Инконель
Внешний вид: металл серого цвета |
|
| Химический состав | |
|---|---|
|
|
|
| Тип сплава | |
|
Семейство аустенитных никель-хром базированных жаропрочных сплавов |
|
| Механические свойства | |
|
Большая склонность к наклепу, 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[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]
Содержание |
Свойства [править]
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]
Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклепу. 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]
Большинство сплавов Инконель плохо сваривается из-за растрескивания и микроструктурного разделения легирующих элементов, хотя есть сплавы, которые свариваются хорошо.
Сплавы из семейства Инконель [править]
- 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]
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]
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.
Сплавы [править]
Инконель 718 [править]
| Элемент | Процент % | |
|---|---|---|
| Ni[6] | 52,5 |
|
| Cr | 19,0 | |
| Mo | 3,0 | |
| Al | 0,5 | |
| Ti | 0,90 | |
| Nb | 5,1 | |
| C менее | 0,08 | |
| B менее | 0.06 | |
| Fe остальное | 18,86 |
Жаропрочный сплав, предназначен для работы при температурах до 980 °C, один из наиболее распространеных 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 процентов 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 при 720 °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 при 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 при 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]
| Элемент | Процент % | |
|---|---|---|
| Ni | 73 |
|
| Cr | 18 | |
| 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]
Примечания [править]
- ↑ High-Performance Alloys, Special Metals Corporation
- ↑ Special Alloys, Source 1 Alloys
- ↑ INCONEL alloy 600, Special Metals Corporation
- ↑ INCONEL alloy 625, Special Metals Corporation
- ↑ INCONEL alloy 718, Special Metals Corporation
- ↑ Superalloys
- ↑ 1 2 Decker, R. F. Evolution of Wrought Age-Hardenable Superalloys, The Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, v. 58, № 9, 2006
- ↑ Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969, стр. 488
- ↑ 1 2 Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969
- ↑ msm.cam.ac.uk



