Ποια είναι τα μειονεκτήματα του Inconel 718;
Το Inconel 718 είναι ένα υπερκράμα με βάση το νικέλιο-σίδηρο-χρώμιο υψηλής απόδοσης που αναπτύχθηκε αρχικά από την Eiselstein της Inconel στα τέλη της δεκαετίας του 1950 για χρήση σε κινητήρες αεριοστροβίλων. Συμβάλλει σημαντικά στην κάλυψη των απαιτήσεων των προηγμένων κινητήρων αεριοστροβίλων. Χρησιμοποιείται ευρέως στον αεροδιαστημικό τομέα λόγω της καλής συγκολλητικότητας και των ανώτερων μηχανικών ιδιοτήτων του από άλλες ποιότητες υπερκράματα. Η υψηλή θερμική αντοχή του κράματος Inconel 718 επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της καθίζησης φάσεων prime-[Ni3Ti, Ni3Al)] και biprime-[Ni3Nb]. Η General Electric χρησιμοποιεί 34 τοις εκατό κράμα Inconel 718 στον κινητήρα CF6 του Boeing 787, ο οποίος χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής μηχανής. Χρησιμοποιείται σε θερμά μέρη πυραύλων και αεριοστροβίλων, όπως πτερύγια, δίσκους και περιβλήματα στις περιοχές υψηλής πίεσης συμπιεστών και δίσκων, καθώς και σε ορισμένα πτερύγια σε μέρη στροβίλου με αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, εξαιρετικές ιδιότητες ερπυσμού και θραύσης . , η καλή αντοχή στη διάβρωση και η αντίσταση στην οξείδωση είναι οι κύριες απαιτήσεις. Περιλαμβάνει δύο μεθόδους ενίσχυσης: ενίσχυση στερεού διαλύματος (τα άτομα Fe, Cr, Mo, Nb αντικαθιστούν το Ni στη μήτρα Ni) και ενίσχυση καθίζησης των ιζημάτων ′ και ″. Σε θερμοκρασία κοντά στους 650 βαθμούς, το Nb συνδυάζεται με το Ni Σχηματίζει τη φάση ″ (Ni3Nb), παρέχοντας εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες.
Οι συνεχείς βελτιώσεις στην απόδοση, οι επιδόσεις πεδίου και η μειωμένη συντήρηση των κινητήρων βιομηχανικών αεριοστροβίλων απαιτούν ευρεία εφαρμογή του κράματος Inconel 718. Μπορούν να αντέξουν μεγαλύτερες καταπονήσεις σε υψηλές θερμοκρασίες έως και 650 βαθμούς για παρατεταμένες χρονικές περιόδους, αποδεικνύοντας τη σκοπιμότητά τους για χρήση σε προηγμένη τεχνολογία κινητήρων αεριοστροβίλου. Μετά το 1950 ξεκίνησε η εποχή των κινητήρων αεριωθουμένων και των πυραύλων και έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των κινητήρων υψηλής ώσης. Χωρίς υπερκράματα με βάση το νικέλιο, τα αεροσκάφη θα πετούσαν με λιγότερη ισχύ και με μικρότερες ταχύτητες. Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για να επιταχυνθεί η ώθηση ενός αεροκινητήρα είναι η αύξηση της θερμοκρασίας λειτουργίας του. Περιορίζεται από την υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στα εξαρτήματα των αεροδιαστημικών κινητήρων. Πρέπει να είναι πιο σκληρό και ανθεκτικό στη διάβρωση, την οξείδωση και την παραμόρφωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Τα περισσότερα υλικά παρουσιάζουν επιταχυνόμενο ερπυσμό σε θερμοκρασίες 30-40% του σημείου τήξης τους. Για παράδειγμα, τα κράματα τιτανίου σέρνονται γρήγορα πάνω από 360 μοίρες. Το υπερκράμα Inconel 718 έχει εξαιρετική αντοχή σε ερπυσμό και ως εκ τούτου μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θερμοκρασίες έως 860 βαθμούς , που είναι 70% πάνω από το σημείο τήξης του (Tm=1430 βαθμός ). Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, η πρόωση κινητήρων αεριοστροβίλου αυξήθηκε κατά 60%, ενώ η κατανάλωση καυσίμου μειώθηκε κατά 20%. Επεκτείνει τα όρια λειτουργίας των υπερκραμάτων στους 1300 βαθμούς, συμβάλλοντας σε ισχυρούς κινητήρες τζετ.
