Da li je Inconel tvrđi od titanijuma?
Inconel
Inconel je trgovački naziv za niz visokotemperaturnih legura nikl-hroma koje proizvodi Specialty Metals. Izuzetno je otporan na ekstremne temperature i može izdržati približno 2,000 stepena F (u zavisnosti od legure) bez gubitka čvrstoće. Takođe se dobro ponaša na niskim temperaturama.
Pored ekstremnih temperaturnih svojstava, Inconel ima izvrsna mehanička svojstva na sobnoj temperaturi. Na primjer, Inconel 725 ima vlačnu čvrstoću do 180 ksi, što je dvostruko veće od čvrstoće konstrukcijskog čelika. Neke legure Inconela, kao što je Inconel 718, su taloženo kaljene, što dodatno povećava njihovu čvrstoću. Inconel je također vrlo otporan na koroziju, uključujući oksidaciju, pitting, koroziju u pukotinama i korozijsko pucanje.
Svojstva Inconela čine ga vrijednim metalom za upotrebu u najzahtjevnijim uvjetima. Međutim, kao i većina superlegura, mnogo je skuplji od uobičajenih metala kao što su čelik, aluminij i titan.
Machining Inconel
Čvrstoća Inconela čini ga vrednim materijalom za upotrebu u ekstremnim uslovima, ali takođe otežava mašinsku obradu. Veoma je tvrd i podložan radnom otvrdnjavanju tokom obrade, što može oštetiti rezne alate i deformisati radni predmet.
Inconel za ublažavanje naprezanja kroz tretman otopinom prije obrade pomaže u smanjenju površinske tvrdoće i ograničavanju radnog očvršćavanja, čime se smanjuje naprezanje i habanje alata. Keramički alati za rezanje se preporučuju zbog njihove sposobnosti da naprave brze, kontinuirane rezove koji minimiziraju otvrdnjavanje. Također je važno izbjegavati kljukanje, koje povećava radno očvršćavanje.
Inconel za zavarivanje
Većinu inconel legura je teško zavariti jer se zavari lako lome. Međutim, neke legure Inconela su dizajnirane da se mogu zavariti. Oni su tipično zavareni TIG (volfram inertnim gasom) i koriste Inconel 625 (inconel legura najlakša za zavarivanje) kao dodatni metal. Dok TIG zavarivanje obično ne zahtijeva punilo, preporučuje se za inconel zavarivanje jer je vrlo teško spojiti dva dijela bez pucanja.
Inconel aplikacije
Zbog svoje visoke hemijske otpornosti i otpornosti na visoke temperature, Inconel je vrlo pogodan za razne primjene u svemiru, nafti i plinu i pomorstvu. Neki uobičajeni slučajevi upotrebe Inconela uključuju:
Izduv mlaznog motora.
Turbina.
Priključak za ispušnu cijev.
Gomila raketa.
Gasovod.
Lopatice brodskog propelera.
Pričvršćivači za vazduhoplovstvo i brodove.
Delovi teških mašina.
Inconel je idealan materijal kada su potrebne ekstremne temperature i otpornost na koroziju, posebno kada bi visoke temperature smanjile čvrstoću i otpornost na oksidaciju drugih metala.
titanijum
Titanijum je elementarni metal sa izuzetno visokim odnosom čvrstoće i težine, što ga čini korisnim za aplikacije kao što su vazdušne strukturne komponente gde je smanjenje težine kritično. Titanijum je otprilike jak kao čelik, ali samo upola manji. Međutim, ova svojstva dolaze s višom cijenom od uobičajenih metala poput aluminija i čelika, iako je općenito mnogo jeftinija od Inconela.
Titanijum ne reaguje sa kiseonikom i vodom na sobnoj temperaturi. Kao i Inconel, titanijum formira pasivizirajući sloj oksida na svojoj površini kako bi zaštitio materijal. To čini titanijum izuzetno otpornim na koroziju, čak i otpornim na jake kiseline kao što su sumporna i hlorovodonična kiselina. Osim toga, titan je biokompatibilan i netoksičan, što mu omogućava da se koristi u mnogim medicinskim aplikacijama.
Titanijum je dostupan u dva razreda: komercijalni čisti titanijum i legura titanijuma. Najčešća legura je Ti 6Al-4V, koja je legirana aluminijumom i vanadijumom i čini oko polovinu ukupnog titanijuma koji se koristi širom sveta. Ova i druge legure titana dizajnirane su da budu tvrđe, jače i/ili lakše za obradu od čistog titanijuma. Komercijalno čisti (CP) titanijum je mekši i duktilniji od titanijumskih legura, ali je njegova otpornost na koroziju izvanredna.
Prerada titana
Svojstva koja čine titanijum tako korisnim metalom takođe otežavaju mašinsku obradu. Kao i Inconel, titanijum je podložan radnom kaljenju. CP titanijum je takođe veoma lepljiv kada se obrađuje, formirajući dugačke, kontinuirane strugotine koje ometaju rezne alate. Ovo svojstvo takođe ga čini sklonim habanju. To se može smanjiti korištenjem dosta rashladne tekućine pod visokim pritiskom kako bi se strugotine uklonile što je prije moguće i održavali žljebovi alata čistima.
Prilikom obrade titanijumskih legura izbjegavajte prekinute rezove i uvijek držite alat u pokretu kada je u kontaktu s obratkom. Prekomjerni kontakt može uzrokovati trenje alata, generirati pretjeranu toplinu i dovesti do očvršćavanja pri radu. Obrada pri nižim brzinama i većim brzinama posmaka može značajno smanjiti stvaranje topline.
Dok je Inconel veoma tvrd i krut, titanijum je fleksibilniji, tako da radni komad zahteva snažno prianjanje i najjaču moguću postavku mašine. Titanijum i njegove legure su vrlo elastični, što može uzrokovati povratni udar i treperenje tokom obrade i može rezultirati lošom završnom obradom površine.
zavareni titanijum
Titanijum i njegove legure se lako zavaruju. Tehnike i oprema za zavarivanje titanijuma su slične onima koje se koriste za zavarivanje drugih metala visokih specifikacija, kao što su nerđajući čelik ili legure na bazi nikla. Međutim, titanijum zahteva veću pažnju na čistoću i zaštitu inertnog gasa nego drugi metali. Zagađenje vazduha može uništiti titanijumske varove.
Titanium Applications
Mehanička svojstva titanijuma, posebno njegov odnos snage i težine, veoma su korisna u vazduhoplovnoj i automobilskoj industriji. Ti 6AL-4V čini skoro polovinu svih legura koje se koriste u vazduhoplovstvu. Takođe se često koristi u medicinskoj industriji zbog odlične otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti.
Neke uobičajene upotrebe titanijuma uključuju:
Motor i okvir aviona.
Armor plating.
Mornarički brod.
svemirski brod.
projektil.
stajni trap.
auspuha.
Umjetni zglobovi.
Hardver koji se koristi za popravljanje ili popravku kostiju.
Medicinski uređaji za implantaciju.
Sportska oprema.
