Ποιο είναι το πιο ακριβό Inconel ή τιτάνιο;
τιτάνιο
Γνωστό για την υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, αυτό το μεταλλικό στοιχείο είναι εξαιρετικά λειτουργικό για εφαρμογές χαμηλού βάρους όπως οι αγώνες. Το τιτάνιο έχει το μισό βάρος του χάλυβα αλλά ισοδύναμο σε αντοχή. Το τιτάνιο είναι πιο ακριβό από τον χάλυβα και το αλουμίνιο, αλλά φθηνότερο από το Inconel.
Σε θερμοκρασία δωματίου, δεν υπάρχει αντίδραση μεταξύ τιτανίου, υγρασίας και οξυγόνου. Το τιτάνιο και το Inconel είναι παρόμοια όσον αφορά την προστασία του υλικού καθώς σχηματίζουν ένα προστατευτικό, παθητικό οξειδωμένο επιφανειακό στρώμα στο υλικό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το τιτάνιο έχει ισχυρή αντοχή στη διάβρωση. Ακόμη και μπροστά στο υδροχλωρικό οξύ και το θειικό οξύ, το τιτάνιο μπορεί να αντισταθεί!
Επιπλέον, το τιτάνιο ψύχεται γρήγορα, επομένως όταν χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα μοτοσικλέτας, όπως οι εξατμίσεις, δεν θα παραμορφώνεται κάτω από τόσο υψηλή θερμότητα.
Στην αγορά κυκλοφορούν καθαρό εμπορικό τιτάνιο και κράματα τιτανίου. Το πιο τυπικό κράμα τιτανίου που κατασκευάζεται με βανάδιο και αλουμίνιο είναι το Ti 6AI-4V. Αυτό αντιπροσωπεύει το ήμισυ των παγκόσμιων εφαρμογών κράματος τιτανίου. Αυτές οι εκδόσεις έχουν μεγαλύτερη αντοχή και σκληρότητα από το καθαρό τιτάνιο και είναι πιο εύκολο να επεξεργαστούν. Το εμπορικά καθαρό τιτάνιο, ενώ είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη διάβρωση, είναι πιο εύκαμπτο και πλαστικό από τα αντίστοιχα του κράματος.
Επεξεργασμένο τιτάνιο
Τα κράματα τιτανίου υφίστανται επίσης περίπλοκες διαδικασίες σκλήρυνσης, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μηχανική τους επεξεργασία. Το καθαρό τιτάνιο του εμπορίου είναι κολλώδες και μπορεί να προκαλέσει μεγάλα τσιπ κατά την κοπή, τα οποία μπορεί να βλάψουν τα εργαλεία κοπής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορεί να προκύψουν πτώσεις κατά τη διάρκεια της κατεργασίας τιτανίου. Αλλά με το ψυκτικό υψηλής πίεσης, τα τσιπ μπορούν να αφαιρεθούν κατά την κοπή και ο εξοπλισμός μπορεί να μετακινηθεί πιο εύκολα, καθιστώντας το λιγότερο δύσκολο.
Οι σύντομες, διακοπτόμενες κοπές πρέπει να αποφεύγονται κατά την κατεργασία τιτανίου. Τα εργαλεία κοπής θα πρέπει να συνεχίσουν να λειτουργούν καθώς συναντούν πρώτη ύλη. Η υπερβολική επαφή του εργαλείου μπορεί να προκαλέσει τριβή, η οποία μπορεί να δημιουργήσει υπερβολική θερμότητα και να οδηγήσει σε σκλήρυνση της εργασίας. Οι χαμηλότερες ταχύτητες και οι υψηλότεροι ρυθμοί τροφοδοσίας θα μειώσουν τη συσσώρευση θερμότητας.
Η επεξεργασία των πρώτων υλών τιτανίου απαιτεί άκαμπτη ρύθμιση του μηχανήματος και ασφαλές κράτημα. Γιατί; Το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου είναι εξαιρετικά όλκιμα, μπορούν να εμφανίσουν φλυαρία και ελατήριο όταν κόβονται και μπορεί να παράγουν λιγότερο από εντυπωσιακό φινίρισμα επιφάνειας.
συγκολλημένο τιτάνιο
Η συγκόλληση τιτανίου και κραμάτων τιτανίου είναι εύκολη. Οι ίδιες τεχνικές συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται για τον ανοξείδωτο χάλυβα ισχύουν και για το τιτάνιο.
Αλλά εδώ, η τακτοποίηση και η προστασία του αδρανούς αερίου είναι ζωτικής σημασίας. Η ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με τη συγκόλληση τιτανίου.
Χρήσεις τιτανίου
Η αεροδιαστημική και η αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιούν τιτάνιο για την εντυπωσιακή αναλογία αντοχής προς βάρος. Το 50% των κραμάτων που χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική μηχανική είναι Ti 6AI-4V. Οι μοτοσυκλέτες χρησιμοποιούν τιτάνιο για τις εξατμίσεις τους επειδή είναι ελαφρύ, διαχειρίζεται καλά τη θερμότητα και έχει ωραίο χρώμα.
Το τιτάνιο είναι κατάλληλο για:
ναυτικό πλοίο
Αθλητικός εξοπλισμός
Ιατρική βιομηχανία
σύστημα προσγείωσης
πυραύλους κλπ.
Inconel
Η εμπορική ονομασία για κράματα νικελίου-χρωμίου υψηλής ποιότητας είναι Inconel. Αυτό το υλικό μπορεί επίσης να αντέξει υψηλές θερμοκρασίες τύπου κράματος (έως 2,{4}} βαθμούς F) με μηδενική απώλεια αντοχής. Αυτό το υλικό είναι πολύ κατάλληλο ακόμα και σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Οι μηχανικές ιδιότητες του Inconel σε θερμοκρασία δωματίου είναι εξαιρετικές. Ξέρετε λοιπόν, ο βαθμός Inconel 725 έχει αντοχή εφελκυσμού περίπου 180 ksi. είναι διπλάσια από την αντοχή του δομικού χάλυβα. Άλλα κράματα, όπως το Inconel 718, είναι σκληρυμένα για να αντέχουν τις βροχοπτώσεις, καθιστώντας τα πιο δυνατά. Διάβρωση και το είδος της: Η διάβρωση, η οξείδωση, η διάβρωση και η διάβρωση με ρωγμές δεν επηρεάζουν το Inconel.
Οι εξαιρετικές ιδιότητες της Inconel καλύπτουν τις ανάγκες απαιτητικών εφαρμογών. Ωστόσο, υλικά όπως το Inconel είναι πιο ακριβά από το τιτάνιο, τον ανοξείδωτο χάλυβα και το αλουμίνιο.
Μηχανική Inconel
Λόγω της υψηλής αντοχής του, η επεξεργασία είναι δύσκολη. Το Inconel είναι τόσο σκληρό που τα εργαλεία κοπής μπορεί να καταστραφούν κατά τη μηχανική κατεργασία και το υλικό να στρίψει και να λυγίσει.
Η βύθιση του Inconel σε διάλυμα μειώνει τη σκληρότητα του υλικού και αποτρέπει τη φθορά του κοπτικού εργαλείου. Για την κατεργασία του Inconel, συνιστώνται κεραμικά εργαλεία, καθώς παρέχει γρήγορες και αδιάκοπες κοπές, καθιστώντας τη ροή εργασίας πιο διαχειρίσιμη. Το ράμφισμα πρέπει να αποφεύγεται καθώς αυτό μπορεί να κάνει τη δουλειά δύσκολη.
Συγκόλληση Inconel
Το Inconel δεν συγκολλάται εύκολα λόγω ρωγμών. Αλλά τα κράματα Inconel μπορούν να συγκολληθούν όπως το Inconel 625 - ένα κράμα που γεμίζει εύκολα γρήγορα και συνήθως συγκολλάται με χρήση αδρανούς αερίου βολφραμίου (TIG). Αυτή η τεχνική συγκόλλησης συνήθως δεν απαιτεί πληρωτικό, αλλά λειτουργεί καλά για την ένωση του Inconel. Γι' αυτό προτείνεται.
Χρήσεις του Inconel
Το Inconel είναι το υλικό επιλογής όταν οι έντονες θερμοκρασίες και η διάβρωση είναι προβλήματα, ειδικά όταν άλλα μέταλλα δεν είναι ανθεκτικά στην οξείδωση και την παραμόρφωση που προκαλούνται από υψηλές θερμοκρασίες.
Το Inconel έχει εξαιρετική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και χημικά και χρησιμοποιείται σε συστήματα εξάτμισης για αγωνιστικά αυτοκίνητα, τουρμπίνες, κινητήρες τζετ και στους τομείς πετρελαίου και φυσικού αερίου, αεροδιαστημικής και ναυτιλίας όπου απαιτούνται εξαρτήματα βαρέων μηχανημάτων.
