Inconel (keluarga nikel - Superalloys Chromium, contohnya, Inconel 625, x750) amat sukar untuk dikimpal kerana beberapa ciri bahan yang wujud dan kimpalan - cabaran yang disebabkan oleh:
Kerentanan yang tinggi untuk memanaskan - zon terjejas (haz) retak: Inconel mempunyai kekonduksian terma yang rendah, bermakna haba terkumpul di HAZ semasa kimpalan dan bukannya menghilangkan dengan cepat. Ini mewujudkan kecerunan suhu yang melampau, yang membawa kepada tekanan sisa yang tinggi. Di samping itu, beberapa gred Inconel (contohnya, Inconel 718) membentuk fasa intermetallic rapuh (contohnya, fasa laves) atau karbida dalam HAZ apabila terdedah kepada suhu tinggi yang berpanjangan, mengurangkan kemuluran dan meningkatkan risiko retak.
Kerja cepat mengeras: Inconel mempamerkan pengerasan kerja yang signifikan semasa kimpalan - proses yang berkaitan seperti arka yang menarik atau pemendapan logam pengisi. Setelah mengeras, bahan menjadi kurang mulur, menjadikannya terdedah kepada retak di bawah tekanan mekanikal kimpalan.
Kepekaan pengoksidaan dan pencemaran: Pada suhu kimpalan (sering melebihi 1,500 darjah /2,732 darjah F), Inconel bertindak balas dengan mudah dengan oksigen, nitrogen, dan hidrogen di udara. Ini membentuk lapisan oksida rapuh (contohnya, Cr₂o₃, NIO) di permukaan kolam kimpalan, yang boleh terperangkap dalam logam kimpalan, menyebabkan keliangan, kemasukan, atau mengurangkan rintangan kakisan. Penyerapan hidrogen juga boleh menyebabkan hidrogen - retak yang disebabkan.
Keserasian logam pengisi terhad: Walaupun nikel khusus - logam pengisi berasaskan (misalnya, Ernicr-3 untuk Inconel 625) digunakan, yang sepadan dengan komposisi dan kestabilan fasa yang tepat bagi logam asas adalah kritikal. Logam pengisi yang tidak sepadan boleh memperkenalkan fasa yang tidak diingini atau membuat risiko kakisan galvanik dalam perkhidmatan.
Tidak, Inconel adalahbukan logam terkuat- Kekuatannya sangat konteks - bergantung, terutamanya mengenai suhu dan jenis "kekuatan" (contohnya, kekuatan tegangan, kekuatan hasil, kekuatan merayap).
Kekuatan pada suhu bilik: Gred Inconel (contohnya, Inconel x750 dalam hujan - keadaan keras, ~ 1,240-1,450 kekuatan tegangan MPa) adalah kuat, tetapi mereka lebih baik daripada banyak bahan canggih. Contohnya:
Tinggi - keluli kekuatan (contohnya, maraging Steel C300) mempunyai kekuatan tegangan melebihi 2,000 MPa.
Aloi Titanium (misalnya, Ti - 6al -4v Eli dalam Negeri -Annealed) menawarkan ~ 1,100 MPa kekuatan tegangan, sementara beberapa aloi titanium maju mencapai ~ 1,400 MPa.
Komposit matriks logam (MMCs) atau komposit matriks seramik (CMCs) boleh mencapai kekuatan yang lebih tinggi - ke - nisbah berat.
Kekuatan pada suhu tinggi: Kelebihan Inconel terletak padapengekalan kekuatan suhu tinggi -(Contohnya, Inconel 718 mengekalkan kekuatan tegangan ~ 600 MPa pada 650 darjah /1,200 darjah F), yang melepasi kebanyakan keluli dan aloi titanium (yang melembutkan jauh melebihi 400-500 darjah). Walau bagaimanapun, ia masih lebih baik daripada Ultra - tinggi - superalloys suhu (contohnya, Haynes 282, René 104) atau logam refraktori (contohnya, tungsten, yang mengekalkan kekuatan di atas 1,600 darjah).
Ringkasnya, Inconel adalah "tinggi - logam kekuatan untuk aplikasi suhu tinggi -" daripada keseluruhan logam terkuat mutlak.
Tidak, Inconel tidakbukan karatdalam erti kata tradisional.
Karat secara khusus merujuk kepada oksida besi (fe₂o₃ · nh₂o) yang dibentuk apabila besi atau besi - berasaskan aloi (misalnya, keluli karbon) bertindak balas dengan oksigen dan kelembapan. Inconel, bagaimanapun, adalahNickel - Chromium SuperalloyDengan kandungan besi yang sangat rendah (contohnya, Inconel 625 mengandungi kurang daripada atau sama dengan 5% Fe; Inconel X750 mengandungi 5-9% Fe). Rintangan kakisannya berpunca dari dua mekanisme utama:
Pembentukan lapisan oksida pasif: Kandungan kromium yang tinggi (14-22% dalam kebanyakan gred Inconel) bertindak balas dengan oksigen di udara atau persekitaran berair untuk membentuk lapisan nipis, padat, dan diri - penyembuhan kromium oksida (Cr₂o₃) di permukaan. Lapisan ini bertindak sebagai penghalang, menghalang oksigen dan kelembapan daripada mencapai logam yang mendasari dan dengan itu menghalang pengoksidaan (termasuk pembentukan karat).
Nickel - Kestabilan yang dipertingkatkan: Nikel (komponen utama Inconel, lebih besar daripada atau sama dengan 50%) menstabilkan struktur austenitik aloi, yang sememangnya lebih banyak kakisan - daripada struktur keluli ferit atau martensit. Ia juga menentang klorida - terinduksi tekanan kakisan (mod kegagalan biasa untuk beberapa keluli tahan karat).
Walaupun Inconel tidak berkarat, ia masih boleh menderitabentuk kakisan lainDalam keadaan yang melampau, seperti:
Pitting kakisan dalam penyelesaian klorida yang sangat pekat (contohnya, air laut pada suhu tinggi).
Crevice kakisan dalam jurang yang ketat di mana pengurangan oksigen berlaku.
Pengoksidaan pada suhu yang sangat tinggi (melebihi 800-900 darjah), walaupun ini membentuk skala oksida pelindung dan bukannya karat yang merosakkan.
Dalam kebanyakan persekitaran perindustrian dan marin, bagaimanapun, Inconel dianggap sangat kakisan - tahan dan karat - bukti.
