Что такое инконель?

Инконель: определение, способ его изготовления, применение и виды

Инконель (Inconel) представляют собой суперсплавы, изготовленные в основном из никеля с добавлением хрома, железа и некоторых других металлов, таких как кобальт, марганец, медь, ниобий и тантал, в соответствии со спецификациями сплава.

Инконель служит в экстремальных условиях из-за его высокой прочности, высоких рабочих температур и исключительной коррозионной стойкости.

Сплавы с кодами 600, 617, 625, 690, 718 и 750 включают варианты типов и варианты обработки, такие как отжиг на твердый раствор и дисперсионно-твердеющие условия.

Что такое инконель?

Сплавы Inconel представляют собой высокоэффективные суперсплавы никеля и хрома, разработанные для высоких температур, агрессивных сред и устойчивые к окислению.

Они используются в самых суровых условиях, таких как: в реакционных камерах/клапанах химической обработки, при производстве полимерных гранул, в военных целях, в компонентах газовых турбин, на нефтяных месторождениях и в высококачественных морских приложениях.

Инконели обычно представляют собой сплавы никеля, хрома, железа/стали, а также других компонентов, таких как молибден, титан и медь.

Они обладают очень высокой прочностью, стойкостью к истиранию, ударной вязкостью и хорошей свариваемостью.

На Рисунке 1 ниже показан пример типичного прутка из инконеля, готового к обработке:

Инконелевые стержни.

Из чего сделан инконель?

Исходный сплав Inconel имел код 600 и состоит из> 72% никеля, 14–17% хрома, 6–10% железа и ~ 1% марганца, а также следов меди, кремния, углерода и серы.

Составляющие различаются по пропорциям, и другие сплавы содержат: молибден, ниобий, тантал, кобальт, алюминий, титан, свинец и бор в различных количествах.

Насколько прочен материал Inconel?

Все сплавы Inconel обладают высокой прочностью. Inconel 718, один из высокопрочных суперсплавов, обеспечивает предел прочности при растяжении около 1375 МПа и предел текучести около 1100 МПа.

Дисперсионно-твердые нержавеющие стали могут достигать прочности на растяжение от 850 МПа до 1700 МПа и предела текучести от 520 МПа до более 1500 МПа.

Однако прочность дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей довольно быстро снижается при температуре выше 650 °C, в то время как Inconel 718 обычно сохраняет свою прочность до температуры выше 1000 °C.

Примеры использования инконеля

Некоторые примеры использования Inconel перечислены ниже:

  1. Лопатки газовой турбины.
  2. Камеры сгорания.
  3. Камеры сгорания химических ракет.
  4. Химические реакционные камеры высокого давления.
  5. Отделение загрязняющих веществ в суровых условиях.
  6. Системы обработки добычи нефти.

Типы инконеля

Существует огромное количество сплавов типа Inconel (не включая Incoloy® и Hastelloy®). Различные типы перечислены ниже:

1. Инконель 600

Это оригинальный сплав. Он термостойкий и коррозионностойкий, отличается устойчивостью к коррозии/окислению при повышенных температурах, хорошими характеристиками горячей и холодной обработки, хорошей низкотемпературной прочностью и свойствами как горячей, так и холодной усталости.

Он обладает высокой прочностью при температуре до 650 °C и подходит для компонентов химических заводов.

2. Инконель 601

Этот сплав обладает отличной стойкостью к окислению при повышенных температурах и высокой стойкостью к науглероживанию. Это хорошо для высокотемпературных органических химических заводов.

Он устойчив к окислению в атмосфере серы и имеет хорошие механические свойства при комнатной и высокой температуре. Он также обладает высокой устойчивостью к растрескиванию под напряжением из-за низкого содержания углерода и мелкозернистой структуры.

Он обладает особенно хорошим сопротивлением ползучести при повышенных температурах (выше 500 °C, при которых другие сплавы могут выйти из строя). 601GC — это версия сплава с контролируемым зерном, предлагающая некоторые улучшения свойств по сравнению с 601.

3. Инконель 625

Этот сплав обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем сплавы 600 и 601. Он лучше сохраняет прочность и сопротивляется ползучести при низких температурах вплоть до максимальной рабочей температуры 980 °C.

4. Инконель 718

Этот сплав подходит для дисперсионного твердения. Он обеспечивает хорошую прочность и ударную вязкость при температурах до 650 °C, а также хорошую общую стойкость к коррозии/окислению при всех рабочих температурах. Он предназначен для обработки на раствор или дисперсионного твердения.

5. Инконель Х-750

Этот сплав обладает повышенной коррозионной стойкостью и стойкостью к окислению, а также хорошей прочностью при температурах ниже 980 °C.

Кроме того, Inconel X-750 обладает хорошими низкотемпературными характеристиками и характеристиками формования. Он в основном используется для аэрокосмических и промышленных компонентов газовых турбин.

6. Инконель 690

Этот сплав обеспечивает более высокую стойкость к хлоридной коррозии (например, в соленой воде), коррозии под воздействием воды при высоких температурах/давлениях, средам с сильным окислением и воздействию фторированной атмосферы.

Он в основном применяется в средах с азотной кислотой, парогенераторах и установках по переработке ядерных отходов.

7. Инконель 792

Этот сплав имеет повышенное содержание алюминия, что повышает стойкость к высокотемпературной коррозии. Лучше всего подходит для лопаток газовых турбин и деталей камеры сгорания химических ракет.

Как инконель защищает от коррозии?

Все сплавы Inconel обладают хорошей коррозионной стойкостью в нормальных условиях и при умеренно повышенных температурах.

Некоторые из них обладают более высокой коррозионной стойкостью в условиях фторированной атмосферы, азотной кислоты, высокотемпературных сред горения и т. д.

Как проходит обработка с инконелем?

Хотя инконель не является простой группой материалов для обработки, с хорошей оснасткой и охлаждением можно поддерживать отличные результаты и умеренную глубину резания и подачу. Ниже перечислены некоторые полезные советы, которым следует следовать:

  1. Регулярно проверяйте наличие признаков износа инструмента, так как материал плохо поддается резке.
  2. Машина в растворенном состоянии для достижения наилучших результатов.
  3. Всегда используйте наконечники из кермета для непрерывной резки.
  4. Не останавливайтесь и не начинайте сверление, а продолжайте подачу для плавного схода стружки.
  5. Используйте высокопроизводительные фрезы с переменным углом наклона с четырьмя и пятью зубьями.

Как проходят сварочные работы с Inconel?

Инконель плохо поддается сварке, так как имеет сильную склонность к растрескиванию сварных швов. Использование сварочных прутков TIG и Inconel 625 дает наилучшие результаты при использовании автоматизированного сварочного оборудования.

Насколько тверд инконель?

Твердость инконеля варьируется в зависимости от способа его обработки. Холоднокатаный инконель имеет твердость 175–240 по Бринеллю.

С другой стороны, отожженные разновидности имеют твердость 145–220 по Бринеллю. В растворе твердость падает до 116–194 по Бринеллю.

Температура плавления инконеля

Большинство сплавов Inconel плавятся при температуре около 1400 ° C, как и обычные нержавеющие стали.

Что такое термическая обработка инконеля?

Для сплавов Inconel используются две основные формы термообработки. Это:

  1. Отжиг на раствор: при 925–980 °C с последующей закалкой в ​​воде.
  2. Дисперсионное отверждение: при 720°C в течение 8 часов, затем медленно охлаждают до 620°C. Выдержать там 18 часов выдержки, затем открыть на воздухе при комнатной температуре для естественного охлаждения.

Можно ли закаливать Inconel?

Это зависит. Некоторые сплавы Inconel хорошо поддаются закалке на твердый раствор. Inconel 725 предлагает самую высокую прочность сплавов, обработанных таким образом.

Инконель прочнее титана?

Да, инконель прочнее титана. Inconel 718 имеет предел прочности при растяжении 1375 МПа, в то время как титановый сплав Ti-6Al-4V (самый высокопрочный тип) имеет предел прочности при растяжении около 1170 МПа.

Хотя это более низкая прочность, чем у самых прочных сплавов инконеля, при выборе материала может потребоваться учитывать более широкий диапазон свойств.

В этой статье был представлен инконель, объяснено, что это такое, а также рассмотрены способы его изготовления и различные варианты его использования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

семнадцать − 16 =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: