อินโคเนล 718 และการใช้งาน

(อินโคเนล 718 และการใช้งาน)

ในบรรดาโลหะผสมต่างๆ Inconel 718 ถือเป็นโลหะผสมที่มีความทนทานมากที่สุดชนิดหนึ่ง ซึ่งไม่เพียงแต่ทนทานต่อการกัดกร่อนในบรรยากาศเท่านั้น แต่ยังมีความแข็งแรงในการดึงสูงอีกด้วย มีคุณสมบัติในการตัดเฉือนที่ยอดเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ มากมายความแข็งแรงในการดึงสูง

ในบรรดาโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม อินโคเนล 718 ถูกใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และทนต่อการกัดกร่อน โลหะผสมนี้ใช้ในชิ้นส่วนโครงเครื่องบินความเร็วสูงและเครื่องยนต์เจ็ท โลหะผสมนี้ประกอบด้วยนิกเกิลและโครเมียม รวมถึงโมลิบดีนัมในปริมาณเล็กน้อย มีความแข็งแรงในการดึงมากกว่า 725 MPa ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่อุณหภูมิสูง

โลหะผสม 718 มีชั้นออกไซด์ที่ช่วยปกป้องไม่ให้เกิดความเสียหายและการกัดกร่อน นอกจากนี้ โลหะผสมยังทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้ดีมาก โดยสามารถทนได้ถึง 1800 องศาฟาเรนไฮต์ โลหะผสมนี้มีจุดหลอมเหลวที่ 1430 องศาเซลเซียส จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

อินโคเนล 718 มักใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เครื่องยนต์จรวด และปั๊ม นอกจากนี้ยังใช้ในอุปกรณ์ทางทหารอีกด้วย โลหะผสมชนิดนี้มีความแข็งแรงในการดึงสูงและเชื่อมได้ดี นอกจากนี้ยังใช้ในเครื่องมือและการบินและอวกาศอีกด้วย มักใช้ในอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศและปิโตรเคมี

โลหะผสมชนิดนี้มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงในการดึงขั้นต่ำที่ 1035 MPa นอกจากจะมีความแข็งแรงในการดึงสูงแล้ว ยังมีความแข็งแรงในการแตกตัวได้ดีที่อุณหภูมิสูงถึง 1300 องศาฟาเรนไฮต์ นอกจากนี้ยังใช้ในงานที่มีแรงดันสูง เช่น ในการสกัดน้ำมันและก๊าซ

Inconel 718 มักเรียกกันว่าซูเปอร์อัลลอยด์ เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่มีโครเมียม ไนโอเบียม และแทนทาลัม 17-21% โลหะผสมนี้ประกอบด้วยนิกเกิลในปริมาณสูงและมักใช้เพื่อต้านทานการกัดกร่อน นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตลวดและท่อลมอีกด้วย

โลหะผสมนี้ยังใช้ในตัวยึดที่ทนอุณหภูมิสูงอีกด้วย โลหะผสม 718 มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถใช้ภายใต้สภาวะเย็นจัดได้ นอกจากนี้ โลหะผสมยังมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีเยี่ยมถึง 1800 องศาฟาเรนไฮต์ นอกจากนี้ โลหะผสมยังมีโครงสร้างที่แข็งแรงและขึ้นรูปได้ดี ซึ่งทำให้โลหะผสมนี้มีประโยชน์ในกระบวนการผลิต

โลหะผสมได้รับการปรับปรุงเพื่อให้มีคุณสมบัติสูงสุด โดยได้เพิ่มองค์ประกอบนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัมลงในโลหะผสมเพื่อให้มีความแข็งแรงในการดึง ความล้า การคืบ และการแตกร้าวที่ดี นอกจากนี้ โลหะผสมยังประกอบด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัม ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการเชื่อม

โลหะผสมชนิดนี้มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีและสามารถตีขึ้นรูปได้ง่าย โลหะผสมชนิดนี้สามารถแปรรูปเป็นรูปร่างและชิ้นส่วนต่างๆ ตามความต้องการได้ และสามารถใช้ในงานต่างๆ ได้หลากหลาย

ความต้านทานต่อการสลายตัวและการกัดกร่อนจากบรรยากาศ

ปัจจัยต่างๆ สามารถส่งผลต่ออัตราและขอบเขตของการกัดกร่อนได้ ปัจจัยเหล่านี้ได้แก่ ประเภทของสภาพแวดล้อม อุณหภูมิ ความชื้น ลม และปริมาณน้ำฝน ปัจจัยที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ สารมลพิษทางอุตสาหกรรม สารมลพิษเหล่านี้ก่อให้เกิดสารประกอบโลหะที่สามารถก่อให้เกิดอัตราการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน

แหล่งสำคัญของสารปนเปื้อนในบรรยากาศคือก๊าซคลอรีน ก๊าซชนิดนี้เกิดจากการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล เกลือคลอไรด์สามารถเพิ่มอัตราการกัดกร่อนของโลหะส่วนใหญ่ได้อย่างมาก นอกจากคลอไรด์แล้ว ไฮโดรเจนซัลไฟด์ยังเป็นสารกัดกร่อนที่สำคัญอีกด้วย โดยสามารถหาได้ง่ายในอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่ออัตราการกัดกร่อน ได้แก่ แอมโมเนีย ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ และอนุภาคควัน เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำจะไวต่อการกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอ โลหะเหล่านี้สามารถเสริมความแข็งแกร่งได้โดยการเติมโครเมียมและทองแดง อย่างไรก็ตาม การเติมธาตุเหล่านี้ในปริมาณเล็กน้อยจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนเท่านั้น

ปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อการกัดกร่อน ได้แก่ ประเภทของการเคลือบและความหนาของฟิล์มออกไซด์ของโลหะ ฟิล์มออกไซด์ที่มีความสม่ำเสมอเป็นชั้นป้องกันที่ช่วยยับยั้งการกัดกร่อน ในบางกรณี ความหนาของฟิล์มสามารถควบคุมได้

โลหะสามารถจำแนกได้เป็น 3 ประเภทตามความต้านทานการกัดกร่อน โลหะเหล่านี้ได้แก่ เหล็กกล้าไร้สนิม เหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำ และเหล็กกล้าโลหะผสมสูง โดยแต่ละประเภทจะมีความต้านทานการกัดกร่อนที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไปของโลหะจะขึ้นอยู่กับปริมาณโลหะผสมและสภาพแวดล้อมที่โลหะจะสัมผัส

ความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไปของโลหะสามารถปรับปรุงได้โดยการเติมซิลิกอน โครเมียม นิกเกิล ทองแดง และฟอสฟอรัส ธาตุเพิ่มเติมที่สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนได้ ได้แก่ โลหะหายากและไททาเนียม

การกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อมได้รับผลกระทบจากระยะห่างจากแหล่งน้ำชายฝั่ง ปริมาณเกลือส่งผลกระทบต่อทั้งสภาพแวดล้อมในทะเลและนอกทะเล การใช้ข้อมูลนี้ทำให้สามารถคำนวณการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อมได้

ความต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการใช้ฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์ ฟิล์มอะลูมิเนียมออกไซด์เป็นฟิล์มที่แข็งแกร่งมากซึ่งสามารถยับยั้งการกัดกร่อนได้ นอกจากนี้ยังเป็นชั้นที่ซ่อมแซมตัวเองได้อย่างรวดเร็วหลังจากได้รับความเสียหาย อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเอาชนะได้ เป็นไปได้ที่จะสร้างชั้นนี้ขึ้นมาโดยเทียมโดยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านโลหะ

ความสามารถในการใช้เครื่องจักร

มีการศึกษามากมายที่ดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับความสามารถในการตัดเฉือนของ Inconel 718 วัตถุประสงค์ของการศึกษาเหล่านี้คือเพื่อพิจารณาคุณสมบัติเชิงกล เคมี และเทอร์โมฟิสิกส์ของ Inconel 718 และเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดของซูเปอร์อัลลอยด์

Inconel 718 เป็นโลหะผสมที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ มีคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่าและคุณสมบัติทางเคมีที่ยอดเยี่ยมเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการนำทาง นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตพลังงานและชีวการแพทย์ ซูเปอร์อัลลอยด์นี้มีความแข็งแรงในการดึงสูงสุดที่ 1.1 GPa

ถือเป็นวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนเนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูงและมีความเครียดทางเทอร์โม-กลศาสตร์สูง ดังนั้น ความสามารถในการตัดเฉือนของ Inconel 718 จึงเป็นปัญหาสำคัญสำหรับผู้ผลิต ความสามารถในการตัดเฉือนของ Inconel 718 จะได้รับการประเมินโดยใช้พารามิเตอร์ความสามารถในการตัดเฉือนหลายประการ เช่น ความหยาบของพื้นผิว สัณฐานของเศษโลหะ แรงตัด การสึกหรอของเครื่องมือ ความเครียดตกค้าง และความสมบูรณ์ของพื้นผิว

Inconel 718 เป็นวัสดุสำหรับการบินและอวกาศชนิดหนึ่งที่ยากต่อการตัดเฉือนมากที่สุด ในสถานการณ์เช่นนี้ ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับความสามารถในการตัดเฉือนของ Inconel 718 จะทำให้ได้ชิ้นส่วนที่มีคุณภาพดีกว่าและมีอายุการใช้งานของเครื่องมือที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้ยังส่งผลให้ประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก นอกจากนี้ ความสามารถในการตัดเฉือนของซูเปอร์อัลลอยด์ Inconel 718 ยังสามารถปรับปรุงได้ด้วยการนำกระบวนการตัดเฉือนแบบไม่ธรรมดามาใช้ เช่น การกัดด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า

การกัดด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้าถือเป็นวิธีการกัด Inconel 718 ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดวิธีหนึ่ง เมื่อเทียบกับการกัดแบบธรรมดาแล้ว การกัดด้วยไฟฟ้ามีอัตราการขจัดวัสดุได้เร็วกว่าถึง XNUMX เท่า นอกจากนี้ยังเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนสำหรับการกัดด้วยเลเซอร์อีกด้วย

มีการศึกษาวิจัยเชิงทฤษฎีเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการตัดเฉือนและกลไกการก่อตัวของเศษโลหะของ Inconel 718 การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าวัสดุจะผ่านกระบวนการ XNUMX ขั้นตอนในกระบวนการตัด ในขั้นตอนแรก วัสดุจะผ่านกระบวนการการก่อตัวของเศษโลหะแบบเฉือน ในขั้นตอนที่สอง วัสดุจะผ่านกระบวนการการก่อตัวของเศษโลหะแบบเป็นเนื้อเดียวกัน นอกจากนี้ ยังมีการเสนอทฤษฎี XNUMX ทฤษฎีเพื่ออธิบายการก่อตัวของเศษโลหะแบบหยัก

เฟสที่สองถูกสังเกตผ่านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าในระหว่างกระบวนการก่อตัวของชิปที่อยู่ในตำแหน่งเฉือน โครงสร้างจุลภาคของแถบเฉือนแบบอะเดียแบติกจะค่อยๆ เปลี่ยนแปลง เชื่อกันว่าการเปลี่ยนแปลงนี้มาพร้อมกับการเริ่มต้นของกระบวนการไม่เสถียรของแรงเฉือน

ตัวเลือกการอบด้วยความร้อน

ตัวเลือกการอบชุบด้วยความร้อนทั่วไปสำหรับ Inconel 718 ได้แก่ การอบด้วยสารละลายและการกดแบบไอโซสแตติกร้อน ขั้นตอนหลังจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงและลดความเสียรูปของวัสดุ อย่างไรก็ตาม การตอบสนองต่อการชุบแข็งตามอายุนั้นไม่ดี ดังนั้น การอบชุบด้วยความร้อนในอนาคตจึงอาจได้รับการออกแบบให้มีอายุยาวนานขึ้นได้

ในบทความนี้ ได้ศึกษาเฟส g'' ในซูเปอร์อัลลอยด์ Inconel 718 โดยใช้การศึกษาการเลี้ยวเบนแสง พบว่าตะกอน g' ที่เป็นเตตระโกนัลซึ่งอยู่กึ่งกลางของตัว Ni3Nb มีความเสถียรในระดับเมตา นอกจากนี้ ธาตุ Nb ยังเพิ่มขึ้นในบริเวณระหว่างเดนไดรต์ และธาตุ Fe เพิ่มขึ้นในลำต้นเดนไดรต์ นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาเทคนิคใหม่เพื่อควบคุมวิวัฒนาการของโครงสร้างจุลภาคในอัลลอยด์ 718 ที่ประมวลผลโดยการหลอมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน

การอบชุบโลหะผสม Inconel 718 ที่เหมาะสมที่สุดคือการอบที่อุณหภูมิ 1800-1950 องศาฟาเรนไฮต์ การอบชุบนี้แนะนำให้ใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการดึงแบบรอยบาก ความแข็งแรงในการรับแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ และความเหนียวจากการแตกแบบรอยบาก การอบชุบควรดำเนินการในบรรยากาศที่ลดอุณหภูมิลงเล็กน้อยเพื่อลดการแทรกซึมของอากาศ บรรยากาศของเตาเผาควรมีคาร์บอนมอนอกไซด์อย่างน้อย 2% เตาเผาควรมีแรงดันบวกเล็กน้อยด้วย

การศึกษาครั้งนี้ดำเนินการกับโลหะผสม Inconel 718 ที่ผลิตขึ้น พบว่าโครงสร้างจุลภาคของวัสดุที่ผลิตขึ้นมีลักษณะเป็นเดนไดรต์เซลล์ขนาดเล็กและเมล็ดพืชรูปคอลัมน์ของสารละลายของแข็งอิ่มตัวเกิน นอกจากนี้ ยังวัดความหนาแน่นของวัสดุด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน และวัดเนื้อสัมผัสด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน นอกจากนี้ ยังวัดขนาดเมล็ดพืชและพบว่าขนาดเมล็ดพืชของวัสดุที่ผลิตขึ้นเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าความล้มเหลวในการทดสอบแรงดึงอาจเกิดจากเมล็ดพืชแข็งตัวขนาดใหญ่

นอกจากนี้ ยังได้ศึกษาโลหะผสม Inconel 718 หลังจากผ่านกระบวนการให้ความร้อนหลายแบบ โดยวัสดุที่ผลิตขึ้นนั้นเตรียมขึ้นโดยการหลอมผงโลหะผสมล่วงหน้าด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด วิธีนี้ใช้ในการสร้างชิ้นงาน Inconel 718 ที่มีความหนาแน่นสูงโดยมีทิศทาง 1250 ทิศทาง จากนั้นจึงจัดวางชิ้นงานตามทิศทางการสร้าง จากนั้นจึงให้ชิ้นงานได้รับการให้ความร้อนโดยใช้สองวิธีทั่วไป ได้แก่ การอบชุบด้วยความร้อนแบบ RC ที่อุณหภูมิ XNUMX องศาเซลเซียสเป็นเวลา XNUMX ชั่วโมง และการอบชุบด้วยความร้อนแบบ RC ยังดำเนินการกับส่วนหนึ่งของบล็อก L-PBF อีกด้วย

เกี่ยวกับ RBOSCHCO

RBOSCHCO เป็นผู้จัดจำหน่ายและผู้ผลิตวัสดุเคมีระดับโลกที่น่าเชื่อถือ ด้วยประสบการณ์กว่า 12 ปีในการจัดหาสารเคมีและนาโนวัสดุคุณภาพสูง บริษัทฯ ส่งออกสินค้าไปยังหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา แคนาดา ยุโรป สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ แอฟริกาใต้ แทนซาเนีย เคนยา อียิปต์ ไนจีเรีย แคเมรูน ยูกันดา ตุรกี เม็กซิโก อาเซอร์ไบจาน เบลเยียม ไซปรัส สาธารณรัฐเช็ก บราซิล ชิลี อาร์เจนตินา ดูไบ ญี่ปุ่น เกาหลี เวียดนาม ไทย มาเลเซีย อินโดนีเซีย ออสเตรเลีย เยอรมนี ฝรั่งเศส อิตาลี โปรตุเกส เป็นต้น ในฐานะผู้ผลิตด้านการพัฒนานาโนเทคโนโลยีชั้นนำ RBOSCHCO ครองตลาด ทีมงานมืออาชีพของเรานำเสนอโซลูชันที่สมบูรณ์แบบเพื่อช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุตสาหกรรมต่างๆ สร้างมูลค่า และรับมือกับความท้าทายต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย หากคุณกำลังมองหาผงอินโคเนล 718 โปรดติดต่อเราหรือส่งอีเมลไปที่: [email protected]

(อินโคเนล 718 และการใช้งาน)