Titanium atau Inconel

1. Bilik - kekuatan suhu (kekuatan tegangan & hasil)

Pada suhu bilik, kekuatan kedua -dua bahan berbeza mengikut gred, tetapiTinggi - Kekuatan aloi titanium sering sepadan atau melebihi gred inconel standard- manakala Inconel's 优势 muncul dalam haba khusus - varian yang dirawat.

Bahan (gred aloi)	Kekuatan tegangan	Kekuatan hasil (0.2% mengimbangi)	Nota utama
Titanium			Aloi titanium dibahagikan kepada jenis tulen (CP) dan jenis aloi; Kekuatan meningkat dengan aloi (contohnya, dengan aluminium, vanadium).
- secara komersial tulen (cp) ti (gred 2)	~ 370 MPa (54 ksi)	~ 275 MPa (40 ksi)	Terendah - kekuatan titanium; Ductile tetapi tidak "tinggi - kekuatan" - digunakan untuk bukan - beban - bahagian galas.
- aloi titanium (Ti-6al-4v, gred 5)	~ 930 MPa (135 ksi)	~ 860 mpa (125 ksi)	Paling biasa tinggi - kekuatan titanium aloi; digunakan secara meluas dalam aeroangkasa/perubatan.
- tinggi - kekuatan ti aloi (TI-10V-2FE-3AL)	~ 1,200 MPa (174 ksi)	~ 1,100 MPa (159 ksi)	Ultra - tinggi - Varian kekuatan untuk beban kritikal - komponen galas (misalnya, gear pendaratan pesawat).
Inconel			Inconel aloi adalah nikel - berasaskan; Gred standard bergantung pada pengukuhan penyelesaian - pepejal, sementara hujan - gred keras menawarkan kekuatan yang lebih tinggi.
- Inconel 600 (pepejal - penyelesaian)	~ 650 MPa (94 ksi)	~ 275 MPa (40 ksi)	Kekuatan sederhana; Mengutamakan rintangan pengoksidaan ke atas bilik - kekerasan suhu.
- Inconel 625 (pepejal - penyelesaian)	~ 860 mpa (125 ksi)	~ 415 MPa (60 ksi)	Kekuatan yang lebih tinggi daripada Inconel 600; digunakan untuk kakisan/haba - bahagian tahan.
- Inconel 718 (hujan - keras)	~ 1,300 MPa (188 ksi)	~ 1,200 MPa (174 ksi)	Gred inconel biasa yang paling kuat; Heat - dirawat untuk membentuk gamma - prime (γ ') precipitates untuk ultra - kekuatan tinggi.

Bilik - keputusan suhu:

Rendah - ke - kekuatan sederhana: cp titanium

Ultra - Kekuatan Tinggi: Ti - 10V-2Fe-3al (~ 1,200 MPa hasil) hampir dipadankan oleh Inconel 718 (~ 1,200 MPa hasil) -Inconel 718 tepi keluar sedikit dalam kekuatan tegangan.

2. Tinggi - kekuatan suhu (Rintangan Creep & Kekuatan Tertahan)

Di sinilahInconel menguasai- Kekuatan Titanium merendahkan dengan cepat pada suhu melebihi 400-500 ° C (750-930 ° F), sementara Inconel mengekalkan kekuatan yang luar biasa dan rintangan merayap (rintangan kepada ubah bentuk di bawah jangka panjang - sehingga 1,200 ° C) sehingga 1,200 ° C) sehingga 1,200 ° C)

Julat suhu	Titanium (misalnya, Ti-6al-4v)	Inconel (contohnya, Inconel 718, 625)
400 ° C (750 ° F)	Mengekalkan ~ 70% bilik - Kekuatan hasil suhu (~ 600 MPa). Deformasi creep mula meningkat.	Mengekalkan ~ 90% bilik - kekuatan hasil suhu (~ 1,080 MPa untuk Inconel 718). Minimal Creep.
600 ° C (1,110 ° F)	Kekuatan hasil jatuh ke ~ 300 MPa (30% daripada temp bilik). Risiko creep yang teruk - tidak sesuai untuk perkhidmatan jangka panjang -.	Inconel 718 mengekalkan ~ 700 kekuatan hasil MPa; Inconel 625 ~ 350 MPa. Kedua -duanya menahan rayapan selama 10, 000+ jam.
800 ° C (1,470 ° F)	Titanium mengoksidakan dengan cepat dan kehilangan hampir semua beban - kapasiti galas.	Inconel 625 mengekalkan ~ 250 kekuatan hasil MPa; Inconel 800H (varian temp - tinggi) menentang rayapan untuk tiub relau/penukar haba.
1,000 ° C (1,830 ° F)	Titanium rapuh dan tidak dapat digunakan.	Inconel 600/625 Mengekalkan rintangan pengoksidaan dan kekuatan yang cukup untuk perkhidmatan jangka pendek - (contohnya, komponen turbin gas).

Tinggi - keputusan suhu:

Inconel jauh lebih kuat - Titanium terhad kepada rendah - ke - suhu sederhana, sementara Inconel direkayasa untuk haba yang melampau. Inilah sebabnya Inconel digunakan dalam ruang pembakaran enjin jet, superheater dandang, dan bahagian reaktor nuklear, di mana titanium akan gagal.

3. Kekuatan - ke - nisbah berat (kritikal untuk aeroangkasa/automotif)

Titanium mempunyai kelebihan utama di sini: ketumpatannya ialah ~ 4.5 g/cm³, manakala ketumpatan Inconel adalah ~ 8.2 g/cm³ (hampir dua kali ganda padat). Walaupun Inconel sepadan dengan kekuatan mutlak Titanium, Titanium menawarkan Superiorkekuatan - ke - nisbah berat(kekuatan per unit jisim).

Bahan (gred)	Kekuatan - ke - nisbah berat (kekuatan hasil / ketumpatan)
Ti-6al-4v	~ 860 mpa/4.5 g/cm³=~ 191 mpa · cm³/g
Inconel 718	~ 1,200 mpa/8.2 g/cm³=~ 146 mpa · cm³/g
TI-10V-2FE-3AL	~ 1,100 mpa/4.5 g/cm³=~ 244 mpa · cm³/g

Kekuatan - ke - Keputusan berat:

Titanium adalah lebih ringan untuk kekuatan bersamaan - kritikal untuk aplikasi di mana penjimatan berat badan (contohnya, pesawat pesawat, implan perubatan, komponen perlumbaan). Ketumpatan tinggi Inconel menjadikannya tidak sesuai untuk berat - reka bentuk sensitif.

4. Rintangan kakisan (faktor dalam "kekuatan praktikal")

Walaupun bukan ukuran langsung kekuatan mekanikal, kesan rintangan kakisanLong - Pengekalan kekuatan istilah:

Titanium: Rintangan yang sangat baik terhadap air laut, klorin, dan kebanyakan asid (kecuali asid hidroklorik/sulfurik pekat panas) disebabkan oleh lapisan TiO₂ oksida yang padat. Mengekalkan kekuatan dalam persekitaran yang menghakis selama beberapa dekad.

Inconel: Lebih tinggi daripada titanium diTinggi - Suhu Suhu(contohnya, pengoksidaan, sulfidasi) dan rintangan terhadap bahan kimia yang agresif (contohnya, asid sulfurik panas, garam cair). Inconel 625/825 mengatasi titanium dalam mengurangkan persekitaran asid.

Keputusan kekuatan praktikal:

Dalam persekitaran yang keras, tinggi - suhu yang menghakis, kekuatan Inconel tetap lebih lama. Dalam persekitaran menghakis akueus yang sejuk (contohnya, marin), pengekalan kekuatan Titanium adalah setanding atau lebih baik.

Ringkasan Akhir: Mana yang lebih kuat?

Ia bergantung pada keutamaan anda:

Suhu bilik, berat - aplikasi sensitif: Titanium (contohnya, Ti-6Al-4V, Ti-10V-2Fe-3al) adalah lebih kuat per unit berat dan sering sepadan dengan kekuatan mutlak Inconel.

High temperatures (>500 ° C/930 ° F): Inconel jauh lebih kuat, dengan rintangan merayap yang tidak dapat ditandingi dan kestabilan haba.

Ultra - bilik tinggi - kekuatan suhu (tiada had berat): Inconel 718 (hujan - keras) sedikit lebih kuat daripada aloi titanium terkuat.

Pendek kata: Titanium unggul pada "Kuat dan Cahaya" untuk persekitaran yang sejuk, sementara Inconel cemerlang pada "Kuat di bawah Haba" untuk aplikasi suhu yang melampau.