Je Inconel hůře obrobitelný než titan?
Inconel
Inconel je obchodní název řady nikl-chromových vysokoteplotních slitin vyráběných společností Specialty Metals. Je extrémně odolný vůči extrémním teplotám a vydrží přibližně 2,000 stupeň F (v závislosti na slitině) bez ztráty pevnosti. Funguje dobře i při nízkých teplotách.
Kromě extrémních teplotních vlastností má Inconel vynikající mechanické vlastnosti při pokojové teplotě. Například Inconel 725 má pevnost v tahu až 180 ksi, což je dvojnásobek pevnosti konstrukční oceli. Některé slitiny Inconel, jako je Inconel 718, jsou precipitačním tvrzením, což dále zvyšuje jejich pevnost. Inconel je také vysoce odolný vůči korozi, včetně oxidace, důlkové koroze, štěrbinové koroze a korozního praskání.
Vlastnosti Inconelu z něj dělají cenný kov pro použití v nejnáročnějších podmínkách. Jako většina superslitin je však mnohem dražší než běžné kovy, jako je ocel, hliník a titan.
Obrábění Inconel
Síla Inconelu z něj činí cenný materiál pro použití v extrémních podmínkách, ale také znesnadňuje obrábění. Je velmi tvrdý a náchylný k mechanickému zpevnění při obrábění, které může poškodit řezné nástroje a deformovat obrobek.
Inconel uvolňující napětí prostřednictvím předobráběcího zpracování řešením pomáhá snižovat tvrdost povrchu a omezovat mechanické zpevnění, čímž snižuje namáhání a opotřebení nástroje. Keramické řezné nástroje se doporučují kvůli jejich schopnosti provádět rychlé, souvislé řezy, které minimalizují pracovní zpevnění. Je také důležité vyhnout se klování, které zvyšuje pracovní zpevnění.
Svařování Inconel
Většina slitin Inconel se obtížně svařuje, protože svary se snadno zlomí. Některé slitiny Inconel jsou však navrženy tak, aby byly svařitelné. Ty jsou obvykle svařovány TIG (wolframový inertní plyn) a jako přídavný kov používají Inconel 625 (nejsnadněji svařitelná slitina Inconel). Zatímco TIG svařování obvykle nevyžaduje plnivo, je doporučeno pro svařování Inconel, protože je velmi obtížné spojit dvě části bez prasklin.
Aplikace Inconel
Díky své vysoké chemické odolnosti a vysoké teplotě se Inconel dobře hodí pro různé letecké, ropné a plynárenské a námořní aplikace. Některé běžné případy použití pro Inconel zahrnují:
Výfuk proudového motoru.
Turbína.
Konektor výfukového potrubí.
Hromada světlic.
Potrubí zemního plynu.
Listy lodních vrtulí.
Letecký a námořní spojovací materiál.
Části těžkých strojů.
Inconel je ideálním materiálem tam, kde jsou vyžadovány extrémní teploty a odolnost proti korozi, zejména pokud by vysoké teploty snižovaly pevnost a odolnost vůči oxidaci jiných kovů.
titan
Titan je elementární kov s extrémně vysokým poměrem pevnosti k hmotnosti, díky čemuž je užitečný pro aplikace, jako jsou konstrukční součásti leteckého průmyslu, kde je kritické snížení hmotnosti. Titan je asi tak pevný jako ocel, ale má jen poloviční hmotnost. Tyto vlastnosti však přicházejí s vyšší cenou než běžnější kovy, jako je hliník a ocel, ačkoli je obecně mnohem levnější než Inconel.
Titan nereaguje s kyslíkem a vodou při okolní teplotě. Stejně jako Inconel tvoří titan na svém povrchu pasivační oxidovou vrstvu, která chrání materiál. Díky tomu je titan extrémně odolný vůči korozi, dokonce i vůči silným kyselinám, jako je kyselina sírová a chlorovodíková. Kromě toho je titan biokompatibilní a netoxický, což umožňuje jeho použití v mnoha lékařských aplikacích.
Titan je dostupný ve dvou stupních: komerční čistý titan a slitinový titan. Nejběžnější slitinou je Ti 6Al-4V, která je legována hliníkem a vanadem a představuje asi polovinu celkového množství titanu používaného na celém světě. Tato a další titanové slitiny jsou navrženy tak, aby byly tvrdší, pevnější a/nebo snadněji obrobitelné než čistý titan. Komerčně čistý (CP) titan je měkčí a tažnější než slitiny titanu, ale jeho odolnost proti korozi je vynikající.
Zpracování titanu
Vlastnosti, které činí titan tak užitečným kovem, také znesnadňují obrábění. Stejně jako Inconel je titan náchylný k mechanickému zpevnění. CP titan je také velmi lepivý při obrábění a vytváří dlouhé, souvislé třísky, které narušují řezné nástroje. Díky této vlastnosti je také náchylný na opotřebení. To lze omezit používáním velkého množství vysokotlakého chladicího média, které odstraní třísky co nejrychleji a udrží drážky nástroje čisté.
Při obrábění titanových slitin se vyvarujte přerušovaných řezů a při kontaktu s obrobkem udržujte nástroj vždy v pohybu. Nadměrný kontakt může způsobit tření nástroje, generovat nadměrné teplo a vést k mechanickému zpevnění. Obrábění při nižších rychlostech a vyšších rychlostech posuvu může výrazně snížit tvorbu tepla.
Zatímco Inconel je velmi tvrdý a tuhý, titan je pružnější, takže obrobek vyžaduje silné uchopení a co nejpevnější nastavení stroje. Titan a jeho slitiny jsou velmi elastické, což může způsobit zpětné odpružení a chvění během obrábění a může mít za následek špatnou kvalitu povrchu.
