Инконель

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Inconel 718.JPG
Внешний вид: металл серого цвета
Химический состав

060.svg Ni 50-72 %
030.svg Cr 14-43 %
010.svg Fe 5-10 %
010.svg Mo до 8 %
010.svg Nb до 5 %
000.svg Al до 1,15 %

Тип сплава

Семейство аустенитных никель-хром базированных жаропрочных сплавов

Механические свойства

Большая склонность к наклёпу,
плохо свариваются

Физические свойства
Коррозионная стойкость

высокая

Маркировка

Inconel 600, Inconel 625, Inconel 690, Inconel 718, Инконель X-750, Inconel 751, Inconel 939

Аналоги

Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 и Nicrofer 6020

Применение

Изготавливают элементы газотурбинных двигателей, компрессоры, химические аппараты, пароперегреватели. Как напыление для защиты химических аппаратов.

Торговые марки

Inconel™

Инконель (англ. Inconel) — семейство аустенитных никель-хромовых жаропрочных сплавов. Зарегистрированная торговая марка компании Special Metals Corporation[en][1]. Инконель обычно применяется при высоких температурах. Часто название сокращают до «Inco» (иногда «Iconel»). Семейство включает: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 и Nicrofer 6020.[2]

Свойства[править | править вики-текст]

Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконель формирует тонкую стабильную пассивирующую оксидную пленку, предохраняющую поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для приложений, где алюминий или сталь не работают.

Механическая обработка[править | править вики-текст]

Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклёпу. Поэтому такие сплавы, как Инконель 718, обрабатывают глубоким, но медленным резанием с использованием твердосплавного инструмента. Сплавы, как Инконель серии 6** наоборот, обрабатывают с малой глубиной съёма и скоростью порядка 40м/мин

Сварка[править | править вики-текст]

Большинство сплавов Инконель плохо сваривается из-за растрескивания и микроструктурного разделения легирующих элементов, хотя есть сплавы, которые свариваются хорошо.

Сплавы из семейства Инконель[править | править вики-текст]

  • Inconel 600
  • Inconel 625: кислотостойкий, хорошая свариваемость
  • Inconel 690: низкое содержание кобальта для атомной промышленности
  • Inconel 718: хорошая свариваемость
  • Inconel X-750
  • Inconel 751: повышенное содержания алюминия для повышения стойкости при высоких температурах
  • Inconel 939: хорошая свариваемость

Химический состав сплавов[править | править вики-текст]

Различные сплавы сильно отличаются по композициям, но во всех доминирует никель, второй элемент — хром.

Inconel Элемент (масс %)
Ni Cr Fe Mo Nb Co Mn Cu Al Ti Si C S P B
600[3] 72,0 14,0-17,0 6,0-10,0 1,0 0,5 0,5 0,15 0,015
625[4] 58,0 20,0-23,0 5,0 8,0-10,0 3,15-4,15 1,0 0,5 0,4 0,4 0,5 0,1 0,015 0,015
718[5] 50,0-55,0 17,0-21,0 balance 2,8-3,3 4,75-5,5 1,0 0,35 0,2-0,8 0,65-1,15 0,3 0,35 0,08 0,015 0,015 0,006

Применение[править | править вики-текст]

Инконель часто используется в экстремальных условиях — газотурбинный двигатель, компрессор, химические аппараты, пароперегреватели. Инконель наносят как защитное покрытие аппаратов химической промышленности с помощью высокоскоростного газопламенного напыления. Об использовании инконеля в производстве своего суперкара Nemesis объявила американская компания Trion Supercars.

Сплавы[править | править вики-текст]

Инконель 718[править | править вики-текст]

Химический состав
Инконель 718
Элемент %
Ni[6] 52,50

Cr 19,00
Mo 3,00
Al 0,50
Ti 0,90
Nb 5,10
C <0,08
B <0.06
Fe остальное 18,86

Жаропрочный сплав, предназначен для работы при температурах до 980 °C, один из наиболее распространёных сплавов семейства Инконель. Разработан и запатентован (патент США № 3046108 от 24.07.1963), автор Айзелштайн (Eiselstein)[7]. В 1970-е годы в США на долю сплава Инконель 718 приходилось свыше 50% валового выпуска промышленных жаропрочных сплавов.

Сплав вначале применялся как обшивочный материал для сверхзвуковых самолётов[8]. Упрочнение сплава достигается за счёт медленного выделения интерметаллидного соединения никеля с титаном и ниобием. Сплав легко обрабатывется давлением и хорошо сваривается.

Сплав применяется для изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей[9].

Обработка tисп., °C Предел прочности
σb, кГ/мм²
Предел текучести
σ0,2, кГ/мм²
Удлинение
δ, %
Длительная прочность
σ1000, кГ/мм²
Наклёп и старение при720 °C 8 ч.;
охлаждение печи до 620 °C 10 ч.;
охлаждение на воздухе
20
426
538
648
153
-
-
-
145
-
-
-
9,5
-
-
-
-
130
88
31
Нагрев до 950 °C и старение при 720 °C 8 ч.;
охлаждение печи до 620 °C 10 ч.;
охлаждение на воздухе
20
426
538
648
145
-
-
-
122
-
-
-
17,3
-
-
-
-
120
102
38
Нагрев до 1065 °C и старение при 720 °C 8 ч.;
охлаждение печи до 620 °C 12 ч.;
охлаждение на воздухе
20
426
538
648
143
-
-
-
124
-
-
-
20.5
-
-
-
-
112
95
53

Инконель X-750[править | править вики-текст]

Химический состав
Инконель X-750
Элемент %
Ni 73,0

Железо Хром Никель

Cr 18,0
Fe 6,8
остальное 2,2

Жаропрочный сплав, предназначен для работы при температурах до 815 °C. Разработан в 1944 году Кларенсом Бибером и Уолтером Самптером в Хантингтоне (США)[7]. Сплав применяется для создания износостойких коррозионно-стойких промышленных покрытий, изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей, например, пружин, работающих до 650 °C. [9]

650 °C
100 часов
650 °C
1000 часов
815 °C
100 часов
815 °C
1000 часов
982 °C
100 часов
982 °C
1000 часов
Длительная прочность[10] 552 469 179 110 24 -

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. High-Performance Alloys, Special Metals Corporation
  2. Special Alloys, Source 1 Alloys
  3. INCONEL alloy 600, Special Metals Corporation
  4. INCONEL alloy 625, Special Metals Corporation
  5. INCONEL alloy 718, Special Metals Corporation
  6. Superalloys
  7. 1 2 Decker, R. F. Evolution of Wrought Age-Hardenable Superalloys, The Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, v. 58, № 9, 2006
  8. Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969, стр. 488
  9. 1 2 Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969
  10. msm.cam.ac.uk