Waarom wordt INCONEL 718 een superlegering genoemd?
Inconel 718 (of legering 718) is een speciaal type legering met hoge sterkte en hoge temperaturen met een nikkel-chroombasis die bestand is tegen corrosie, hoge drukken en extreme temperaturen tot 700 graden.
Het materiaal bestaat uit 50-55% nikkel, 17-21% chroom, 4.75-5,5% niobium en tantaal, en sporenhoeveelheden molybdeen, titanium, kobalt, aluminium, mangaan, koper , silicium en andere elementen.
Vanwege zijn unieke eigenschappen wordt Inconel 718 gebruikt in een breed scala aan toepassingen, variërend van productieactiviteiten tot militaire uitrusting en de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Kenmerken van Inconel 718
Temperatuursbestendigheid
Inconel 718 heeft een smeltpunt van 1430 graden en biedt effectieve hitte- en hoge temperatuurbestendigheid. Het werkt ook goed bij lage temperaturen, wat aangeeft hoeveel temperatuurbestendigheid het materiaal heeft.
natuurlijke thermische bescherming
Deze nikkelsuperlegering heeft het inherente vermogen om bij verhitting een sterke en stabiele oxidelaag te produceren. Deze natuurlijke passivatie-eigenschap beschermt het materiaal tegen beschadiging.
Corrosieweerstand
Een beschermende oxidelaag geeft deze Inconel-variant een aanzienlijke weerstand tegen oxidatie en beschermt hem zo tegen corrosie.
Hoge mechanische sterkte
Bij kamertemperatuur hebben superlegeringsmaterialen een minimale vloeigrens van 725 MPa en een minimale treksterkte van 1035 MPa. Wanneer Inconel 718 wordt opgelost en neergeslagen, stijgen deze cijfers tot respectievelijk 1035 MPa en 1240 MPa.
Uitstekende laskwaliteit
Andere Inconel-legeringen zijn moeilijk te lassen vanwege brosheid en scheuren op precieze laspunten. Inconel 718 is echter gemaakt om dit probleem op te lossen, of het nu gaat om elektronenbundel- of booglassen.
Goede ductiliteit en verwerkingskwaliteit
De meeste Inconel-legeringen hebben de neiging spanningsharding te ondergaan wanneer ze worden bewerkt of gevormd. Inconel 718 is anders: het is gemakkelijker te bewerken met harde snijgereedschappen dankzij langzamere snijmechanismen.
Nadat het materiaal volledig verouderd is, kan deze hogetemperatuurlegering worden ingeregen door inductieverwarming op 700 graden.
Productie en verwerking
Inconel 718 kan worden geproduceerd door de volgende processen:
Gloeien: Metaal wordt verwarmd en vervolgens geleidelijk afgekoeld tot een lagere temperatuur. Dit geeft het materiaal sterkte en het vermogen om compressie te weerstaan.
Neerslagharden: Deze methode, ook wel verouderingsharding of neerslagwarmtebehandeling genoemd, verhoogt de sterkte van een legering door onzuiverheden in te brengen vóór verwarming.
Bij het gloeien (ook bekend als versterking van vaste oplossingen) worden de metalen componenten volledig opgelost, zodat ze goed kunnen neerslaan, waardoor Inconel 718 de sterkte krijgt die het verdient.
Bij het versterken van de neerslag combineren nikkel en niobium om gamma-bis (of Ni3Nb) te vormen. Extreme hitte boven 800 graden kan neerslag van de nikkelfase veroorzaken.
Hieruit volgt dat Inconel 718 kan worden bewerkt tot aangepaste vormen en oriëntaties wanneer het boven 540 graden wordt verwerkt.
Toepassingen van Inconel 718
3d printen
Inconel 718 wordt geassocieerd met 3D-printtechnologie, omdat de legering onderdelen in verschillende industrieën effectief print. Verschillende onderzoeken hebben het gebruik van superlegeringen in de additive manufacturing (AM)-industrie onderzocht en de verdere verbetering ervan om hun functionaliteit te maximaliseren.
Onderdelen van gasturbinemotoren
Vanwege hun efficiënte lasbaarheid en hittebestendigheid zijn superlegeringen een integraal onderdeel geworden van gasturbinemotoren.
Luchtvaart- en vliegtuigbouw
Vanwege de sterkte en duurzaamheid van het materiaal is Inconel 718 een populair onderdeel geworden voor onderdelen van turbostraalmotoren, zoals compressorbehuizingen, schijven en ventilatorbladen. Deze hogetemperatuurlegering wordt ook gebruikt bij de productie van raketmotoren, vooral vanwege de hoge hittebestendigheid van de legering. Dit is de belangrijkste reden waarom Inconel 718 wordt gebruikt in ongeveer de helft van de conventionele vliegtuigmotoronderdelen.
spuitgieten
Deze Inconel-variant werkt goed in warme omgevingen, waardoor hij ideaal is voor toepassingen met extreem hoge temperaturen, zoals het spuitgieten van metalen. Andere non-ferrometalen zijn populairder in de industrie, maar Inconel 718 is sterk genoeg om zichzelf tegen schade te beschermen. Hierdoor hebben matrijzen of matrijsbodems van Inconel 718 een langere levensduur en een betere weerstand tegen vervorming.
