Adakah Inconel tahan karat?
Aloi Inconel adalah antara logam yang paling serba boleh. Dengan prestasi tinggi dan ciri-ciri cemerlang mereka, ia digunakan dalam pelbagai industri.
Ia adalah pilihan semula jadi untuk industri automotif, aeroangkasa, marin dan minyak dan gas kerana ia dioptimumkan secara khusus untuk menahan beberapa keadaan pembuatan yang paling mencabar.
Apakah sebenarnya yang menjadikan aloi Inconel begitu istimewa? Inilah semua yang anda perlu tahu tentang mereka.
Bagaimana aloi Inconel dibuat
Walaupun komposisi aloi Inconel berbeza-beza, semuanya dibuat dengan nikel dan kromium sebagai unsur utama. Logam khusus ini tidak boleh dikelirukan dengan keluli tahan karat dupleks, keluli tahan karat austenit atau sebarang jenis aloi keluli tahan karat yang lain. Di bawah ialah gambaran ringkas tentang pelbagai jenis aloi Inconel dan komposisi masing-masing.
Inconel 600
Aloi nikel-kromium ini sangat tahan terhadap banyak unsur menghakis. Ia tidak akan tunduk kepada pengoksidaan umum atau retakan kakisan tegasan yang disebabkan oleh ion klorida, walaupun dalam keadaan suhu yang melampau.
Inconel 601
Inconel 601 mengandungi nikel, kromium dan aluminium. Penambahan aluminium memberikan sifat mekanikal yang sangat baik, walaupun dalam persekitaran suhu tinggi.
Inconel 625
Inconel 625 mengandungi nikel, kromium, molibdenum dan niobium. Tindak balas antara molibdenum dan niobium menyebabkan struktur mikro matriks aloi mengeras, dengan itu meningkatkan kekuatan tegangan keseluruhannya. Ini menjadikan aloi berasaskan nikel ini sangat tahan terhadap unsur menghakis yang biasa ditemui dalam keadaan yang teruk.
Inconel 690
Tidak seperti aloi logam lain dalam julat, Inconel 690 diperbuat daripada kromium dan nikel tinggi. Penggunaan kromium tinggi menjadikan varian aloi logam khas ini sangat tahan terhadap keadaan menghakis persekitaran berair. Rintangan kakisannya yang tinggi juga membolehkannya menahan sulfurisasi yang berlaku dalam persekitaran suhu tinggi.
Inconel 718
Struktur dan tindak balas Inconel 718 agak berbeza daripada logam lain dalam siri ini. Superaloi berasaskan nikel ini diperbuat daripada nikel dan kromium dengan sejumlah besar molibdenum, niobium dan besi. Ia juga mengandungi sejumlah kecil aluminium dan titanium. Gabungan unsur mengaloi ini menjadikan Inconel 718 sangat kuat, fleksibel dan tahan retak selepas kimpalan.
Aplikasi Aloi Inconel
Pengilang dan jurutera reka bentuk menggunakan aloi Inconel dalam pelbagai aplikasi perindustrian yang memerlukan bahan yang boleh dipercayai dan unggul dari segi teknikal. Hakikat bahawa mereka mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap kakisan dan suhu tinggi menjadikannya sangat menarik.
Aloi ini paling baik dikhaskan untuk digunakan dalam persekitaran yang tidak dapat ditahan oleh bahan lain. Digariskan di bawah adalah beberapa aplikasi industri terkemuka yang bergantung pada aloi Inconel.
Enjin jet
industri aeroangkasa
Komponen enjin jet sentiasa terdedah kepada tekanan dan suhu tinggi. Oleh itu, bahan yang digunakan dalam pembinaannya perlu menahan keadaan ini sambil mengekalkan kekuatan dan integritinya.
Aloi super berasaskan nikel ialah pilihan semula jadi untuk sebarang aplikasi suhu tinggi. Ia tahan kakisan, tahan ubah bentuk rayapan dalam persekitaran tekanan tinggi, dan mempunyai kadar pengembangan yang rendah walaupun dalam keadaan suhu tinggi. Contohnya, Inconel 718 dan 750 digunakan dalam pembuatan pengedap turbin, pengikat dan pelapik ekzos.
Industri automobil
Enjin kereta ialah komponen mekanikal ketepatan. Ia menjana banyak haba tetapi masih perlu cekap, ringan dan boleh dipercayai. Inconel 600, 601 dan 625 mempunyai pelbagai aplikasi termasuk pembinaan komponen kritikal dalam kenderaan berprestasi tinggi. Selain itu, ia sering digunakan dalam peranti keselamatan pasif seperti beg udara, alat suis elektrik, pam bahan api, penderia, sistem pencucuhan dan penyambung ekzos.
industri pembinaan kapal
Aloi Inconel mencapai prestasi tinggi walaupun dalam keadaan yang paling ekstrem, seperti yang terdapat dalam industri pembinaan kapal. Aloi nikel boleh menahan keadaan sangat menghakis loji pemprosesan luar pesisir yang bergantung kepada air laut sebagai penyejuk.
Inconel 625 digunakan secara meluas dalam jaket kabel komunikasi dasar laut, motor pendorong, bilah kipas, tali dawai, dan juga peralatan lubang bawah.
Sifat Aloi Inconel
Salah satu sifat aloi Inconel yang paling ketara ialah rintangan kakisannya. Mereka juga mempamerkan ketahanan yang sangat baik terhadap pengoksidaan, walaupun dibandingkan dengan keluli tahan karat, dan boleh menahan suhu tinggi.
Apabila terdedah kepada suhu tinggi, Inconel membentuk lapisan oksida pelindung dan pasif pada permukaannya untuk melindunginya daripada kerosakan selanjutnya. Ia bukan sahaja tahan haba, tetapi ia mengekalkan kekuatannya di bawah keadaan ini. Selain itu, Inconel tahan tekanan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi melampau dalam pelbagai bidang.
Percikan api terhasil apabila logam dipotong
Kekuatan Suhu Tinggi Aloi Inconel
Kekuatan aloi super dipertingkatkan dengan pengukuhan larutan pepejal dan pengukuhan kerpasan atau pengerasan umur. Rawatan haba yang digunakan bergantung pada aloi suhu tinggi tertentu.
Teknik ini menggabungkan nikel dengan jumlah niobium yang berbeza-beza untuk membentuk gamma bis (gamma). Sebatian antara logam ini menghasilkan hablur padu kecil yang menghalang ubah bentuk rayapan dan tergelincir pada suhu tinggi.
Pembentukan hablur ini meningkat dari semasa ke semasa, terutamanya selepas mendedahkan aloi kepada suhu 1,560 darjah F (850 darjah ) dan ke atas selama 3-72 jam. Lapisan oksida pasif yang tebal ini membolehkan logam kekal sangat kuat pada julat suhu yang luas.
Berikut ialah gambaran keseluruhan sifat mekanikal helaian Inconel 718 selepas rawatan haba pemendakan.
Kekuatan Hasil dalam Keadaan Anil (Offset Minimum 0.2%): 80,000 psi (550 MPa)
Kekuatan tegangan muktamad (minimum): 140,000 psi (965 MPa)
Pemanjangan (minimum): 30 (% daripada 2 inci)
Pekali pengembangan haba dari 77 darjah F hingga 1400 darjah F: 8.9
Memandangkan kekuatan aloi super yang tinggi, terdapat beberapa pertimbangan mesin utama yang mesti diambil kira semasa memotongnya. Rintangan suhu tinggi mereka sering menambah haba tambahan pada alat pemotong, mengurangkan prestasinya. Menambah bilah atau salutan kalis haba khas pada proses pemesinan membantu mesin tahan lebih baik semasa proses pemotongan.
