Er Inconel rustsikker?
Inconel-legeringer er blant de mest allsidige metallene. Med sin høye ytelse og utmerkede egenskaper brukes de i ulike bransjer.
De er et naturlig valg for bil-, romfarts-, marine- og olje- og gassindustrien, siden de er spesifikt optimalisert for å tåle noen av de mest krevende produksjonsforholdene.
Hva er det egentlig som gjør Inconel-legeringer så spesielle? Her er alt du trenger å vite om dem.
Hvordan Inconel-legeringer lages
Mens sammensetningen av Inconel-legeringer varierer mye, er de alle laget med nikkel og krom som hovedelementene. Disse spesialmetallene må ikke forveksles med dupleks rustfritt stål, austenittisk rustfritt stål eller noen annen type rustfritt stållegering. Nedenfor er en kort oversikt over de forskjellige typene Inconel-legeringer og deres respektive sammensetninger.
Inconel 600
Denne nikkel-krom-legeringen er svært motstandsdyktig mot mange korrosive elementer. Det vil ikke gi etter for generell oksidasjon eller spenningskorrosjonssprekker forårsaket av kloridioner, selv under ekstreme temperaturforhold.
Inconel 601
Inconel 601 inneholder nikkel, krom og aluminium. Tilsetningen av aluminium gir den utmerkede mekaniske egenskaper, selv i miljøer med høy temperatur.
Inconel 625
Inconel 625 inneholder nikkel, krom, molybden og niob. Reaksjonen mellom molybden og niob fører til at legeringens matrisemikrostruktur herder, og øker derved dens totale strekkfasthet. Dette gjør denne nikkelbaserte legeringen ekstremt motstandsdyktig mot korrosive elementer som vanligvis finnes under tøffe forhold.
Inconel 690
I motsetning til andre metallegeringer i serien, er Inconel 690 laget av høy krom og nikkel. Bruken av høy krom gjør denne spesielle metallegeringsvarianten svært motstandsdyktig mot korrosive forhold i vandige miljøer. Dens høye korrosjonsmotstand gjør det også mulig å motstå svoveldannelsen som oppstår i høytemperaturmiljøer.
Inconel 718
Strukturen og responsen til Inconel 718 er ganske forskjellig fra andre metaller i serien. Denne nikkelbaserte superlegeringen er laget av nikkel og krom med betydelige mengder molybden, niob og jern. Den inneholder også spormengder av aluminium og titan. Kombinasjonen av disse legeringselementene gjør Inconel 718 meget sterk, fleksibel og motstandsdyktig mot sprekker etter sveising.
Anvendelser av Inconel Alloy
Produsenter og designingeniører bruker Inconel-legeringer i en rekke industrielle applikasjoner som krever pålitelige og teknisk overlegne materialer. Det faktum at de har utmerket motstand mot korrosjon og høye temperaturer gjør dem svært attraktive.
Disse legeringene er best reservert for bruk i miljøer som andre materialer ikke tåler. Nedenfor er skissert noen av de ledende industrielle applikasjonene som er avhengige av Inconel-legeringer.
Jetmotor
romfartsindustrien
Jetmotorkomponenter utsettes konstant for høyt trykk og temperatur. Derfor må materialene som brukes i konstruksjonen tåle disse forholdene samtidig som de opprettholder deres styrke og integritet.
Nikkelbaserte superlegeringer er et naturlig valg for enhver høytemperaturapplikasjon. Den er korrosjonsbestandig, motstandsdyktig mot krypdeformasjon i miljøer med høy belastning, og har lav ekspansjonshastighet selv under høye temperaturforhold. For eksempel brukes Inconel 718 og 750 til produksjon av turbintetninger, festemidler og eksosforinger.
Bilindustri
En bilmotor er en presisjonsmekanisk komponent. Den genererer mye varme, men må fortsatt være effektiv, lett og pålitelig. Inconel 600, 601 og 625 har et bredt spekter av bruksområder, inkludert konstruksjon av kritiske komponenter i kjøretøy med høy ytelse. I tillegg brukes den ofte i passive sikkerhetsinnretninger som kollisjonsputer, elektrisk koblingsutstyr, drivstoffpumper, sensorer, tenningssystemer og eksoskontakter.
verftsindustrien
Inconel-legeringer oppnår høy ytelse selv under de mest ekstreme forhold, slik som de som finnes i skipsbyggingsindustrien. Nikkellegeringer tåler de svært korrosive forholdene til offshore prosessanlegg som er avhengige av sjøvann som kjølevæske.
Inconel 625 er mye brukt i undervanns kommunikasjonskabelkapper, fremdriftsmotorer, propellblader, ståltau og til og med utstyr nedihulls.
Egenskaper til Inconel Alloy
En av de mest bemerkelsesverdige egenskapene til Inconel-legeringen er dens korrosjonsbestandighet. De viser også utmerket motstand mot oksidasjon, selv sammenlignet med rustfritt stål, og tåler høye temperaturer.
Når den utsettes for høye temperaturer, danner Inconel et beskyttende, passiverende oksidlag på overflaten for å beskytte den mot ytterligere skade. Ikke bare er den motstandsdyktig mot varme, men den beholder sin styrke under disse forholdene. I tillegg er Inconel trykkbestandig, noe som gjør den ideell for ekstreme bruksområder i ulike felt.
Gnister dannes når metall kuttes
Høytemperaturstyrke til Inconel-legeringer
Styrken til superlegeringer forbedres ved forsterkning av fast oppløsning og forsterkning av nedbør eller aldersherding. Varmebehandlingen som brukes avhenger av den spesifikke høytemperaturlegeringen.
Disse teknikkene kombinerer nikkel med varierende mengder niob for å danne gamma bis (gamma). Denne intermetalliske forbindelsen produserer bittesmå kubiske krystaller som forhindrer krypdeformasjon og glidning ved høye temperaturer.
Dannelsen av disse krystallene øker over tid, spesielt etter å ha utsatt legeringen for temperaturer på 1560 grader F (850 grader ) og over i 3-72 timer. Dette tykke passiverende oksidlaget gjør at metallet forblir eksepsjonelt sterkt over et bredt temperaturområde.
Det følgende er en oversikt over de mekaniske egenskapene til Inconel 718 ark etter nedbørsvarmebehandling.
Ytestyrke i glødet tilstand (minimumsforskyvning 0.2%): 80,000 psi (550 MPa)
Ultimativ strekkfasthet (minimum): 140,000 psi (965 MPa)
Forlengelse (minimum): 30 (% av 2 tommer)
Koeffisient for termisk utvidelse fra 77 grader F til 1400 grader F: 8,9
Gitt den høye styrken til superlegeringer, er det noen viktige maskinhensyn som må tas i betraktning når du skjærer dem. Deres høye temperaturmotstand tilfører ofte ekstra varme til skjæreverktøy, noe som reduserer ytelsen. Ved å legge til spesielle varmebestandige kniver eller belegg til maskineringsprosessen hjelper maskinen å holde seg bedre under skjæreprosessen.
