Ar Inconel yra kietesnis už titaną?
Inconel
„Inconel“ yra „Specialty Metals“ gaminamų aukštos temperatūros nikelio ir chromo lydinių serijos prekės pavadinimas. Jis itin atsparus ekstremalioms temperatūroms ir gali atlaikyti maždaug 2,000 laipsnius F (priklausomai nuo lydinio) neprarandant stiprumo. Jis taip pat gerai veikia esant žemai temperatūrai.
Be ekstremalių temperatūrinių savybių, Inconel pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis kambario temperatūroje. Pavyzdžiui, Inconel 725 atsparumas tempimui yra iki 180 ksi, o tai dvigubai viršija konstrukcinio plieno stiprumą. Kai kurie Inconel lydiniai, tokie kaip Inconel 718, yra grūdinti krituliais, o tai dar labiau padidina jų stiprumą. Inconel taip pat yra labai atsparus korozijai, įskaitant oksidaciją, įdubimą, plyšių koroziją ir korozijos įtrūkimus.
Dėl „Inconel“ savybių jis yra vertingas metalas, naudojamas pačiomis sudėtingiausiomis sąlygomis. Tačiau, kaip ir dauguma superlydinių, jis yra daug brangesnis nei įprasti metalai, tokie kaip plienas, aliuminis ir titanas.
Inconel apdirbimas
Dėl „Inconel“ stiprumo jis yra vertinga medžiaga, skirta naudoti ekstremaliomis sąlygomis, tačiau ji taip pat apsunkina apdirbimą. Jis labai kietas ir gali sukietėti apdirbant, o tai gali sugadinti pjovimo įrankius ir deformuoti ruošinį.
Stresą mažinantis Inconel apdirbimo tirpalas padeda sumažinti paviršiaus kietumą ir apriboti darbo sukietėjimą, taip sumažinant įtempį ir įrankio susidėvėjimą. Rekomenduojami keraminiai pjovimo įrankiai, nes jie gali greitai ir nenutrūkstamai pjauti, o tai sumažina sukietėjimą darbe. Taip pat svarbu vengti pešiojimo, kuris padidina darbo grūdinimą.
Inconel suvirinimas
Daugumą Inconel lydinių sunku suvirinti, nes siūlės lengvai nutrūksta. Tačiau kai kurie Inconel lydiniai sukurti taip, kad juos būtų galima suvirinti. Paprastai jie suvirinami TIG (volframo inertinėmis dujomis), o kaip užpildas naudojamas Inconel 625 (lengviausiai suvirinamas Inconel lydinys). Nors TIG suvirinimui paprastai nereikia užpildo, jį rekomenduojama naudoti Inconel suvirinimui, nes labai sunku sujungti dvi dalis be įtrūkimų.
Inconel programos
Dėl didelio atsparumo cheminėms medžiagoms ir aukštai temperatūrai Inconel puikiai tinka įvairiems aviacijos, naftos ir dujų bei jūrų reikmėms. Kai kurie įprasti Inconel naudojimo atvejai:
Reaktyvinio variklio išmetimas.
Turbina.
Išmetimo vamzdžio jungtis.
Krūva raketų.
Gamtinių dujų vamzdynas.
Jūrų sraigtų mentės.
Orlaivių ir jūrų tvirtinimo detalės.
Sunkiosios technikos dalys.
Inconel yra ideali medžiaga, kai reikalingos ekstremalios temperatūros ir atsparumas korozijai, ypač kai aukšta temperatūra sumažintų kitų metalų stiprumą ir atsparumą oksidacijai.
titano
Titanas yra elementarus metalas, turintis itin aukštą stiprumo ir svorio santykį, todėl jis naudingas, pavyzdžiui, aviacijos ir erdvėlaivių konstrukcijų komponentams, kur svorio mažinimas yra labai svarbus. Titanas yra maždaug toks pat tvirtas kaip plienas, bet tik pusė svorio. Tačiau šios savybės yra brangesnės nei įprasti metalai, tokie kaip aliuminis ir plienas, nors paprastai jie yra daug pigesni nei „Inconel“.
Titanas nereaguoja su deguonimi ir vandeniu esant aplinkos temperatūrai. Kaip ir Inconel, titanas savo paviršiuje sudaro pasyvų oksido sluoksnį, kad apsaugotų medžiagą. Dėl to titanas itin atsparus korozijai, net atsparus stiprioms rūgštims, tokioms kaip sieros ir druskos rūgštis. Be to, titanas yra biologiškai suderinamas ir netoksiškas, todėl jį galima naudoti daugelyje medicinos sričių.
Titanas yra dviejų rūšių: komercinio gryno titano ir legiruoto titano. Labiausiai paplitęs lydinys yra Ti 6Al-4V, kuris yra legiruotas su aliuminiu ir vanadžiu ir sudaro apie pusę viso pasaulyje naudojamo titano. Šis ir kiti titano lydiniai sukurti taip, kad būtų kietesni, stipresni ir (arba) lengviau apdirbami nei grynas titanas. Komerciniu požiūriu grynas (CP) titanas yra minkštesnis ir lankstesnis nei titano lydiniai, tačiau jo atsparumas korozijai yra išskirtinis.
Titano apdirbimas
Dėl savybių, dėl kurių titanas yra toks naudingas metalas, jį sunku apdirbti. Kaip ir Inconel, titanas yra jautrus darbui. CP titanas taip pat yra labai lipnus apdirbant, sudarydamas ilgas, ištisas drožles, kurios trukdo pjaustyti įrankius. Dėl šios savybės jis taip pat linkęs nusidėvėti. Tai galima sumažinti naudojant daug aukšto slėgio aušinimo skysčio, kad kuo greičiau pašalintumėte drožles ir išliktų švarūs įrankio grioveliai.
Apdirbdami titano lydinius, venkite pertrūkių pjūvių ir visada laikykite įrankį judantį, kai liečiasi su ruošiniu. Per didelis kontaktas gali sukelti įrankio trintį, sukelti per didelę šilumą ir sukietėti darbe. Apdirbimas mažesniu greičiu ir didesniu pastūmu gali žymiai sumažinti šilumos susidarymą.
Nors „Inconel“ yra labai kietas ir standus, titanas yra lankstesnis, todėl ruošinį reikia tvirtai sugriebti ir kuo tvirčiau nustatyti mašiną. Titanas ir jo lydiniai yra labai elastingi, todėl apdirbimo metu gali atsirasti spyruoklė ir burbuliavimas, todėl paviršiaus apdaila gali būti bloga.
suvirintas titanas
Titaną ir jo lydinius lengva suvirinti. Titano suvirinimo būdai ir įranga yra panašūs į tuos, kurie naudojami suvirinant kitus aukštos kokybės metalus, tokius kaip nerūdijantis plienas arba nikelio lydiniai. Tačiau titanui nei kitiems metalams reikia daugiau dėmesio skirti švarai ir apsaugai nuo inertinių dujų. Oro tarša gali sunaikinti titano siūles.
Titano aplikacijos
Titano mechaninės savybės, ypač stiprumo ir svorio santykis, yra labai naudingos aviacijos ir automobilių pramonėje. Ti 6AL-4V sudaro beveik pusę visų lydinių, naudojamų kosminėje erdvėje. Jis taip pat dažnai naudojamas medicinos pramonėje dėl puikaus atsparumo korozijai ir biologinio suderinamumo.
Kai kurie įprasti titano naudojimo būdai:
Lėktuvo variklis ir rėmas.
Šarvų dengimas.
Karinio jūrų laivyno laivas.
erdvėlaivis.
raketa.
važiuoklė.
išmetimo vamzdis.
Dirbtiniai sąnariai.
Aparatūra, naudojama kaulams taisyti arba taisyti.
Implantuojami medicinos prietaisai.
Sporto įranga.
