Inconel 718 (یا آلیاژ 718) نوع خاصی از سوپرآلیاژ با استحکام بالا با پایه نیکل کروم است که آن را در برابر خوردگی، فشار بالا و دماهای شدید تا 700 درجه سانتیگراد مقاوم می کند.

این ماده از 50-55٪ نیکل، 17-21٪ کروم، 4.75-5.5٪ نیوبیم و تانتالوم و مقادیر کمی از مولیبدن، تیتانیوم، کبالت، آلومینیوم، منگنز، مس، سیلیکون و سایر عناصر تشکیل شده است.

اینکونل 718 به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش در طیف گسترده‌ای از کاربردها از عملیات تولید گرفته تا تجهیزات نظامی و صنعت هوافضا مفید است.

ویژگی های Inconel 718

مقاومت حرارتی

Inconel 718 با نقطه ذوب 1430 درجه سانتی گراد، مقاومت موثری در برابر گرما و دماهای بالا نشان می دهد. همچنین در شرایط برودتی به خوبی کار می کند، که دامنه مقاومت دمایی این ماده را نشان می دهد.

حفاظت از حرارت طبیعی

این سوپرآلیاژ نیکل دارای توانایی ذاتی برای ایجاد یک لایه اکسیدی قوی و پایدار در مواجهه با حرارت است. این ویژگی غیرفعال سازی طبیعی از مواد در برابر آسیب محافظت می کند.

مقاومت در برابر خوردگی

لایه محافظ اکسید به این نوع Inconel مقدار قابل توجهی مقاومت در برابر اکسیداسیون می دهد و در نتیجه از آن در برابر خوردگی محافظت می کند.

استحکام مکانیکی بالا

در دمای اتاق، مواد سوپرآلیاژی حداقل استحکام تسلیم 725 مگاپاسکال و استحکام کششی 1035 مگاپاسکال را نشان می‌دهند. هنگامی که Inconel 718 تحت تصفیه محلول و رسوب قرار می گیرد، این ارقام به ترتیب به 1035 MPa و 1240 MPa افزایش می یابد.

کیفیت جوش فوق العاده

سایر آلیاژهای اینکونل به دلیل شکنندگی و ترک خوردگی در نقطه جوش دقیق به سختی جوش می شوند. با این حال، Inconel 718 برای رسیدگی به این مشکل ایجاد شده است، چه از جوشکاری با پرتو الکترونی یا قوس الکتریکی استفاده شود.

چکش خواری خوب و کیفیت ماشین کاری

اکثر آلیاژهای اینکونل هنگام انجام ماشینکاری یا شکل دهی، سخت شدن کرنش را تجربه می کنند. Inconel 718 متفاوت است– ماشینکاری با استفاده از ابزار برش سخت از طریق مکانیزم برش کندتر آسان تر است.

رزوه زنی رول این سوپرآلیاژ از طریق حرارت القایی 700 درجه سانتی گراد پس از پیری کامل مواد امکان پذیر است.

تولید و فرآوری

Inconel 718 ممکن است از طریق فرآیندهای زیر تولید شود:

• آنیلینگ: فلز در معرض حرارت قرار می گیرد و سپس به تدریج به دمای پایین تری می رسد. این به ماده استحکام و مقاومت در برابر استرس می دهد.
• سخت شدن بارش: این روش که سختی سن یا عملیات حرارتی بارشی نیز نامیده می شود، با وارد کردن ناخالصی ها قبل از گرم کردن، استحکام آلیاژ را افزایش می دهد.

در بازپخت – یا همچنین به نام تقویت محلول جامد – اجزای فلزی به طور کامل حل می شوند تا به درستی رسوب کنند و به اینکونل 718 استحکامی که برای آن طراحی شده است بدهد.

در تقویت بارش، نیکل و نیوبیوم با هم ترکیب می شوند تا پرایم دوگانه گاما (یا Ni₃Nb). گرمای شدید در بالای 800 درجه سانتیگراد باعث رسوب فازهای نیکل می شود.

از این رو، Inconel 718 ممکن است زمانی که در دمای بالای 540 درجه سانتیگراد ماشین کاری شود، به شکل ها و جهت گیری های سفارشی تبدیل شود.

برنامه های کاربردی Inconel 718

پرینت سه بعدی

Inconel 718 با فناوری چاپ سه بعدی مرتبط شده است، زیرا این آلیاژ به طور موثر در چاپ قطعات و اجزای طیف گسترده ای از صنایع کار می کند. مطالعات متعددی به استفاده از سوپرآلیاژ در صنعت ساخت افزودنی (AM) و پیشرفت‌های بیشتر برای به حداکثر رساندن ویژگی‌های آن پرداخته‌اند.

قطعات موتور توربین گاز

به دلیل جوش پذیری کارآمد و مقاومت در برابر حرارت، سوپرآلیاژ به جزء جدایی ناپذیر موتورهای توربین گاز تبدیل شده است.

هوافضا و ساخت هواپیما

با توجه به استحکام و مقاومت مواد، Inconel 718 به یک جزء محبوب برای قطعات موتور توربوجت مانند پوشش کمپرسور، دیسک و پره‌های فن تبدیل شده است. این سوپرآلیاژ همچنین راه خود را در تولید موتورهای موشکی پیدا کرده است، به خصوص با مقاومت بالای آلیاژ در برابر حرارت. این دلیل اصلی این است که اینکونل 718 حدود نیمی از اجزای قطعات موتور هواپیمای معمولی را تشکیل می دهد.

دایکستینگ

این نوع Inconel در محیط های گرم به خوبی کار می کند و بنابراین برای کاربردهای گرمای شدید مانند ریخته گری فلزی مناسب است. سایر فلزات غیرآهنی در این صنعت محبوبیت بیشتری دارند، اما Inconel 718 دارای چقرمگی بیش از حد کافی برای محافظت از خود در برابر آسیب است. در نتیجه، قالب ها یا نگهدارنده های قالب ساخته شده از Inconel 718 دوام بیشتری دارند و در برابر تغییر شکل بهتر مقاومت می کنند.