Что такое Инконель?

инконель

Какое слово приходит на ум когда вы видите слово Инконель(англ.Inconel)?

инконельВ интернете идут оживленные разговоры о плюсах и минусах аустенитных жаропрочных никель — хромовых сплавов и мы Донсварка считаем что Инконель заслуживает более пристального рассмотрения.
Общее мнение восхваляет его способность справляться с экстремальными средами, одновременно слышатся негативные отзывы от специалистов которые знают не по наслышке о репутации которую имеет Инконель. Когда одновременно сталкиваешься с высокими эксплуатационными расходами и аллергией на никель, что является обычным делом при работе с этим сплавом. В этой статье, давайте взвесим все за и против работы с инконель и узнаем кое что новое об этом супер сплаве.

Во-первых, что такое Инконель?

Созданный в 1940г во времена когда разработка новых сплавов и космонавтика работали рука об руку производя инженерные прорывы для гражданского и военного применения. Инконель является суперсплавом на основе никель-хрома предназначенный для экстремальных сред с высокими давлением, температурой, коррозией и окислением. Зарегистрированный торговый знак компании Special Metals Corporation. Не смотря на то что он состоит из различных составных соединений, основой является никель, как правило содержанием между 44-72% от общего состава и хрома 14-30% по массе. Именно такая комбинация придает Инконель характерные черты — никель работает в тандеме с хромом, обеспечивая дополнительный эффект формируя устойчивые карбиды металлов и улучшая устойчивость к коррозии.
Инконель используется в очистительных и утилизационных процессах, таких как теплобменники, лопасти газовых турбин, сосуды давления и системы генерации потока в которых продолжительные процессы требуют применения материалов устойчивых к изменениям температуры и кинетической энергии. Так же интенсивно используется в автоматических выпускных клапанах и системах Formula 1, NASCAR, NHRA и даже публичном секторе корпорации Тесла в системах баттарей. Однако, этот сплав был создан для нужд космонавтики и по сей день его использование в этой отрасли является преобладающим.
Например, вы знали что мифический гиперзвуковой самолет X-5 имел внешнюю оболочку из Инконель которая обеспечивала достижения рекордных скоростей.
В ракете Saturn V которая доставила человека на Луну использовали версию инконель X схожую с X-15, которую применяли в двигателе ракеты F-1, осевая нагрузка составляла 7000 кН и свыше 7МПа давления в камере. Цементация этих мест обеспечило создание самого мощного двигателя на жидком топливе.

Space X использует Инконель 718 в коллекторах двигателя ракеты Merlin, которая вывела на орбиту Falcon 9.

 

Так из чего же состоят сплавы Инконель и какие их основные характеристики?

Инконель разнообразен по составу — начиная с первоначального открытого в 1940г, появление новых вариантов было обусловлено производственными нуждами. Например, Инконель 625 был изобретен для облегчения потока в трубах. Различные версии Инконель которые пришли на смену первоночальной версии имеют лучшую свариваемость и устойчивость к коррозии. Расширилось применение Инконель 625 в химической, морской и ядерной промышленностях.
Ниже мы приведем основные варианты сплавов с содержанием никеля и хрома в процентах, вместе с их ключевыми функциями:

1.Инконель 600(72%Ni, 15-17%Cr) устойчив к газам гидрохлорида.
2.Инконель 625(58%Ni, 20-23%Cr) обеспечивает превосходную коррозионную устойчивость к водным растворам, отличную свариваемость.
3.Инконель 690(59%Ni, 30%Cr) высокое содержание хрома обеспечивает высокую коррозионную устойчивость к водным растворам и металлургическую стабильность.
4.Инконель X-750(70%Ni, 14017%Cr), создан для X-15. Отличается от 600 добавлением ниобия(1%), кобальта(1%), алюминия(0,4-1,0%) и титана(2%). X-750 имеет хорошее формообразование и сохраняет механические свойства при высоких температурах и используется в нефтегазовой отрасли, двигателях газовых турбин и ядерных реакторах.

 

Механическая обработка.

«Заберите это от нас!» — слышится от тех, кто работает с Инконель. Осуществлять механическую обработку Инконель на высоких скоростях хороший способ угробить оборудование. Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклёпу. Не смотря на это возможно использование твердосплавного наконечника резца, большая скорость реза приводит к цементированию, сокращая жизнь инструмента. Есть другие варианты кроме использования больших скоростей; кобальтовые буры и эмульсия для охлаждения, небольшая скорость и подача заготовки вот необходимые условия для успешной механической обработки.

 

Сварка.

Сваривать  проблематично так же как и механически обрабатывать, но один раз познакомившись с процессом, проблем в дальнейшем не возникнет. Во-первых сплавы никеля известны своей устойчивостью к высоким температурам, после сварки возможны появление трещин. Но есть сплавы предназначеные для сварки. Мы рекомендуем использовать присадочную проволоку Инконель 625 для сварки как однородных, так и разнородных сплавов. После затвердевания сварного шва, он имеет неясные очертания и непривлекательный внешний вид. Если все сделано правильно сварной шов имеет повышенную устойчивость к коррозии и прочность.
Для сварки Инконель рекомендуется TIG(Tungsten Inert Gas) обеспечивающая повышенный контроль в руках опытного сварщика по сравнению с GMAW(Gas Metal Arc Welding) и SMAW(Shielded Metal Arc Welding). Если это ваш первый опыт в сварке этого сплава то вам поможет только практика. По сравнению с нержавеющей сталью сварка Инконель требует меньший нагрев. Необходима тщательная обработка свариваемых кромок. Сварка выполняется под углом 90 градусов с постепенным спадом температуры к концу сварного шва для предотвращения пор и трещин.

Be the first to comment on "Что такое Инконель?"

Добавить комментарий

%d такие блоггеры, как: