Hverjir eru ókostir Inconel 718?
Inconel 718 er hágæða nikkel-járn-króm-undirstaða ofurblendi sem upphaflega var þróað af Inconel's Eiselstein seint á fimmta áratugnum til notkunar í gastúrbínuvélar. Það leggur mikið af mörkum til að uppfylla kröfur háþróaðra gastúrbínuvéla. Það er mikið notað á sviði geimferða vegna góðs suðuhæfni og betri vélrænna eiginleika en aðrar tegundir ofurblendis. Hár hitastyrkur Inconel 718 málmblöndunnar er aðallega náð með úrfellingu á prime-[Ni3Ti, Ni3Al)] og tvöföldum prime-[Ni3Nb] fasa. General Electric notar 34 prósent Inconel 718 álfelgur í CF6 vél Boeing 787, sem er notuð til að búa til íhluti fyrir flugvélar. Það er notað í heita hluta eldflauga og gastúrbína, svo sem blað, diska og hlífar á háþrýstisvæðum þjöppu og diska, auk sumra blaða í hverflahlutum með háhitastyrk, framúrskarandi skrið- og álagsrofseiginleika. . , góð heitt tæringarþol og oxunarþol eru helstu kröfur. Það felur í sér tvær styrkingaraðferðir: styrkingu í fastri lausn (Fe, Cr, Mo, Nb atóm koma í stað Ni í Ni fylkinu) og úrkomustyrkingu ′ og ″ botnfalla. Við hitastig nálægt 650 gráður sameinar Nb við Ni myndar ″ fasann (Ni3Nb), sem gefur framúrskarandi vélræna eiginleika við mjög háan hita.
Til þess að bæta stöðugt skilvirkni, afköst á vettvangi og draga úr viðhaldi á iðnaðargastúrbínuvélum er þörf á víðtækri notkun Inconel 718 álfelgurs. Þeir geta staðist meiri álag við háan hita allt að 650 gráður í langan tíma, sem sýnir fram á hagkvæmni þeirra til notkunar í háþróaðri tækni fyrir gastúrbínuvélar. Eftir 1950 hófst öld þotuhreyfla og eldflauga og gegndi hún mikilvægu hlutverki í þróun háþrýstihreyfla. Án nikkel-undirstaða ofurblendi, flugvélar myndu fljúga með minna afli og á minni hraða. Áhrifaríkasta leiðin til að flýta fyrir afkastagetu flugvélar er að hækka vinnuhitastig hennar. Það er takmarkað af háhitaþoli málmanna sem notaðir eru í flugvélaíhluti. Það verður að vera harðara og þola tæringu, oxun og aflögun við háan hita. Flest efni upplifa hraðari skrið við hitastig 30-40% af bræðslumarki þeirra. Til dæmis, títan málmblöndur skríða hratt yfir 360 gráður. Inconel 718 ofurblendi hefur framúrskarandi skriðþol og er því hægt að nota við hitastig allt að 860 gráðu , sem er 70% yfir bræðslumarki þess (Tm=1430 gráðu ). Undanfarna tvo áratugi hefur knúning gastúrbínuvéla aukist um 60 prósent á meðan eldsneytisnotkun hefur minnkað um 20 prósent. Það stækkar rekstrarmörk ofurblendis í 1300 gráður, sem stuðlar að öflugum þotuhreyflum.
Suða skiptir miklu máli í fluggeimiðnaðinum við framleiðslu á íhlutum flugvélahreyfla. Mikil samkeppni á loftrýmismarkaði neyðir framleiðendur til að breyta framleiðsluferlum sínum og endurhanna þar með stóra burðarvirki og vélræna íhluti til að forðast kostnaðarsama steypu- og vinnsluferla og síðari flutning frá birgi til framleiðanda. Framfarir í hönnun og framleiðslu burðarhluta er að búa til undirvirki og sameina þau með viðeigandi háþróuðum suðuferlum. Að auki er suðuviðgerð á íhlutum flugvélavéla sífellt mikilvægari sem leið til að lengja líftíma hreyfilsins og draga úr kostnaði við að skipta um íhluti. Gaswolframbogasuðuferlið (GTAW) er sérstaklega notað til að suða Inconel 718 álfelgur vegna þess að það veitir hreinar, nákvæmar og hágæða samskeyti. Það er ódýrt, hefur vinalegt verkstæðisumhverfi og hentar betur fyrir suðuaðgerðir á staðnum. Hins vegar hefur það einnig nokkra ókosti, svo sem hátt hitainntak og minni suðugengni vegna breiðari bogasúlunnar, sem leiðir til grops frá föstum hlífðargasi, röskunar og hægari suðuhraða. Að auki gerir suðu á þunnum plötum erfitt fyrir að mynda góðar, gallalausar samskeyti. Inconel 718 álfelgur er viðkvæmt fyrir ýmsum málmvinnsluvandamálum við samrunasuðu, einkum níóbíum aðskilnað og þróun grófara netkerfis Laves fasa í samrunasvæðinu (FZ). Það rýrir verulega vélrænni eiginleika soðinna liða. Að auki getur vökvun níóbíumríka fasans í hitaáhrifasvæðinu (HAZ) leitt til vandamála með örsprungu. Hinn hægur suðumálmur af Inconel 718 álfelgur mun ekki blæða eða blotna eins og kolefnisstál og ryðfrítt stál suðumálmur. Því verða ýmsir suðugallar, svo sem svitaholur, storknunarsprungur o.fl.
