Kompleksowy przewodnik po superstopach na bazie niklu: Inconel 718 (stop 718/UNS N07718)

Kompleksowy przewodnik po superstopach na bazie niklu: Inconel 718 (stop 718/UNS N07718)

Inconel 718 jest również nazywany „Alloy 718” i nosi nazwę UNS N07718 lub W.Nr.2.4668 (chińska marka: GH4169). Jest to utwardzający się wydzieleniowo nadstop na bazie Ni-Cr-Fe, zawierający duże ilości żelaza, niobu i molibdenu oraz niewielkie ilości aluminium i tytanu. Tytan i niob dodaje się, aby przezwyciężyć problem pękania spowodowanego wiekiem odkształceniowym podczas spawania i napraw. Inconel 718 łączy w sobie odporność na korozję i wysoką wytrzymałość z doskonałą spawalnością, w tym odpornością na pękanie po spawaniu. Stop ma doskonałą wytrzymałość na pełzanie w temperaturach do 1300 stopni F [700 stopni].
Stop Inconel 718 wytrąca się w fazie tetragonalnej skupionej wokół ciała i fazie FCC i ma dobre wszechstronne właściwości w zakresie temperatur od -253 do 700 stopni. Granica plastyczności poniżej 650 stopni zajmuje pierwsze miejsce wśród odkształconych stopów wysokotemperaturowych. Ma dobrą odporność na zmęczenie, odporność na promieniowanie, odporność na utlenianie i odporność na korozję, a także ma dobrą przetwarzalność cięcia, spawalność i długoterminową stabilność strukturalną. Można wytwarzać części o skomplikowanych kształtach i są one szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, energetyce jądrowej i przemyśle naftowym w powyższym zakresie temperatur.

Właściwości Inconelu 718 (stop 718/UNS N06718)
Inconel718 utwardzany wydzieleniowo stop molibdenu zawiera niob i stop niklowo-chromowy. Ma wysoką wytrzymałość i dobrą wytrzymałość w temperaturze 700 stopni oraz dobrą odporność na korozję w środowiskach o wysokiej i niskiej temperaturze. W stanie dostawy można poddać obróbce rozsycającej lub utwardzeniu wydzieleniowemu.

Łatwy w obróbce;
Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość zmęczeniową, wytrzymałość na pełzanie i wytrzymałość na pękanie w temperaturze 700 stopni;
Odporność na utlenianie w temperaturze 1000 stopni;
Chemicznie stabilny w niskich temperaturach;
Charakteryzuje się dobrymi właściwościami spawalniczymi.
Stop 718 ma doskonałą odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe i korozję wżerową zarówno w środowiskach o wysokiej, jak i niskiej temperaturze. Stop 718 ma szczególnie wyjątkową odporność na utlenianie w wysokich temperaturach.

Odporność na korozję Inconel 718 (stop 718/UNS N06718)
Skład chemiczny stopów można podzielić na trzy kategorie: skład standardowy, skład wysokiej jakości i skład o wysokiej czystości. Wysokiej jakości składniki mogą redukować węgiel i zwiększać niob w oparciu o standardowe składniki, zmniejszając w ten sposób ilość węglika niobu, redukując źródła zmęczenia, zwiększając liczbę faz wzmacniających oraz poprawiając odporność zmęczeniową i wytrzymałość materiału. Jednocześnie zmniejsza się zawartość szkodliwych zanieczyszczeń i gazów. Składniki o wysokiej czystości opierają się na wysokich standardach jakości, aby zmniejszyć zawartość siarki i szkodliwych zanieczyszczeń oraz poprawić czystość i kompleksowe działanie materiałów.
Należy kontrolować zawartość boru w stopie Inconel 718 dla energetyki jądrowej (pozostałe pierwiastki pozostają niezmienione), a konkretną zawartość ustala się w drodze negocjacji między obiema stronami. Gdy ω(b) jest mniejsze lub równe 0,002%, różni się od stopu Inconel 718 stosowanego w przemyśle lotniczym i gatunkiem stopu jest Inconel 718A.

System obróbki cieplnej Stop na bazie niklu Incoloy 718
Stopy mają różne systemy obróbki cieplnej w celu kontrolowania wielkości ziaren, kształtu, rozkładu i ilości fazy delta, uzyskując w ten sposób różne właściwości mechaniczne. Systemy obróbki cieplnej stopów można podzielić na trzy typy:

(1) (1010 – 1065) stopień ±10 stopni, 1h, chłodzenie oleju, chłodzenie powietrzem lub chłodzenie wodą +720 stopni ±5 stopni, 8h, chłodzenie pieca 50 stopni/h do 620 stopni ±5 stopni, 8h, chłodzenie powietrzem. Wyniki pokazują, że wielkość ziaren materiału po obróbce jest gruboziarnista, nie ma fazy δ na granicach ziaren i ziaren oraz występuje wrażliwość na karb, ale korzystna jest poprawa udarności i odporności na kruchość wodorową w niskiej temperaturze.
(2) (950 – 980) stopni ±10 stopni, 1h, chłodzenie oleju, chłodzenie powietrzem lub chłodzenie wodą +720 stopni ±5 stopni, 8h, chłodzenie pieca 50 stopni/h do 620 stopni ±5 stopni, 8h, chłodzenie powietrzem. Jest to najczęściej stosowany system obróbki cieplnej i nazywany jest również standardowym systemem obróbki cieplnej.
(3) Ochłodzić do 5 stopni ± 8 stopni przy 620 stopniach/h, przechowywać przez 50 godzin i chłodzić na powietrzu przez 8 godzin. W obrabianym materiale jest mniej fazy δ, co może poprawić wytrzymałość i właściwości udarowe materiału. System ten nazywany jest także systemem obróbki cieplnej bezpośredniego starzenia.