Är Inconel hårdare än titan?
Inconel
Inconel är handelsnamnet för en serie nickel-krom högtemperaturlegeringar som tillverkas av Specialty Metals. Den är extremt motståndskraftig mot extrema temperaturer och tål cirka 2,000 grader F (beroende på legering) utan att förlora styrka. Den fungerar också bra vid låga temperaturer.
Förutom extrema temperaturegenskaper har Inconel utmärkta mekaniska egenskaper vid rumstemperatur. Till exempel har Inconel 725 en draghållfasthet på upp till 180 ksi, vilket är dubbelt så starkt som konstruktionsstål. Vissa Inconel-legeringar, som Inconel 718, är nederbördshärdade, vilket ytterligare ökar deras hållfasthet. Inconel är också mycket resistent mot korrosion, inklusive oxidation, gropfrätning, spaltkorrosion och korrosionssprickor.
Inconels egenskaper gör den till en värdefull metall för användning under de mest krävande förhållanden. Men som de flesta superlegeringar är det mycket dyrare än vanliga metaller som stål, aluminium och titan.
Bearbetning Inconel
Styrkan hos Inconel gör det till ett värdefullt material för användning under extrema förhållanden, men det gör det också svårt att bearbeta. Det är mycket hårt och benäget att härda under bearbetning, vilket kan skada skärverktyg och deformera arbetsstycket.
Avspänningsavlastande Inconel genom förbearbetningslösning hjälper till att minska ythårdheten och begränsa arbetshärdningen, vilket minskar verktygets spänning och slitage. Keramiska skärverktyg rekommenderas på grund av deras förmåga att göra snabba, kontinuerliga skär som minimerar arbetshärdning. Det är också viktigt att undvika hackning, vilket ökar arbetshärdningen.
Svetsning Inconel
De flesta Inconel-legeringar är svåra att svetsa eftersom svetsarna lätt går sönder. Vissa Inconel-legeringar är dock utformade för att vara svetsbara. Dessa är vanligtvis TIG-svetsade (volfram inert gas) och använder Inconel 625 (den lättaste att svetsa Inconel-legeringen) som tillsatsmetall. Även om TIG-svetsning vanligtvis inte kräver fyllmedel, rekommenderas det för Inconel-svetsning eftersom det är mycket svårt att smälta två delar utan att spricka.
Inconel applikationer
På grund av sin höga kemiska och höga temperaturbeständighet är Inconel väl lämpad för en mängd olika flyg-, olja- och gastillämpningar och marina applikationer. Några vanliga användningsfall för Inconel inkluderar:
Jetmotoravgaser.
Turbin.
Avgasrörskoppling.
Stack av bloss.
Naturgasledning.
Marina propellerblad.
Fästelement för flyg och fartyg.
Tunga maskindelar.
Inconel är ett idealiskt material när extrema temperaturer och korrosionsbeständighet krävs, speciellt när höga temperaturer skulle minska styrkan och oxidationsbeständigheten hos andra metaller.
titan
Titan är en elementär metall med ett extremt högt förhållande mellan hållfasthet och vikt, vilket gör den användbar för applikationer som strukturella komponenter för flygindustrin där viktminskning är avgörande. Titan är ungefär lika starkt som stål men bara halva vikten. Dessa egenskaper har dock en högre prislapp än vanligare metaller som aluminium och stål, även om det i allmänhet är mycket billigare än Inconel.
Titan reagerar inte med syre och vatten vid rumstemperatur. Precis som Inconel bildar titan ett passiverande oxidskikt på sin yta för att skydda materialet. Detta gör titan extremt korrosionsbeständigt, till och med motståndskraftigt mot starka syror som svavelsyra och saltsyra. Dessutom är titan biokompatibelt och ogiftigt, vilket gör att det kan användas i många medicinska tillämpningar.
Titan finns i två kvaliteter: kommersiellt rent titan och legerat titan. Den vanligaste legeringen är Ti 6Al-4V, som är legerad med aluminium och vanadin och står för ungefär hälften av det totala titan som används i världen. Denna och andra titanlegeringar är designade för att vara hårdare, starkare och/eller lättare att bearbeta än rent titanlegeringar. Kommersiellt rent (CP) titan är mjukare och mer seg än titanlegeringar, men dess korrosionsbeständighet är enastående.
Titanbearbetning
Egenskaperna som gör titan till en så användbar metall gör det också svårt att bearbeta. Precis som Inconel är titan känsligt för arbetshärdning. CP-titan är också mycket klibbig vid bearbetning och bildar långa, kontinuerliga spån som stör skärverktygen. Denna egenskap gör den också benägen att slitas sönder. Detta kan minskas genom att använda mycket högtryckskylvätska för att ta bort spån så snabbt som möjligt och hålla verktygsspåren rena.
Vid bearbetning av titanlegeringar, undvik avbrutna skärningar och håll alltid verktyget i rörelse när det kommer i kontakt med arbetsstycket. Överdriven kontakt kan orsaka verktygsfriktion, generera överdriven värme och leda till att arbetet hårdnar. Bearbetning vid lägre hastigheter och högre matningshastigheter kan avsevärt minska värmeutvecklingen.
Medan Inconel är väldigt hårt och styvt är titan mer flexibelt, så arbetsstycket kräver ett starkt grepp och starkast möjliga maskininställning. Titan och dess legeringar är mycket elastiska, vilket kan orsaka återfjädring och skrammel under bearbetning och kan resultera i en dålig ytfinish.
svetsad titan
Titan och dess legeringar är lätta att svetsa. Tekniker och utrustning för svetsning av titan liknar dem som används för att svetsa andra högspecifika metaller, såsom rostfritt stål eller nickelbaserade legeringar. Emellertid kräver titan större uppmärksamhet på renlighet och skydd mot inert gas än andra metaller. Luftföroreningar kan förstöra titansvetsar.
Titanapplikationer
Titans mekaniska egenskaper, särskilt dess styrka-till-vikt-förhållande, är mycket användbara inom flyg- och bilindustrin. Ti 6AL-4V står för nästan hälften av alla legeringar som används i flyg- och rymdtillämpningar. Det används också ofta inom den medicinska industrin på grund av dess utmärkta korrosionsbeständighet och biokompatibilitet.
Några vanliga användningsområden för titan inkluderar:
Flygplansmotor och ram.
Pansarplätering.
Marinens fartyg.
rymdskepp.
missil.
landningsställ.
avgasrör.
Konstgjorda leder.
Hårdvara som används för att fixa eller reparera ben.
Implanterbar medicinsk utrustning.
Sportutrustning.
