โลหะผสมนิกเกิล 718 (Inconel® 718, US N07718, W. NR. 2.4668) บาร์, ปลอมแปลง, แผ่น, และแหวน

บทนำสู่Inconel® 718

Inconel® 718 (US N07718, W. NR. 2.4668), ยังเป็นที่รู้จักกันในชื่อโลหะผสมนิกเกิล 718, เป็นประสิทธิภาพสูง, การตกตะกอนนิกเกิลนิกเกิล-โครเมียมซูเปอร์อัลลอย, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง, จากสภาวะแช่แข็ง (-423° F/-253 ° C) ถึงอุณหภูมิสูง (1300° F/704 ° C). ใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ, น้ำมันและก๊าซ, และการผลิตไฟฟ้า, INCONEL 718 มีอยู่ในรูปแบบเช่นบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวน, แต่ละตัวปรับแต่งสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะเช่นส่วนประกอบกังหัน, มอเตอร์จรวด, และอุปกรณ์แรงดันสูง. คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของมันเกิดจากองค์ประกอบที่สมดุลที่มีนิกเกิล, โครเมียม, ไนโอเบียม, และโมลิบดีนัม, ซึ่งช่วยให้การชุบแข็งและการต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง.

ความเก่งกาจของโลหะผสมทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อนซึ่งต้องการความต้านทานแรงดึงสูง, ต้านทานความเมื่อยล้า, และความสามารถในการเชื่อม. INCONEL 718 แท่งใช้สำหรับส่วนประกอบที่มีความเครียดสูงเช่นตัวยึดและเพลา, การตีลังกาสำหรับดิสก์และแหวนกังหัน, แผ่นสำหรับชิ้นส่วนที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์, และแหวนสำหรับการปิดผนึกและการใช้งานโครงสร้าง. ความต้านทานการกัดกร่อน, โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการแตกร้าวของการกัดกร่อนความเครียด (SCC) และหลุม, ทำให้มั่นใจได้ถึงความทนทานในสื่อก้าวร้าวเช่นแก๊สเปรี้ยวและน้ำทะเล. บทความนี้สำรวจองค์ประกอบทางเคมีของ Inconel 718, คุณสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, การใช้งาน, และความคลาดเคลื่อนมิติสำหรับบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวน. ตารางโดยละเอียดมีข้อมูลอ้างอิงสำหรับวิศวกร, และเปรียบเทียบกับ incoloy 901 และเกรดเสาเข็ม (EN10219-1, API 5L) เน้นบทบาทพิเศษ. โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลเชิงลึกจากมาตรฐานอุตสาหกรรมและผู้ผลิต, บทความนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญที่สำคัญของ 718 ในด้านวิศวกรรมขั้นสูง.

 

องค์ประกอบทางเคมีและการวิเคราะห์วัสดุ

องค์ประกอบทางเคมีของ Inconel 718 ได้รับการออกแบบมาอย่างพิถีพิถันเพื่อให้ความแข็งแรงสูง, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความสามารถในการเชื่อม. อัลลอยมักจะมีนิกเกิล 50.0–55.0%, 17.0–21.0% โครเมียม, 4.75–5.50% niobium, 2.8–3.3% โมลิบดีนัม, 0.65–1.15% ไทเทเนียม, 0.2–0.8% อลูมิเนียม, และความสมดุลของเหล็ก (18–20%), ด้วยองค์ประกอบการติดตามรวมถึงคาร์บอน (≤0.08%), แมงกานีส (≤0.35%), ซิลิคอน (≤0.35%), phosphorus (≤0.015%), กำมะถัน(ซัลเฟอร์)จาก (≤0.015%), และโบรอน (≤0.006%). องค์ประกอบเหล่านี้ถูกควบคุมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการก่อตัวของγ ’ [Ni3(อัล, Ti)] และγ” [Ni3Nb] ขั้นตอนในระหว่างการรักษาความร้อน, ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงผ่านการชุบแข็งการตกตะกอน.

นิกเกิลเป็นรากฐานสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนและความมั่นคงของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง, ในขณะที่โครเมียมเป็นชั้นป้องกันออกไซด์, ต่อต้านการเกิดออกซิเดชันสูงถึง 1800 ° F (982° C). Niobium และ Titanium Drive Proseingening Hardening, ความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ, ในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์. ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยลดปริมาณการตกตะกอนของคาร์ไบด์, ลดอาการแพ้ในระหว่างการเชื่อม, และโบรอนเสริมขอบเขตของเมล็ดข้าว, การปรับปรุงความต้านทานคืบ. เมื่อเทียบกับ incoloy 901 (40นิกเกิล –45%, 2.35–3.10% ไทเทเนียม), Niobium และเนื้อหานิกเกิลที่สูงขึ้นของ Inconel 718 ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน, แม้ว่าจะเพิ่มความซับซ้อนในการผลิต. สัมพันธ์กับเกรดเสาเข็มแบบท่อเช่น EN10219-1 S355JOH (0.22% ซ่อนประเภท=, 1.60% แมงกานีส), องค์ประกอบนิกเกิลของ Inconel 718 มีประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในสภาวะสุดขั้ว แต่ในราคาที่สูงกว่า.

โครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมยังคงมีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง, การต่อต้านการแปลงเฟสที่สามารถลดประสิทธิภาพการทำงาน. สิ่งนี้ทำให้ไม่ได้ 718 เหมาะสำหรับบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวนที่ใช้ในการเรียกร้องแอปพลิเคชัน, มาตรฐานการประชุมเช่น ASTM B637 สำหรับการถูกตีบและ ASTM B670 สำหรับแผ่นงาน.

 

คุณสมบัติเชิงกลของ Inconel 718

INCONEL 718 จัดแสดงคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่น, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงในรูปแบบต่าง ๆ. ที่อุณหภูมิห้อง, โลหะผสมมีความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ 1034–1035 MPa (150 KSI) และแรงดึงที่ 1241–1275 MPa (180–185 KSI), ด้วยการยืดตัว 12–15% และความแข็งประมาณ 331 HBW (35 เหล็กแผ่นรีดร้อน). คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการบำรุงรักษาสูงถึง 1300 ° F (704° C), ด้วยความแข็งแรงของผลผลิตรอบ ๆ 860 MPa (125 KSI) ที่ 1200 ° F (649° C), สร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเช่นกังหันก๊าซ. ความต้านทานการแตกของอัลลอยด์และความต้านทานต่อความเหนื่อยล้านั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้งานการโหลดแบบวัฏจักร, เช่นดิสก์กังหันและส่วนประกอบมอเตอร์จรวด.

การตกตะกอนแข็งตัว, ขับเคลื่อนด้วยเฟสγ ’และγ”, ทำได้ผ่านการรักษาด้วยความร้อนเช่นการหลอมสารละลายที่ 1700–1850 ° F (927–1010 ° C) ตามด้วยอายุที่ 1325 ° F (718° C) สำหรับ 8 ชั่วโมง, ระบายความร้อนที่ 100 ° F/ชม. ถึง 1150 ° F (621° C), และถือไว้สำหรับ 8 ชั่วโมง (เอส 5662). การรักษานี้ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงและความเหนื่อยล้า, ในขณะที่การรักษาทางเลือก (เอส 5664) เพิ่มความเหนียวตามขวางในส่วนหนักในราคาของความเปราะบาง. บาร์และการตีลัง, ในขณะที่แผ่นงานและวงแหวนต้องการกระบวนการที่คล้ายกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสามารถในการสร้างและความแข็งแรง. เมื่อเทียบกับ incoloy 901 (ความแข็งแรงของผลผลิต ~ 900 MPa), INCONEL 718 ให้ความแข็งแกร่งที่เหนือกว่า, ในขณะที่เกรดเสาเข็มเช่น API 5L x70 (485 N/mm²) อ่อนแอลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่คุ้มค่ากว่าสำหรับการใช้งานโครงสร้าง.

ความเหนียวของอัลลอยช่วยให้การปลอมและกลิ้งเป็นรูปร่างที่ซับซ้อน, ด้วยแท่งและแหวนมักจะกลึงในสภาพที่ได้รับการแก้ปัญหาเพื่ออธิบายการหดตัวของขนาด (ถึง 0.07%) ในช่วงอายุ. คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความน่าเชื่อถือของ Inconel 718 ในแอปพลิเคชันที่สำคัญ.

 

ลักษณะความต้านทานการกัดกร่อน

ความต้านทานการกัดกร่อนของ Inconel 718 เป็นคุณสมบัติที่กำหนด, เปิดใช้งานการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวข้ามบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวน. เนื้อหานิกเกิลสูง (50–55%) ให้ความต้านทานต่อสารประกอบอนินทรีย์และสารอินทรีย์ที่หลากหลาย, ยกเว้นสื่อที่ออกซิไดซ์อย่างรุนแรง, ในขณะที่โครเมียม (17–21%) สร้างชั้นออกไซด์ป้องกัน, ต่อต้านออกซิเดชันและปรับขนาดได้สูงถึง 1,800 ° F (982° C). โมลิบดีนัม (2.8–3.3%) เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์, เช่นบ่อน้ำทะเลและก๊าซเปรี้ยว, ทำให้อัลลอยเหมาะสำหรับการใช้งานน้ำมันและก๊าซ. อัลลอยยังต่อต้านการแตกร้าวของการกัดกร่อนความเครียด (SCC), สำคัญสำหรับระบบแรงดันสูง.

เมื่อเทียบกับ incoloy 901, INCONEL 718 ให้ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อกรดออกซิไดซ์และการกัดกร่อนอุณหภูมิสูงเนื่องจากปริมาณนิกเกิลและไนโอเบียมที่สูงขึ้น, แม้ว่ามันจะทนต่อการปรับขนาดได้น้อยกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเช่นประเภท 310 ในสภาพที่รุนแรง. เกรดเสาเข็ม (เช่น, EN10219-1 S355JOH, รูปแบบ api 5L X52) พึ่งพาการเคลือบเพื่อป้องกันการกัดกร่อน, ขาดความต้านทานโดยธรรมชาติของ Inconel 718. ปริมาณคาร์บอนต่ำช่วยลดความไวในระหว่างการเชื่อม, การลดการกัดกร่อนระหว่างเกรน, ซึ่งมีความสำคัญสำหรับแผ่นเชื่อมและแหวน. ในการบินและอวกาศ, โลหะผสมทนต่อบรรยากาศเครื่องยนต์เจ็ทที่มีซัลเฟอร์, ขณะอยู่ในการตั้งค่าทางทะเล, การเคลือบหรือการป้องกัน cathodic อาจยืดอายุการใช้งาน.

ความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม, รวมกับคุณสมบัติเชิงกลของมัน, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ความทนทานในสภาพที่รุนแรง, สร้างความมั่นใจในประสิทธิภาพระยะยาวในส่วนประกอบของกังหัน, ตัวยึด, และ tankage แช่แข็ง.

 

การผลิตและการแปรรูป

การผลิตไม่สะดวก 718 เข้าไปในบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวนต้องใช้เทคนิคการตรวจทางโลหะวิทยาและการประมวลผลที่แม่นยำเพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ดีที่สุด. อัลลอยมักจะทำงานร้อนที่ 1850–2100 ° F (1010–1150 ° C) เพื่อให้แน่ใจว่าเกิดขึ้นได้, ด้วยการควบคุมอย่างรอบคอบเพื่อหลีกเลี่ยงเชื้อเพลิงที่มีซัลเฟอร์ที่สามารถทำให้วัสดุได้. แท่งและการตีลัง (vim) และส่วนโค้งสูญญากาศ remelting (ของเรา), ตามด้วยการปลอมที่ 900–1120 ° C โดยมีการลดลงอย่างสม่ำเสมอ (20% ขั้นต่ำสำหรับการเปิดตาย, 10% สำหรับปิดเสีย) เพื่อหลีกเลี่ยงโครงสร้างธัญพืชดูเพล็กซ์. โซลูชันการหลอมที่ 955–1065 ° C, ตามด้วยอายุที่ 720–650 ° C เป็นเวลา 18-20 ชั่วโมง (เอส 5662/5664), ปรับความแข็งแรงและความเหนียวให้เหมาะสม.

แผ่นจะถูกรีดในสภาพที่มีการแก้ปัญหาเพื่อให้แน่ใจว่าเกิดขึ้นได้, ด้วย ASTM B670 ระบุความคลาดเคลื่อนสำหรับความหนาและความเรียบ. แหวนถูกปลอมแปลงหรือรีด, มักจะต้องใช้การชุบนิกเกิลและการประสานสุญญากาศ (เช่น, BNI-2 ฟิลเลอร์โลหะ) สำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศ. เชื่อม, สำคัญสำหรับแผ่นและแหวน, ใช้การเชื่อมส่วนโค้งของก๊าซทังสเตน (GTAW) หรือการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอน (อีเอ็มเอส) ด้วย AWS A5.14 ernifecr-2 ฟิลเลอร์เพื่อลดการแคร็กร้อน. ความแข็งแรงสูงของโลหะผสมทำให้การตัดเฉือนท้าทาย (กลุ่ม D-2), ต้องการการตัดเฉือนแบบคร่าวๆในสถานะที่ได้รับการแก้ปัญหาและการตกแต่งหลังจากอายุ (0.07%).

เมื่อเทียบกับ incoloy 901, INCONEL 718 ยากที่จะปลอมแปลงเนื่องจากเนื้อหานิกเกิลที่สูงขึ้น, แต่ความสามารถในการเชื่อมนั้นดีกว่า superalloys มากมาย. เกรดซ้อนท่อง่ายต่อการประมวลผล แต่ขาดประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง. กระบวนการเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่สะดวก 718 เป็นไปตามมาตรฐานเช่น ASTM B637 และ AMS 5596, ส่งมอบความน่าเชื่อถือในแอปพลิเคชันที่สำคัญ.

 

แอปพลิเคชันของ Inconel 718

Inconel 718 ความเก่งกาจของบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวนสนับสนุนแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายในอุตสาหกรรมที่ต้องการ. ในการบินและอวกาศ, แท่งใช้สำหรับสลักเกลียวอุณหภูมิสูง, ตัวยึด, และเพลา, ในขณะ, ใบมีดคอมเพรสเซอร์, และส่วนประกอบของมอเตอร์จรวด, ใช้ประโยชน์จากความแข็งแกร่งและความต้านทานความเหนื่อยล้าของโลหะผสม. แผ่นจะถูกสร้างขึ้นเป็นปลอก, ระบบไอเสีย, และชิ้นส่วน airframe สำหรับเครื่องยนต์เจ็ท, ได้รับประโยชน์จากความสามารถในการก่อตัวและความต้านทานการกัดกร่อนของพวกเขา. แหวนมีความสำคัญสำหรับการปิดผนึกและส่วนประกอบโครงสร้างในกังหันและมอเตอร์จรวด, ในกรณีที่ความแข็งแรงของการแตกคืบคลานสูงเป็นสิ่งจำเป็น.

ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ, INCONEL 718 แท่งและการปลอมแปลงใช้สำหรับเครื่องมือ Wellbore, วาล์ว, และอุปกรณ์เสร็จสมบูรณ์, ต่อต้านการกัดกร่อนของก๊าซเปรี้ยวและคลอไรด์. มีการใช้แผ่นและแหวนในท่อความดันสูงและอุปกรณ์สำหรับแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง. ประสิทธิภาพการแช่แข็งของโลหะผสมสนับสนุนการใช้งานในก๊าซธรรมชาติเหลว (แอลเอ็นจี) เรือบรรทุกน้ำมัน, ในขณะที่ความเสถียรอุณหภูมิสูงนั้นมีค่าในการผลิตพลังงานสำหรับส่วนประกอบกังหันไอน้ำ. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้ประโยชน์จาก Inconel 718 สำหรับความต้านทานรังสี, และแอพพลิเคชั่นยานยนต์รวมถึงระบบไอเสียและส่วนประกอบเทอร์โบชาร์จเจอร์.

เมื่อเทียบกับเกรดเสาเข็ม (เช่น, API 5L x70), ซึ่งใช้สำหรับฐานรากโครงสร้าง, INCONEL 718 สงวนไว้สำหรับแอปพลิเคชันประสิทธิภาพสูงซึ่งค่าใช้จ่ายรองจากความทนทาน. Incoloy 901 ใช้ในแอพพลิเคชั่นการบินและอวกาศที่คล้ายกัน แต่ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่รุนแรง. ความสามารถของโลหะผสมในการประดิษฐ์เป็นรูปร่างที่ซับซ้อนช่วยให้มั่นใจได้ว่าบทบาทของมันในระบบที่สำคัญในอุตสาหกรรม.

 

ข้อกำหนดทางเทคนิคและตารางพารามิเตอร์

ตารางต่อไปนี้สรุปพารามิเตอร์สำคัญของ Inconel 718 สำหรับบาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวน, ให้ข้อมูลอ้างอิงที่ครอบคลุมสำหรับวิศวกร.

พารามิเตอร์	ข้อมูลจำเพาะ
การกำหนดโลหะผสม	Inconel® 718 (US N07718, W. NR. 2.4668)
องค์ประกอบทางเคมี	Ni: 50.0–55.0%, Cr: 17.0–21.0%, Nb: 4.75–5.50%, Mo: 2.8–3.3%, Ti: 0.65–1.15%, อัล: 0.2–0.8%, ตาเฟ่: สมดุล, C: ≤0.08%, Mn: ≤0.35%, ศรี: ≤0.35%, P: ≤0.015%, S: ≤0.015%, b: ≤0.006%
ความหนาแน่น	8.19 g/cm³ (0.296 ปอนด์/นิ้ว3)
ความแข็งแรง (อุณหภูมิห้อง)	≥1241–1275 MPa (180–185 KSI)
ความแข็งแรงให้ผลผลิต (อุณหภูมิห้อง)	≥1034–1035 MPa (150 KSI)
ยืดตัว (อุณหภูมิห้อง)	12–15%
ความแข็ง	~ 331 HBW (35 เหล็กแผ่นรีดร้อน)
ความแข็งแรงร้าว	สูงที่ 1300 ° F (704° C)
ความต้านทานการกัดกร่อน	ยอดเยี่ยมในการออกซิไดซ์, คลอไรด์ที่อุดมไปด้วย, และสภาพแวดล้อมก๊าซเปรี้ยว
ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน	สูงถึง 1800 ° F (982° C)
อุณหภูมิการทำงานร้อน	1850–2100 ° F (1010–1150 ° C)
การรักษาความร้อน (เอส 5662)	การแก้ปัญหาการหลอมที่ 1700–1850 ° F (927–1010 ° C), อายุที่ 1325 ° F (718° C) เป็นเวลา 8h, เย็น 100 ° F/ชม. ถึง 1150 ° F (621° C), ถือ 8h, อากาศเย็นสบาย
ความสามารถในการเชื่อม	ปานกลาง, GTAW/EBW พร้อม AWS A5.14 ernifecr-2 ฟิลเลอร์
มาตรฐาน	ASTM B637 (ตีขึ้นรูป), ASTM B670 (แผ่น), เอส 5596, AMS 5662–5664
การใช้งาน	Aerospace (ดิสก์กังหัน, ตัวยึด), น้ำมันและก๊าซ (วาล์ว, เครื่องมือ Wellbore), การผลิตไฟฟ้า, เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ตารางนี้ให้ภาพรวมที่กระชับของคุณสมบัติของ Inconel 718, การช่วยเหลือในการเลือกวัสดุสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ.

 

คลาดเคลื่อน

ความคลาดเคลื่อนของมิติสำหรับ Inconel 718 บาร์, ตีขึ้นรูป, แผ่น, และแหวนมีความสำคัญต่อการสร้างความมั่นใจในความแม่นยำในการผลิตและการใช้งาน, ควบคุมโดยมาตรฐานเช่น ASTM B637 และ ASTM B670. สำหรับบาร์, ASTM B637 ระบุความคลาดเคลื่อนของ± 0.010 นิ้ว (± 0.25 มม.) สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 1 นิ้ว (25.4 มม.) และ± 0.031 นิ้ว (± 0.79 มม.) สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้น (K9 - K12, H8 - H13). ฐานหกสิบหกและสี่เหลี่ยมมีความอดทน± 0.020 นิ้ว (± 0.51 มม.) สำหรับขนาดถึง 2 นิ้ว (50.8 มม.). ตีขึ้นรูป, ต่อ AMS 5662–5664, รักษาความคลาดเคลื่อนที่คล้ายกัน, ด้วยพื้นที่ตัดขวาง จำกัด 78 in² (503 cm²) สำหรับบาร์และการตีโปกเสร็จสิ้น. แผ่น, ต่อ ASTM B670, มีความหนาของความหนา± 0.005 นิ้ว (± 0.13 มม.) สำหรับความหนา≤0.125นิ้ว (3.18 มม.) และ± 10% สำหรับส่วนที่หนาขึ้น.

แหวน, มักจะปลอมแปลงหรือรีด, ยึดติดกับ ASTM B637 ความอดทน, ด้วยความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก± 0.020 นิ้ว (± 0.51 มม.) สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 10 นิ้ว (254 มม.). ความตรงสำหรับบาร์นั้น จำกัด อยู่ที่ 0.050 นิ้วต่อฟุต (4.17 มิลลิเมตร / M), สร้างความมั่นใจในการจัดตำแหน่งระหว่างการตัดเฉือน. เมื่อเทียบกับเกรดเสาเข็ม (EN10219-2: เส้นผ่านศูนย์กลาง± 1%, ความหนา± 10%), ความคลาดเคลื่อนของ Inconel 718 นั้นเข้มงวดมากขึ้นเนื่องจากแอปพลิเคชันที่แม่นยำ. พื้นผิวเสร็จสิ้น, เช่นขัดเงาหรือดองสำหรับบาร์และสว่างหรือกระจกสำหรับผ้าปูที่นอน, ถูกควบคุมเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการบินและอวกาศ. ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าไม่สามารถทำได้ 718 ส่วนประกอบตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของระบบประสิทธิภาพสูง, ลดข้อบกพร่องและสร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือ.

 

เปรียบเทียบกับ incoloy 901 และเกรดเสาเข็ม

INCONEL 718 มักจะเปรียบเทียบกับ incoloy 901 และเกรดเสาเข็มเนื่องจากแอปพลิเคชันที่ทับซ้อนกัน. Incoloy 901 (US N09901), ด้วยความแข็งแรงของผลผลิต ~ 900 MPa และแรงดึงของ 1150 MPa, มีความแข็งแกร่งน้อยกว่า Inconel 718 (1034–1035 อัตราผลตอบแทน MPa, 1241–1275 แรงดึง MPa). นิกเกิลที่สูงขึ้นของ Inconel 718 (50–55% เทียบกับ. 40–45%) และไนโอเบียม (4.75–5.50%) เนื้อหาช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกซิไดซ์กรดและสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง. เนื้อหาเหล็กที่สูงขึ้นของ Incoloy 901 ช่วยปรับปรุงการให้อภัย, ทำให้ง่ายต่อการประมวลผล, แต่มันมีความต้านทานน้อยกว่าการกัดกร่อนที่รุนแรงเมื่อเทียบกับความไม่สะดวก 718.

เกรดเสาเข็มเช่น EN10219-1 S355JOH (ความแข็งแรงให้ผลผลิต 355 N/mm²) และ API 5L x52 (360 N/mm²) ได้รับการออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันโครงสร้าง, ด้วยเนื้อหาคาร์บอนถึง 0.26% และแมงกานีสถึง 1.65%. เกรดเหล่านี้มีราคาถูกกว่า แต่ขาดความต้านทานอุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนของ Inconel 718, อาศัยการเคลือบเพื่อความทนทาน. INCONEL 718 ใช้ในแอพพลิเคชั่นพิเศษเช่นส่วนประกอบกังหันและบ่อก๊าซเปรี้ยว, ในขณะที่เกรดซ้อนท่อเหมาะสำหรับฐานรากและโครงสร้างทางทะเล. ตัวเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพ, ด้วย Inconel 718 นำเสนอความทนทานที่ไม่มีใครเทียบสำหรับสภาพที่รุนแรงในราคาพรีเมี่ยม.

คุณสมบัติที่เหนือกว่าของ Inconel 718 ทำให้เหมาะสำหรับการบินและอวกาศและน้ำมันและก๊าซ, ในขณะที่ incoloy 901 และเกรดซ้อนท่อทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่ต้องการน้อยกว่า.

 

ความท้าทายและข้อ จำกัด

คุณสมบัติพิเศษของ Inconel 718 มาพร้อมกับความท้าทายที่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ. ความสามารถในการเชื่อมเป็นอุปสรรคสำคัญ, เนื่องจากเนื้อหานิกเกิลและ Niobium สูงของอัลลอยด์เพิ่มความไวต่อการแคร็กร้อน. เทคนิคเช่น GTAW หรือ EBW กับ AWS A5.14 Ernifecr-2 Filler, ดำเนินการในสภาพที่ได้รับการแก้ปัญหา, มีความจำเป็นเพื่อลดการแตกร้าว, ตามด้วยการรักษาความร้อนหลังการทำงาน. ความซับซ้อนนี้เกินกว่าของ incoloy 901, ซึ่งง่ายต่อการเชื่อมเนื่องจากปริมาณเหล็กที่สูงขึ้น. การตัดเฉือนเป็นความท้าทายอีกประการหนึ่ง (กลุ่ม D-2), ต้องการการตัดเฉือนแบบคร่าวๆในสถานะที่ได้รับการแก้ปัญหาและการตกแต่งหลังจากอายุ (0.07%).

ค่าใช้จ่ายสูงของอัลลอยด์, ขับเคลื่อนโดยนิกเกิลและไนโอเบียม, จำกัด การใช้งานแอปพลิเคชันที่ประสิทธิภาพแสดงค่าใช้จ่าย. เกรดซ้อนท่อเช่น API 5L x70 นั้นประหยัดกว่าสำหรับการใช้งานโครงสร้าง แต่ไม่สามารถจับคู่ความต้านทานการกัดกร่อนของ Inconel 718 หรือประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงได้. สูงกว่า 1300 ° F (704° C), ความแข็งแกร่งของ Inconel 718 ลดลง, จำเป็นต้องมีโลหะผสมเช่น Inconel 625 สำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น. ความต้านทานการกัดกร่อนนั้นยอดเยี่ยม แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในการออกซิไดซ์กรดอย่างรุนแรงเมื่อเทียบกับ Inconel 625. การเคลือบป้องกันหรือการป้องกัน cathodic อาจจำเป็นในสภาพแวดล้อมทางทะเลเพื่อยืดอายุการใช้งาน.

ความท้าทายเหล่านี้ลดลงผ่านการผลิตที่แม่นยำ, การบำบัดความร้อนที่เหมาะสม, และการประเมินสิ่งแวดล้อม, สร้างความมั่นใจในความไม่สะดวก 718 ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการใช้งานที่สำคัญเช่นการบินและอวกาศและน้ำมันและก๊าซ.