Proč se Inconel obtížně obrábí?
Superslitina Inconel 718 je jednou z nejdůležitějších slitin v rodině superslitin na bázi niklu. Tato vysokoteplotní slitina se používá hlavně v leteckém průmyslu k výrobě leteckých dílů a součástí plynových motorů. V plynových motorech je asi 50 % součástí vyrobeno ze superslitin na bázi niklu. Materiál je vhodný pro nádoby na tepelné zpracování, jako jsou lopatky plynových turbín, lopatky turbín atd. Použití Inconel 718 v leteckém průmyslu vyplývá z jeho jedinečných vlastností, jako je vysoká odolnost proti oxidaci, odolnost proti korozi v korozním prostředí, odolnost proti tečení , odolnost proti tepelné únavě při vysokých teplotách (až 923 stupňů K) a nízkých teplotách a jeho vysoká mechanická pevnost za těchto podmínek.
Součásti moderních motorů s plynovou turbínou, jako jsou lopatky turbíny, pracují při vysokých teplotách (v rozsahu 823,15–1373,15 stupňů K). To vedlo k výrobě součástek za použití pokročilých technických materiálů, včetně superslitin na bázi niklu. Mezi těmito superslitinami je nejpoužívanější Inconel 718. Aby se zlepšila odolnost této vysokoteplotní slitiny, je do konstrukce lopatek turbíny vyvrtán značný počet děr (20,000-40,000). průměr 0.3-5 mm a poměr stran (40-600): 1 (poměr hloubky k průměru). Tyto otvory se označují jako „chladicí otvory“, protože jimi může proudit chladicí kapalina (plyn nebo kapalina), což snižuje teplotu materiálu součásti. Přesnost rozměrů a kvalita vnitřního povrchu otvoru ovlivňují účinnost chladicího procesu. K vrtání chladicích otvorů se často volí nekonvenční metody, jako je elektroerozivní obrábění (EDM).
Chemické složení Inconel 718 zajišťuje jeho vynikající mechanické vlastnosti. Legující prvky jako Ni a Cr odolávají korozi, oxidaci, nauhličování a dalším mechanismům poškození při vysokých teplotách. Ni a Cr krystalizují jako gama fáze (face-centred cubic). Kromě toho se přidávají Al, Ti, Nb, Co, Cu a W pro zlepšení mechanické odolnosti a odolnosti proti korozi. Přidá se Nb za vzniku vytvrzené sraženiny ' (Ni3Nb, na tělo centrovaná tetragonální metastabilní fáze). Ti a Al se přidávají za účelem vysrážení formy intermetalické sloučeniny (Ni3Ti, Al, jednoduchý krychlový krystal). Tyto legující prvky se vyznačují svým poměrem. Dopad "částic je menší. Dvě fáze (' a ") zajišťují vysokou pevnost superslitiny Inconel 718 (konečná pevnost v tahu 1,1 GPa). Kromě toho se přidává C, aby se vysrážel za vzniku karbidů MC (M=Ti nebo Nb). Obsah C musí být dostatečně nízký, aby se Nb a Ti vysrážely ve formě částic ' a '.
