V oblasti vysokovýkonných zliatin vynikajú Inconel 601 a Inconel 718 ako dva najpoužívanejšie materiály, z ktorých každý má svoj jedinečný súbor vlastností a aplikácií. Ako dodávateľ Inconel 601 som dobre oboznámený s charakteristikami tejto zliatiny a som dychtivý preskúmať rozdiely medzi týmito dvoma populárnymi triedami Inconel.
Chemické zloženie
Chemické zloženie zliatiny hrá zásadnú úlohu pri určovaní jej vlastností. Inconel 601 je zliatina niklu, chrómu a železa. Zvyčajne obsahuje okolo 60 % niklu, 23 % chrómu a 14 % železa, spolu s malým množstvom hliníka (1,2 – 1,7 %) a iných stopových prvkov. Vysoký obsah chrómu poskytuje vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a korózii, zatiaľ čo prídavok hliníka zvyšuje tvorbu stabilnej oxidovej vrstvy na povrchu, čím ďalej zlepšuje jeho výkon pri vysokých teplotách.
Na druhej strane, Inconel 718 je precipitačná - vytvrditeľná zliatina niklu a chrómu. Má zložitejšie zloženie, s približne 50 – 55 % niklu, 17 – 21 % chrómu, 19 – 22 % železa a významným množstvom nióbu (4,75 – 5,5 %), molybdénu (2,8 – 3,3 %) a titánu (0,65 – 1,15 %). Prítomnosť nióbu a titánu umožňuje precipitačné vytvrdzovanie, čo dodáva Inconelu 718 jeho vysokú pevnosť pri izbovej aj zvýšenej teplote.
Fyzikálne vlastnosti
Hustota
Inconel 601 má hustotu približne 8,11 g/cm³. Táto relatívne mierna hustota ho robí vhodným pre aplikácie, kde sa berie do úvahy hmotnosť, ale vyžaduje sa aj výkon pri vysokých teplotách. Naproti tomu Inconel 718 má o niečo vyššiu hustotu okolo 8,22 g/cm³. Rozdiel v hustote je spôsobený rôznymi legovacími prvkami a ich pomermi v týchto dvoch materiáloch.
Tepelná expanzia
Tepelná rozťažnosť je dôležitou vlastnosťou, najmä pre komponenty, ktoré sú vystavené teplotným zmenám. Inconel 601 má relatívne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, čo znamená, že sa bude menej rozťahovať a zmršťovať, keď je vystavený zmenám teploty. Táto vlastnosť je výhodná v aplikáciách, kde je rozhodujúca rozmerová stabilita, ako napríklad vo vysokoteplotných peciach a výmenníkoch tepla. Inconel 718 má tiež relatívne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, ale v niektorých teplotných rozsahoch je o niečo vyšší ako koeficient Inconel 601.
Tepelná vodivosť
Z hľadiska tepelnej vodivosti má Inconel 601 tepelnú vodivosť približne 11 W/(m·K) pri izbovej teplote. Táto relatívne nízka tepelná vodivosť z neho robí dobrý izolant pri vysokoteplotných aplikáciách. Inconel 718 má podobnú tepelnú vodivosť pri izbovej teplote, okolo 11,4 W/(m·K). So zvyšujúcou sa teplotou sa však mení tepelná vodivosť oboch zliatin a rozdiel medzi nimi je výraznejší.
Mechanické vlastnosti
Pevnosť
Jeden z najvýznamnejších rozdielov medzi Inconel 601 a Inconel 718 spočíva v ich pevnostných vlastnostiach. Inconel 718 je známy svojou vysokou pevnosťou, najmä pri zvýšených teplotách. Precipitačným vytvrdzovaním môže dosiahnuť medzu klzu až 1240 MPa a medzu pevnosti v ťahu až 1450 MPa pri izbovej teplote. Naproti tomu Inconel 601 má nižšie hodnoty pevnosti. Jeho medza klzu je typicky okolo 240 - 340 MPa a jeho medza pevnosti v ťahu je okolo 550 - 750 MPa. Inconel 601 však stále ponúka dostatočnú pevnosť pre mnohé aplikácie, najmä tie, kde je prvoradá odolnosť proti korózii a odolnosť proti oxidácii pri vysokých teplotách.
Ťažnosť
Tažnosť je schopnosť materiálu plasticky sa deformovať pred lámaním. Inconel 601 má dobrú ťažnosť, čo umožňuje jeho ľahké tvarovanie do rôznych tvarov procesmi, ako je valcovanie, kovanie a obrábanie. Typicky môže dosiahnuť predĺženie 30 - 40% v ťahových skúškach. Inconel 718 má tiež primeranú ťažnosť, s predĺžením okolo 25 - 30 % pri izbovej teplote. Precipitácia - kalenie však môže do určitej miery znížiť jeho ťažnosť, najmä ak materiál nie je správne tepelne spracovaný.
Odolnosť proti korózii a oxidácii
Odolnosť proti korózii
Inconel 601 aj Inconel 718 ponúkajú vynikajúcu odolnosť proti korózii v širokej škále prostredí. Inconel 601 je vysoko odolný voči korózii v oxidačnom a redukčnom prostredí, vrátane tých, ktoré obsahujú plyny obsahujúce síru. Jeho vysoký obsah chrómu vytvára na povrchu ochrannú oxidovú vrstvu, ktorá zabraňuje ďalšej korózii. Inconel 718 má tiež dobrú odolnosť proti korózii, ale je odolnejší voči jamkovej a štrbinovej korózii v dôsledku prítomnosti molybdénu a nióbu v jeho zložení.
Odolnosť proti oxidácii
Z hľadiska odolnosti voči oxidácii je Inconel 601 výnimočný. Vydrží nepretržité používanie pri teplotách až do 1100 °C, pričom vytvorí stabilnú a priľnavú vrstvu oxidu, ktorá chráni podkladový materiál pred ďalšou oxidáciou. Vďaka tomu je ideálnou voľbou pre aplikácie vo vysokoteplotných peciach, zariadeniach na tepelné spracovanie a komponentoch horákov. Inconel 718 má tiež dobrú odolnosť proti oxidácii, ale jeho maximálna prevádzková teplota je nižšia, typicky až okolo 700 - 750 °C.
Aplikácie
Aplikácie Inconel 601
Vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči oxidácii a dobrej tvarovateľnosti je Inconel 601 široko používaný vo vysokoteplotných aplikáciách. Bežne sa používa pri výrobePotrubie Inconel 601pre výmenníky tepla,Rúrka Inconel 601pre komponenty pece aCievka Inconel 601pre vykurovacie telesá. Používa sa aj v chemickom spracovateľskom priemysle, kde dokáže odolávať korozívnym účinkom rôznych chemikálií pri vysokých teplotách.
Aplikácie Inconel 718
Vysoká pevnosť a dobrá odolnosť proti korózii Inconel 718 z neho robia obľúbenú voľbu v leteckom a automobilovom priemysle. Používa sa pri výrobe lopatiek turbín, komponentov motorov a konštrukčných dielov, kde sa vyžaduje vysoká pevnosť a spoľahlivosť pri zvýšených teplotách. Používa sa tiež v ropnom a plynárenskom priemysle na komponenty vrtov a v jadrovom priemysle na komponenty reaktorov.
Zvárateľnosť
Zvárateľnosť je dôležitým faktorom pre mnohé aplikácie. Inconel 601 má dobrú zvárateľnosť a možno ho zvárať pomocou konvenčných zváracích procesov, ako je zváranie plynovým volfrámovým oblúkom (GTAW) a zváranie plynovým kovovým oblúkom (GMAW). Na zabezpečenie celistvosti zvaru je však potrebné riadne tepelné spracovanie pred a po zváraní. Inconel 718 je náročnejší na zváranie kvôli jeho vyzrážaniu - tvrdnutiu. Aby sa zabránilo praskaniu a zachovali sa vysokopevnostné vlastnosti materiálu, sú potrebné špeciálne postupy zvárania a tepelné spracovanie.
náklady
Cena je vždy faktorom pri výbere materiálu. Vo všeobecnosti je Inconel 718 drahší ako Inconel 601. Komplexné zloženie a proces precipitácie - vytvrdzovania Inconelu 718 prispievajú k jeho vyššej cene. Inconel 601 s relatívne jednoduchším zložením a požiadavkami na spracovanie ponúka cenovo výhodnejšie riešenie pre aplikácie, kde nie je primárnou požiadavkou vysoká pevnosť.
Záver
Stručne povedané, Inconel 601 a Inconel 718 sú dve odlišné zliatiny s vlastnými jedinečnými výhodami. Inconel 601 vyniká odolnosťou proti oxidácii pri vysokých teplotách a tvarovateľnosťou, vďaka čomu je vhodný pre aplikácie, kde je rozhodujúca ochrana proti korózii a oxidácii. Naproti tomu Inconel 718 ponúka vysokú pevnosť pri izbových aj zvýšených teplotách, vďaka čomu je ideálny pre aplikácie v leteckom, automobilovom a inom vysokovýkonnom priemysle.
Ako dodávateľ Inconel 601 dokážem zabezpečiť kvalitné produkty Inconel 601, napr.Potrubie Inconel 601,Rúrka Inconel 601aCievka Inconel 601. Ak potrebujete Inconel 601 pre svoj projekt, odporúčame vám obrátiť sa na diskusie o obstarávaní. Môžeme spolupracovať na určení najlepšieho riešenia pre vaše špecifické požiadavky.
Referencie
- Príručka ASM, zväzok 2: Vlastnosti a výber: Neželezné zliatiny a materiály na špeciálne účely.
- "Zliatiny na báze niklu" od Johna R. Davisa.
- Technické listy od hlavných výrobcov zliatin.
