Инконель сплав
Из википедия
Инконель — это семейство аустенитных суперсплавов на основе никеля и хрома.
Сплавы инконель – это материалы, устойчивые к окислению и коррозии, хорошо подходящие для эксплуатации в экстремальных условиях, подверженных давлению и высоким температурам. При нагревании инконель образует толстый, стабильный, пассивирующий оксидный слой, защищающий поверхность от дальнейшего воздействия. Инконель сохраняет прочность в широком диапазоне температур, что делает его привлекательным для высокотемпературных применений, где алюминий и сталь подвержены ползучести из-за термически индуцированных кристаллических вакансий. Высокотемпературная прочность инконеля достигается за счёт упрочнения твёрдого раствора или дисперсионного твердения, в зависимости от сплава.
Сплавы Inconel обычно используются в условиях высоких температур. Распространенные торговые наименования сплава Inconel 625: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 и Nicrofer 6020.
Семейство сплавов Inconel было впервые разработано в 1940-х годах исследовательскими группами компании Wiggin Alloys (Херефорд, Англия), которая впоследствии была приобретена корпорацией Special Metals Corporation. , в поддержку разработки реактивного двигателя Уиттла.
Характеристики
Сплавы инконель – это материалы, устойчивые к окислению и коррозии, хорошо подходящие для эксплуатации в экстремальных условиях, подверженных высокому давлению и кинетической энергии. При нагревании инконель образует толстый и стабильный пассивирующий оксидный слой, защищающий поверхность от дальнейшего воздействия. Инконель сохраняет прочность в широком диапазоне температур, что делает его привлекательным для высокотемпературных применений, где алюминий и сталь подвержены ползучести из-за термически индуцированных кристаллических вакансий (см. уравнение Аррениуса). Высокотемпературная прочность инконеля достигается за счёт упрочнения твёрдого раствора или дисперсионного упрочнения, в зависимости от сплава. В стабильно твердеющих или дисперсионно-упрочняющихся разновидностях небольшие количества ниобия соединяются с никелем с образованием интерметаллического соединения Ni 3 Nb или гамма-двойной штрих (γ‘‘). Гамма-штрих образует небольшие кубические кристаллы, которые эффективно препятствуют скольжению и ползучести при повышенных температурах. Образование кристаллов гамма-штрих увеличивается со временем, особенно после трёх часов воздействия температуры 850 °C, и продолжает расти после 72 часов воздействия.
Обработка
Инконель — металл, трудно поддающийся формовке и обработке традиционными методами из-за быстрого упрочнения. После первого прохода обработки упрочнение, как правило, приводит к пластической деформации заготовки или инструмента при последующих проходах. Поэтому упрочнённые старением инконели, такие как 718, обрабатываются агрессивным, но медленным резанием твёрдым инструментом, что сводит к минимуму количество проходов. В качестве альтернативы, большую часть обработки можно выполнять с заготовкой в закалённом состоянии, выполняя только последние этапы после упрочнения старением.
Наружная резьба обрабатывается на токарном станке с одноточечной нарезкой или накатыванием резьбы в состоянии, обработанном на твердый раствор (для закаливаемых сплавов) на токарно-винторезном станке. Резьбу на инконеле 718 также можно накатывать после полного старения индукционным нагревом до 704 °C (1300 °F) без увеличения размера зерна. Отверстия с внутренней резьбой изготавливаются методом резьбофрезерования. Внутреннюю резьбу также можно нарезать с помощью электроэрозионной обработки (ЭЭО).
Резка пластин часто выполняется гидроабразивным резаком. Новые керамические фрезы, армированные нитевидными кристаллами, также используются для обработки никелевых сплавов. Они снимают материал, как правило, в восемь раз быстрее, чем фрезы из твердого сплава. Помимо этих методов, детали из инконеля также могут быть изготовлены методом селективной лазерной плавки.
Шлифование чаще, чем механическая обработка, гидроабразивная или лазерная, является предпочтительным и экономичным методом формовки и финишной обработки деталей из никелевых сплавов. Благодаря твёрдости используемых абразивов, шлифовальные круги менее подвержены упрочнению материала и остаются острыми и долговечными.
Присоединение
Сварка некоторых сплавов Инконель (особенно семейства гамма-штрих-дисперсионно-твердеющих, например Сварка сплавов Waspalloy и X-750 может быть затруднена из-за растрескивания и микроструктурной сегрегации легирующих элементов в зоне термического влияния. Однако для решения этих проблем были разработаны несколько сплавов, таких как 625 и 718. Наиболее распространёнными методами сварки являются дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов и электронно-лучевая сварка.