Az Inconelt nehezebb megmunkálni, mint a titánt?
Inconel
Az Inconel a Specialty Metals által gyártott nikkel-króm magas hőmérsékletű ötvözetek sorozatának kereskedelmi neve. Rendkívül ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, és körülbelül 2,000 F-fokot (ötvözettől függően) szilárdságvesztés nélkül képes ellenállni. Alacsony hőmérsékleten is jól teljesít.
Az extrém hőmérsékleti tulajdonságok mellett az Inconel szobahőmérsékleten kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Például az Inconel 725 szakítószilárdsága akár 180 ksi, ami kétszerese a szerkezeti acél szilárdságának. Egyes Inconel ötvözetek, mint például az Inconel 718, csapadékkal edzettek, ami tovább növeli szilárdságukat. Az Inconel emellett nagyon ellenáll a korróziónak, beleértve az oxidációt, a lyukkorróziót, a réskorróziót és a korróziós repedéseket.
Az Inconel tulajdonságai értékes fémmé teszik a legigényesebb körülmények között is. Azonban a legtöbb szuperötvözethez hasonlóan ez is sokkal drágább, mint az olyan közönséges fémek, mint az acél, alumínium és titán.
Inconel megmunkálása
Az Inconel szilárdsága értékes anyaggá teszi extrém körülmények között is, de megnehezíti a megmunkálását is. Nagyon kemény és hajlamos megmunkálás közben megkeményedni, ami károsíthatja a vágószerszámokat és deformálhatja a munkadarabot.
A feszültségoldó Inconel a megmunkálás előtti oldatkezelés révén csökkenti a felületi keménységet és korlátozza a munkakeményedést, ezáltal csökkenti a szerszám igénybevételét és kopását. A kerámia vágószerszámok azért ajánlottak, mert képesek gyors, folyamatos vágást végezni, ami minimálisra csökkenti a munkakeményedést. Szintén fontos elkerülni a csípést, ami növeli a munkakeményedést.
Hegesztés Inconel
A legtöbb Inconel ötvözet nehezen hegeszthető, mert a varratok könnyen eltörnek. Néhány Inconel ötvözetet azonban hegeszthetőnek terveztek. Ezeket jellemzően TIG (volfram inert gáz) hegesztéssel végzik, és töltőfémként Inconel 625-öt (a legkönnyebben hegeszthető Inconel ötvözet) használnak. Míg a TIG hegesztéshez általában nincs szükség töltőanyagra, addig Inconel hegesztéshez ajánlott, mert nagyon nehéz repedés nélkül összeolvasztani két alkatrészt.
Inconel alkalmazások
Magas vegyszer- és magas hőmérséklet-állósága miatt az Inconel jól alkalmazható különféle repülési, olaj- és gázipari, valamint tengeri alkalmazásokhoz. Az Inconel néhány gyakori felhasználási esete:
Sugárhajtómű kipufogógáz.
Turbina.
Kipufogócső csatlakozó.
Rakták halom.
Földgázvezeték.
Tengeri légcsavar lapátok.
Repülési és tengeri kötőelemek.
Nehézgép alkatrészek.
Az Inconel ideális anyag, amikor szélsőséges hőmérsékletekre és korrózióállóságra van szükség, különösen akkor, ha a magas hőmérséklet csökkentené más fémek szilárdságát és oxidációs ellenállását.
titán
A titán egy elemi fém, amelynek rendkívül magas szilárdság/tömeg aránya van, így hasznos lehet olyan alkalmazásokban, mint a repülőgép- és űrkutatási szerkezeti alkatrészek, ahol a súlycsökkentés kritikus. A titán körülbelül olyan erős, mint az acél, de csak a fele súlya. Ezek a tulajdonságok azonban magasabb árcédulával járnak, mint a gyakoribb fémek, például az alumínium és az acél, bár általában sokkal olcsóbb, mint az Inconel.
A titán környezeti hőmérsékleten nem lép reakcióba oxigénnel és vízzel. Az Inconelhez hasonlóan a titán is passziváló oxidréteget képez a felületén, hogy megvédje az anyagot. Ez a titánt rendkívül korrózióállóvá teszi, sőt ellenáll az erős savaknak is, mint a kénsav és a sósav. Ezenkívül a titán biológiailag kompatibilis és nem mérgező, így számos orvosi alkalmazásban használható.
A titán két minőségben kapható: kereskedelmi tiszta titán és ötvözött titán. A leggyakoribb ötvözet a Ti 6Al-4V, amelyet alumíniummal és vanádiummal ötvöznek, és a világszerte felhasznált titán körülbelül felét teszi ki. Ezt és más titánötvözetek keményebbek, erősebbek és/vagy könnyebben megmunkálhatóak, mint a tiszta titán. A kereskedelmileg tiszta (CP) titán puhább és rugalmasabb, mint a titánötvözetek, de korrózióállósága kiemelkedő.
Titán feldolgozás
Azok a tulajdonságok, amelyek a titánt ilyen hasznos fémmé teszik, szintén megnehezítik a megmunkálását. Az Inconelhez hasonlóan a titán is hajlamos a munkakeményedésre. A CP titán megmunkáláskor is nagyon ragadós, hosszú, folyamatos forgácsokat képez, amelyek zavarják a vágószerszámokat. Ez a tulajdonság is hajlamossá teszi a kopásra. Ez csökkenthető, ha sok nagynyomású hűtőfolyadékot használ a forgácsok mielőbbi eltávolítására és a szerszám hornyainak tisztán tartására.
Titánötvözetek megmunkálásakor kerülje a megszakított vágásokat, és mindig tartsa mozgásban a szerszámot, amikor érintkezik a munkadarabbal. A túlzott érintkezés a szerszám súrlódását okozhatja, túlzott hőt termelhet, és munkakeményedéshez vezethet. Az alacsonyabb fordulatszámmal és nagyobb előtolási sebességgel végzett megmunkálás jelentősen csökkentheti a hőtermelést.
Míg az Inconel nagyon kemény és merev, a titán rugalmasabb, így a munkadarab erős fogást és a lehető legerősebb gépbeállítást igényel. A titán és ötvözetei nagyon rugalmasak, ami a megmunkálás során visszaugrást és repedést okozhat, és rossz felületi minőséget eredményezhet.
