Pro extrémní vysokoteplotní aplikace,Inconel 718aInconel 625jsou široce považovány za nejvšestrannější a nejvýkonnější slitiny v rodině Inconel, ačkoli specifické volby závisí na provozních podmínkách (např. Teplotní rozsah, napětí a environmentální faktory, jako je oxidace nebo koroze).
Inconel 718:
Slitina niklu-chromia srážená srážením posílená niobiem a molybdenem vyniká při trvalých vysokých teplotách až do až do1300 stupňů F (704 stupňů). Jeho klíčovou výhodou je výjimečná odolnost proti tečení (odolnost proti pomalé deformaci při konstantním zatížení) a mechanická pevnost při zvýšených teplotách, a to i po dlouhodobé expozici. Rovněž si zachovává dobrou odolnost proti oxidaci a je vysoce svařovatelná, takže je ideální pro komponenty, jako jsou čepele plynových turbín, části raketového motoru a hardware jaderného reaktoru.
Inconel 625:
Slitina zvětšená pevným roztokem (pro pevnost není nutné tepelné zpracování), působí spolehlivě při teplotách až do1 800 stupňů F (982 stupňů). I když má mírně nižší pevnost v terénu než Inconel 718 při středních teplotách (600–800 stupňů), nabízí vynikající oxidaci a odolnost proti korozi v drsném prostředí (např. Vysoké plyny se sírou nebo chlorem). Obvykle se používá v komponentách pece, výfukových systémech proudových motorů a chemických zpracovatelských zařízeních pracujících v extrémním teplu.
Čestné uznání: Inconel 617
Navrženo pro ultra vysoké teploty až do2 100 stupňů F (1 150 stupňů), používá se ve specializovaných aplikacích, jako jsou spalovače plynových turbín a průmyslové pece, kde jsou kritické jak vysoké teplo, tak odolnost vůči tepelnému cyklování. Je však méně univerzální než 718 nebo 625 kvůli vyšších nákladů a omezené formovatelnosti.
Teplotní limit slitin Inconel se liší podle stupně, protože jejich kompozice a mechanismy posilování (posilování srážení vs. pevné řešení) určují jejich výkon pod teplem. Zde jsou klíčové prahy:
Inconel 600: Až do1 800 stupňů F (982 stupňů)pro krátkodobou expozici; Vhodné pro mírnou oxidační rezistenci na vysokou teplotu, ale s nižší pevností v extrémech.
Inconel 625: Spolehlivé až1 800 stupňů F (982 stupňů)pro nepřetržité používání, s krátkodobou tolerancí až do2 000 stupňů F (1 093 stupňů).
Inconel 718: Účinný až do1300 stupňů F (704 stupňů)pro dlouhodobé služby s dočasnou vystavením1600 stupňů F (871 stupňů)možné bez významné degradace. Její síla zde zůstává stabilní kvůli gama-prime (') a gama-dvojité-prime-prime (″), které odolávají hrubému.
Inconel 617: Navrženo pro ultra vysoké teploty, s maximálním spojitým servisním limitem2 100 stupňů F (1 150 stupňů). Zachovává si odolnost vůči síle a oxidaci i v prostředích s vysokou sírou nebo uhlíkem.
Inconel X-750: Funguje dobře1300 stupňů F (704 stupňů)ale může ztratit sílu nad tímto rozsahem v důsledku srážení hrubě, což omezuje jeho použití v trvalém extrémním teplu ve srovnání s 617 nebo 625.
Tyto limity předpokládají, že slitina je vystavena vzduchové nebo oxidační prostředí. Při snižování atmosféry (např. Plyn bohatých na vodík) mohou být teplotní prahy nižší kvůli zvýšené náchylnosti k korozi.
Ano, stejně jako všechny kovy, při zahřívání se rozšiřují slitiny Inconel, vlastnost známá jakoTepelná roztažení. Jejich koeficienty tepelné roztažnosti jsou však obecně nižší než u uhlíkových ocelí nebo některých nerezových ocelí, což je činí rozměrem stabilnější při vysokých teplotách-výhoda pro přesné komponenty v tepelném cyklování.
Charakteristiky tepelné roztažnosti:
Inconel slitiny obvykle mají akoeficient lineárního tepelné roztažení() v rozsahu11–14 × 10⁻⁶ na stupeň(6–8 × 10⁻⁶ na stupeň f) mezi teplotou místnosti a 1 000 stupňů (1 832 stupňů F). Pro srovnání:
Uhlíková ocel: ~ 12 × 10⁻⁶ na stupeň
316 Nerezová ocel: ~ 16 × 10⁻⁶ na stupeň
Tato nižší míra expanze znamená, že komponenty Inconel zažívají při zahřívání menší rozměrovou změnu, což snižuje napětí z tepelného cyklování (např. V proudových motorech nebo pecích, které se opakovaně tepla a chladí).
Variace podle stupně:
Například Inconel 625 má koeficient tepelné roztažnosti ~ 12,8 × 10⁻⁶ na stupeň (20–100 stupňů), zatímco Inconel 718 je o něco nižší při ~ 11,7 x 10⁻⁶ na stupeň (20–100 stupňů). Díky tomu je 718 zvláště vhodných pro části odolnosti vystavených kolísavým teplotám.
Inconel se po zahřátí rozšiřuje, ale jeho kontrolovaná tepelná roztažnost a vysokoteplotní stabilita je mnohem spolehlivější než mnoho jiných slitin v extrémních tepelných aplikacích.
