρτενσίτης
διπλός
σκλήρυνση καθίζησης

Αυτοί οι ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν πάρει το όνομά τους από τη μικροδομή που σχηματίζεται σε αυτά τα κράματα. Οι διπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες είναι ένα μείγμα ωστενιτικών και φερριτικών μικροδομών και η σκλήρυνση λόγω καθίζησης σημαίνει ότι μπορούν να σχηματιστούν ιζήματα για να αυξήσουν την αντοχή αυτού του τύπου ανοξείδωτου χάλυβα. Η αντοχή και η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτώνται από αυτές τις μικροδομές. Για παράδειγμα, οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες θα είναι η πιο όλκιμη κατηγορία ανοξείδωτου χάλυβα, αλλά και η πιο ανθεκτική στη διάβρωση. Από την άλλη πλευρά, ο τύπος μαρτενσίτη έχει γενικά υψηλότερη αντοχή αλλά μικρότερη αντοχή στη διάβρωση. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας έχει μεγαλύτερη δομή ισοαξονικού κόκκου σε σύγκριση με τη μικρότερη δομή τόρνου από μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, γεγονός που του δίνει αυτές τις ιδιότητες.

Όλοι οι ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση από τον παραδοσιακό χάλυβα και χρησιμοποιούνται σε οτιδήποτε, από μαγειρικά σκεύη και δομικές εφαρμογές κτιρίων έως εφαρμογές βιοϊατρικής και παρασκευής τροφίμων.

Inconel εναντίον ανοξείδωτου χάλυβα: Ποια είναι η διαφορά;

Για ένα πράγμα, το Inconel είναι πολύ πιο ακριβό από τα κράματα ανοξείδωτου χάλυβα. Το Inconel έχει επίσης καλύτερη αντοχή στη διάβρωση και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, χάλυβες όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας 17-4PH είναι ισχυρότεροι από το Inconel σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Κατά την επιλογή μεταξύ δύο διαφορετικών κραμάτων, οι κύριοι καθοριστικοί παράγοντες είναι το κόστος, η θερμοκρασία και η αντοχή. Εάν απαιτείται ένα χαμηλότερου κόστους αλλά σχετικά ισχυρό εξάρτημα, ο ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή. Εάν τα κρίσιμα εξαρτήματα του αέρα απαιτούν υψηλές θερμοκρασίες, τότε το Inconel είναι καλύτερο κράμα για την εφαρμογή.