Hvorfor er Inconel vanskelig å bearbeide?
Inconel 718 superlegering er en av de viktigste legeringene i den nikkelbaserte superlegeringsfamilien. Denne høytemperaturlegeringen brukes hovedsakelig i romfartsindustrien for å produsere romfartsdeler og gassmotorkomponenter. I gassmotorer er omtrent 50 % av komponentene laget av nikkelbaserte superlegeringer. Materialet egner seg for varmebehandlingsfartøy som gassturbinblader, turbinblader osv. Bruken av Inconel 718 i romfartsindustrien stammer fra dets unike egenskaper, som høy motstand mot oksidasjon, korrosjonsbestandighet i korrosive miljøer, motstand mot krypning , termisk utmattelsesbestandighet ved høye temperaturer (opptil 923 grader K) og lave temperaturer, og dens høye mekaniske styrke under disse forholdene.
Komponenter i moderne gassturbinmotorer, for eksempel turbinblader, opererer ved høye temperaturer (i området 823,15–1373,15 grader K). Dette har ført til produksjon av komponenter ved bruk av avanserte tekniske materialer, inkludert nikkelbaserte superlegeringer. Blant disse superlegeringene er Inconel 718 den mest brukte. For å forbedre holdbarheten til denne høytemperaturlegeringen, bores et betydelig antall hull (20,000-40,000) inn i strukturen til turbinbladene, med en diameter på 0,3-5 mm og et sideforhold på (40-600): 1 (forhold mellom dybde og -diameter). Disse hullene er identifisert som "kjølehull" fordi kjølevæske (gass eller væske) er i stand til å strømme gjennom dem, og senker temperaturen på komponentmaterialet. Dimensjonell formnøyaktighet og hullets indre overflatekvalitet påvirker effektiviteten til kjøleprosessen. Ukonvensjonelle metoder velges ofte for å bore kjølehull, for eksempel elektrisk utladningsmaskinering (EDM).
Den kjemiske sammensetningen til Inconel 718 sikrer dens utmerkede mekaniske egenskaper. Legeringselementer som Ni og Cr motstår korrosjon, oksidasjon, karburering og andre skademekanismer ved høye temperaturer. Ni og Cr krystalliserer som en gammafase (ansiktssentrert kubikk). I tillegg tilsettes Al, Ti, Nb, Co, Cu og W for å forbedre mekanisk motstand og korrosjonsbestandighet. Nb tilsettes for å danne det herdede bunnfallet (Ni3Nb, kroppssentrert tetragonal metastabil fase). Ti og Al tilsettes for å utfelle den intermetalliske forbindelsen (Ni3Ti, Al, enkel kubisk krystall). Disse legeringselementene er preget av deres forhold. Påvirkningen av " partikler er mindre. To faser ( ' og ") gir den høye styrken til Inconel 718 superlegering (endelig strekkfasthet på 1,1 GPa). I tillegg tilsettes C for å utfelle for å danne MC-karbider (M=Ti eller Nb). C-innholdet må være tilstrekkelig lavt, slik at Nb og Ti utfelles i form av ' og ' partikler.
