Stop inconel

Inconel to rodzina nadstopów austenitycznych na bazie niklu i chromu.

Stopy Inconel są materiałami odpornymi na utlenianie i korozję, dobrze nadającymi się do pracy w ekstremalnych warunkach poddanych działaniu ciśnienia i ciepła. Po podgrzaniu Inconel tworzy grubą, stabilną, pasywującą warstwę tlenkową, chroniącą powierzchnię przed dalszym atakiem. Inconel zachowuje wytrzymałość w szerokim zakresie temperatur, co jest atrakcyjne w zastosowaniach wysokotemperaturowych, w których aluminium i stal ulegałyby pełzaniu w wyniku indukowanych termicznie pustych kryształów. Wytrzymałość Inconel na wysoką temperaturę jest rozwijana przez wzmocnienie stałego roztworu lub utwardzanie wydzieleniowe, w zależności od stopu.

Stopy inconelu są zwykle stosowane w aplikacjach wysokotemperaturowych. Popularne nazwy handlowe Inconel Alloy 625 obejmują: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 i Nicrofer 6020.

Rodzina stopów Inconel została po raz pierwszy opracowana w latach 40. XX wieku przez zespoły badawcze Wiggin Alloys (Hereford, Anglia), które od tego czasu zostały nabyte przez Special Metals Corporation , w celu wsparcia rozwoju silnika odrzutowego Whittle.

Nieruchomości

Stopy inconelu są materiałami odpornymi na utlenianie i korozję, dobrze nadającymi się do pracy w ekstremalnych środowiskach poddanych działaniu wysokiego ciśnienia i energii kinetycznej. Po podgrzaniu Inconel tworzy grubą i stabilną pasywującą warstwę tlenkową chroniącą powierzchnię przed dalszym atakiem. Inconel zachowuje wytrzymałość w szerokim zakresie temperatur, co jest atrakcyjne w zastosowaniach wysokotemperaturowych, w których aluminium i stal ulegałyby pełzaniu w wyniku termicznie indukowanych wolnych kryształów (patrz równanie Arrheniusa). Wytrzymałość Inconelu na wysoką temperaturę jest rozwijana przez wzmocnienie stałego roztworu lub wzmocnienie precypitacji, w zależności od stopu. W odmianach utwardzających starzenie lub wzmacniających opady małe ilości niobu łączą się z niklem, tworząc związek międzymetaliczny Ni ₃ Nb lub podwójną warstwę gamma (γ ''). Gamma prime tworzy małe sześcienne kryształy, które skutecznie hamują poślizg i pełzają skutecznie w podwyższonych temperaturach. Tworzenie kryształów gamma-pierwotnych zwiększa się z upływem czasu, zwłaszcza po trzech godzinach ekspozycji na temperaturę 850 ° C, i rośnie po 72 godzinach ekspozycji.

Obróbka skrawaniem

Inconel jest metalem trudnym do kształtowania i obrabiania przy użyciu tradycyjnych technik ze względu na szybkie utwardzanie. Po pierwszym przejściu obróbki hartowanie robocze ma tendencję do odkształcania plastycznego przedmiotu obrabianego lub narzędzia podczas kolejnych przejść. Z tego powodu utwardzane przez starzenie Inconele, takie jak 718, są obrabiane przy użyciu agresywnego, ale powolnego cięcia twardym narzędziem, co minimalizuje liczbę wymaganych przejść. Alternatywnie większość obróbki może być wykonywana z obrabianym przedmiotem w postaci roztworu, przy czym tylko końcowe etapy są wykonywane po stwardnieniu.

Gwinty zewnętrzne są obrabiane za pomocą tokarki w celu „jednopunktowego” gwintowania lub przez walcowanie gwintów w stanie poddanym obróbce roztworem (dla stopów utwardzalnych) za pomocą wkrętarki. Inconel 718 można również gwintować po pełnym starzeniu, stosując ciepło indukcyjne do 1300 ° F (704 ° C) bez zwiększania wielkości ziarna. Otwory z gwintami wewnętrznymi są wykonywane przez frezowanie. Gwinty wewnętrzne można również formować za pomocą obciążnika EDM (obróbka elektroerozyjna).

Cięcie płyty często odbywa się za pomocą noża do cięcia strumieniem wody. Nowe frezy ceramiczne wzmacniane wąsami są również używane do obróbki stopów niklu. Usuwają materiał w tempie zwykle osiem razy szybszym niż frezy z węglików spiekanych. Oprócz tych metod, części Inconel mogą być również wytwarzane przez selektywne topienie laserowe.

Częściej niż obróbka skrawaniem, strumieniem wody lub laserem, szlifowanie jest preferowaną i ekonomiczną metodą formowania i wykańczania elementów ze stopu niklu. Ze względu na twardość zastosowanych materiałów ściernych ściernice nie są tak podatne na hartowanie materiałowe i pozostają ostre i trwałe.

Łączący

Spawanie niektórych stopów Inconelu (zwłaszcza rodziny utwardzonych pierwiastkami gamma, np. Waspalloy i X-750) może być trudne ze względu na pękanie i mikrostrukturalną segregację pierwiastków stopowych w strefie wpływu ciepła. Jednak kilka stopów, takich jak 625 i 718, zaprojektowano w celu przezwyciężenia tych problemów. Najczęstszymi metodami spawania są spawanie gazowo-wolframowe i spawanie wiązką elektronów.