Інконель твердіший за титан?
Інконель
Inconel — торгова назва серії нікель-хромових жаростійких сплавів, вироблених Speciality Metals. Він надзвичайно стійкий до екстремальних температур і може витримувати приблизно 2000 градуси F (залежно від сплаву) без втрати міцності. Він також добре працює при низьких температурах.
На додаток до екстремальних температурних властивостей, Inconel має чудові механічні властивості при кімнатній температурі. Наприклад, Inconel 725 має міцність на розрив до 180 ksi, що вдвічі перевищує міцність конструкційної сталі. Деякі сплави Inconel, такі як Inconel 718, проходять дисперсійне зміцнення, що додатково підвищує їх міцність. Інконель також має високу стійкість до корозії, включаючи окислення, точкову корозію, щілинну корозію та корозійне розтріскування.
Властивості інконеля роблять його цінним металом для використання в найскладніших умовах. Однак, як і більшість суперсплавів, він набагато дорожчий, ніж звичайні метали, такі як сталь, алюміній і титан.
Механічна обробка інконеля
Міцність інконеля робить його цінним матеріалом для використання в екстремальних умовах, але це також ускладнює його механічну обробку. Він дуже твердий і схильний до зміцнення під час механічної обробки, що може пошкодити ріжучі інструменти та деформувати заготовку.
Інконель, що зменшує напругу, завдяки обробці розчином перед механічною обробкою, допомагає зменшити твердість поверхні та обмежити нагартування, тим самим зменшуючи напругу та знос інструменту. Керамічні ріжучі інструменти рекомендовані через їхню здатність виконувати швидкі, безперервні різання, що мінімізує затвердіння. Також важливо уникати клювання, яке підвищує працездатність.
Зварювання інконелем
Більшість сплавів інконель важко зварювати, оскільки зварні шви легко ламаються. Однак деякі сплави інконель призначені для зварювання. Зазвичай вони зварюються TIG (вольфрам інертним газом) і використовують інконель 625 (найпростіший для зварювання сплав інконель) як наповнювач. Хоча зварювання TIG зазвичай не потребує наповнювача, воно рекомендоване для зварювання інконелем, оскільки дуже важко з’єднати дві частини без тріщин.
Застосування Inconel
Завдяки своїй високій хімічній і високій температурній стійкості Inconel добре підходить для різноманітних аерокосмічних, нафтогазових і морських застосувань. Серед поширених випадків використання Inconel:
Вихлоп реактивного двигуна.
Турбіна.
З'єднувач вихлопної труби.
Стек факелів.
Трубопровід природного газу.
Лопаті морського гвинта.
Аерокосмічні та морські кріплення.
Частини важкої техніки.
Інконель є ідеальним матеріалом, коли потрібні екстремальні температури та стійкість до корозії, особливо коли високі температури знижують міцність і стійкість до окислення інших металів.
титан
Титан є елементарним металом із надзвичайно високим співвідношенням міцності до ваги, що робить його корисним для таких застосувань, як конструктивні компоненти аерокосмічної галузі, де зменшення ваги є критичним. Титан приблизно такий же міцний, як сталь, але важить лише вдвічі. Однак ці властивості мають вищу ціну, ніж більш поширені метали, такі як алюміній і сталь, хоча, як правило, вони набагато дешевші, ніж інконель.
Титан не реагує з киснем і водою при кімнатній температурі. Як і інконель, титан утворює пасивуючий оксидний шар на своїй поверхні для захисту матеріалу. Це робить титан надзвичайно стійким до корозії, навіть стійким до сильних кислот, таких як сірчана та соляна. Крім того, титан біосумісний і нетоксичний, що дозволяє використовувати його в багатьох медичних цілях.
Титан доступний у двох сортах: промисловий чистий титан і сплав титану. Найпоширенішим сплавом є Ti 6Al-4V, який складається з алюмінію та ванадію, і становить близько половини загального титану, що використовується в усьому світі. Цей та інші титанові сплави розроблені таким чином, щоб бути твердішими, міцнішими та/або легшими для обробки, ніж чистий титан. Комерційно чистий (CP) титан м'якший і більш пластичний, ніж титанові сплави, але його стійкість до корозії є видатною.
Обробка титану
Властивості, які роблять титан таким корисним металом, також ускладнюють його механічну обробку. Як і інконель, титан чутливий до зміцнення. Титан CP також дуже липкий під час механічної обробки, утворюючи довгі безперервні стружки, які заважають роботі ріжучих інструментів. Ця властивість також робить його схильним до зносу. Це можна зменшити, використовуючи велику кількість охолоджуючої рідини під високим тиском, щоб якнайшвидше видалити стружку та підтримувати канавки інструменту чистими.
При обробці титанових сплавів уникайте переривчастого різання та завжди тримайте інструмент у русі під час контакту з деталлю. Надмірний контакт може спричинити тертя інструменту, генерувати надмірне тепло та призвести до затвердіння. Обробка на нижчих швидкостях і вищих подачах може значно зменшити виділення тепла.
У той час як інконель дуже твердий і жорсткий, титан є більш гнучким, тому заготовка потребує міцного захоплення та максимально міцної установки машини. Титан і його сплави дуже еластичні, що може спричинити відкат і стукіт під час механічної обробки та призвести до поганої обробки поверхні.
зварний титан
Титан і його сплави легко зварюються. Технології та обладнання для зварювання титану подібні до тих, що використовуються для зварювання інших високоякісних металів, таких як нержавіюча сталь або сплави на основі нікелю. Однак титан вимагає більшої уваги до чистоти та захисту від інертного газу, ніж інші метали. Забруднення повітря може пошкодити титанові зварні шви.
Застосування титану
Механічні властивості титану, зокрема його співвідношення міцності та ваги, дуже корисні в аерокосмічній та автомобільній промисловості. Ti 6AL-4V становить майже половину всіх сплавів, які використовуються в аерокосмічній галузі. Він також широко використовується в медичній промисловості завдяки чудовій стійкості до корозії та біосумісності.
Серед поширених застосувань титану:
Авіаційний двигун і каркас.
Бронеобшивка.
Військово-морський корабель.
космічний корабель.
ракета.
шасі.
вихлопна труба.
Штучні суглоби.
Обладнання, що використовується для фіксації або відновлення кісток.
Імплантовані медичні пристрої.
Спортивне обладнання.
