Šta je bolje od INCONEL-a?
Inconel naspram nehrđajućeg čelika
Prilikom izrade novog dijela važno je pitanje koji metal koristiti. Iako je izbor jednostavan, kao što je odabir običnog ugljičnog čelika jer je jeftiniji, druge aplikacije možda neće imati tako jasan odgovor. Prilikom odlučivanja o materijalima koji će se koristiti i načinu proizvodnje dijela potrebno je odgovoriti na nekoliko pitanja:
1. Koji su uslovi za ovaj dio?
2. Kakva mi je snaga potrebna?
3. Koja je cijena ovog dijela koji mi treba?
Ako dio zahtijeva vrhunsku čvrstoću i otpornost na koroziju na visokim temperaturama, onda je Inconel najbolji izbor. S druge strane, komponente koje se koriste za rukovanje medicinskim potrepštinama mogu biti bolje prilagođene legurama nehrđajućeg čelika. Ostatak ovog članka dokumentira za koje druge primjene se ova dva metala mogu koristiti.
Inconel
Inconel je klasa superlegura na bazi nikla i hroma sa visokom otpornošću na koroziju, otpornošću na oksidaciju, čvrstoćom na visokim temperaturama i otpornošću na puzanje. Inconel je u stanju da izdrži visoke temperature i ekstremno korozivna okruženja zbog dva faktora.
Prvo, intermetalno jedinjenje Ni3Nb nastaje u gama bis(ɣ'') fazi. Ova intermetalna faza djeluje kao "ljepak" na granicama zrna. Ovaj "ljepak" sprečava povećanje veličine zrna kada se zagrije na visoke temperature (u većini slučajeva manja zrna znače veću čvrstoću, dok veća zrna znače veću duktilnost). Drugo, Inconel je vrlo otporan na koroziju zbog pasivirajućeg sloja koji nastaje pri zagrijavanju. Ova dva faktora čine Inconel idealnom legurom za primjene u rasponu od plinskih turbina s vrućim dijelom do dubokog bušenja. Dakle, koji su nedostaci ovih legura? Oni su skupi, teški su za rad i teški za obradu.
Nehrđajući čelik
Nerđajući čelik karakteriše sadržaj hroma veći od 10,5% po težini. Postoji pet kategorija nerđajućeg čelika:
austenit
ferit
martenzit
duplex
precipitacijsko stvrdnjavanje
Ovi nehrđajući čelici su dobili naziv po mikrostrukturi formiranoj u ovim legurama. Duplex nehrđajući čelici su mješavina austenitnih i feritnih mikrostruktura, a taložno stvrdnjavanje znači da se mogu formirati precipitati kako bi se povećala čvrstoća ove vrste nehrđajućeg čelika. Čvrstoća i otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika ovise o ovim mikrostrukturama. Na primjer, austenitni nehrđajući čelici bit će najduktilnija kategorija nehrđajućeg čelika, ali i najotpornija na koroziju. S druge strane, martenzitni tip općenito ima veću čvrstoću, ali manju otpornost na koroziju. Austenitni nehrđajući čelik ima veću ravnoosnu strukturu zrna u odnosu na manju strukturu struga u martenzitnom nehrđajućem čeliku, što mu daje ova svojstva.
Svi nehrđajući čelici imaju veću otpornost na koroziju od tradicionalnog čelika i koriste se u svemu, od kuhinjskog posuđa i građevinskih aplikacija do biomedicinskih i priprema hrane.
Inconel naspram nerđajućeg čelika: u čemu je razlika?
Kao prvo, Inconel je mnogo skuplji od legura nerđajućeg čelika. Inconel takođe ima bolju otpornost na koroziju i čvrstoću na visokim temperaturama. Međutim, čelici kao što je 17-4PH nehrđajući čelik su jači od Inconela na nižim temperaturama. Prilikom odabira između dvije različite legure, glavni odlučujući faktori su cijena, temperatura i čvrstoća. Ako je potrebna jeftinija, ali relativno jaka komponenta, nehrđajući čelik može biti najbolji izbor. Ako komponente kritične za zrak zahtijevaju visoke temperature, onda je Inconel bolja legura za primjenu.
