แผ่น Inconel 718 ทนความร้อน – พัฒนาขึ้นสำหรับสภาพอุณหภูมิสุดขั้ว

Inconel 718 เป็นซุปเปอร์อัลลอยด์นิกเกิล-โครเมียมประสิทธิภาพสูงที่มีชื่อเสียงในเรื่องความแข็งแรงพิเศษ การต้านทานการออกซิเดชันและการกัดกร่อน และสมรรถนะยอดเยี่ยมภายใต้สภาพอุณหภูมิสุดขั้ว อัลลอยด์นี้ประกอบด้วยนิกเกิล (50-55%) โครเมียม (17-21%) และธาตุอื่นๆ เช่น โมลิบดีนัม นิโอเบียม และไทเทเนียม ซึ่งมอบคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่นทั้งที่อุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำมาก

แผ่นอินโคน 718 ถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่สำคัญซึ่งความต้านทานความร้อนสูงเป็นสิ่งสำคัญวัสดุนี้ได้รับการออกแบบให้คงทนในเรื่องความแข็งแรงทางกล การต้านทานการเกิดออกไซด์ และความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูงกว่า 700°C (1290°F) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่เผชิญกับความเครียดทางความร้อนสูง มักใช้ในอุตสาหกรรมการบิน การผลิตพลังงาน และการใช้งานอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง ความเหนื่อยล้าจากความร้อน และความเครียดทางกลเป็นประจำ

การใช้งานของแผ่นอินโคน 718 ที่ต้านทานความร้อน

1. อุตสาหกรรมการบิน – ชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ต: อุตสาหกรรมการบินเป็นหนึ่งในภาคส่วนหลักที่แผ่น Inconel 718 มีบทบาทสำคัญ ในเครื่องยนต์เจ็ต เฉพาะใบพัดเทอร์ไบน์ ใบพัดโรเตอร์ และห้องเผาไหม้จะถูกสัมผัสกับอุณหภูมิและแรงดันสูงมาก แผ่น Inconel 718 มอบประสิทธิภาพที่โดดเด่นในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ โดยรับประกันว่าชิ้นส่วนจะคงความแข็งแรงและการทำงานได้ดีแม้อยู่ในอุณหภูมิการทำงานที่สูง การต้านทานต่อความเหนื่อยล้าทางความร้อนและการเกิดออกซิเดชันเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือระยะยาวในเงื่อนไขที่เข้มงวดของระบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานเจ็ต

2. ระบบมอเตอร์จรวดและการขับเคลื่อน: ในอุตสาหกรรมอวกาศ แผ่นอินคอนเนล 718 ถูกใช้ในเครื่องยนต์จรวดและระบบการขับเคลื่อนที่ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงและแรงเครียดทางกลอย่างรุนแรง ชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ห้องเผาไหม้ การขยายปากปล่อง และท่อระบายความร้อนที่ทำจากอินคอนเนล 718 มีความสามารถในการทนต่อการขยายตัวจากความร้อน การหมุนเวียนของความร้อน และสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูง ความแข็งแรงด้านแรงดึงและความต้านทานต่อการคลานจากความร้อนของโลหะผสมช่วยรักษาความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนเหล่านี้ระหว่างการปล่อยและการปฏิบัติภารกิจในอวกาศ

3. กังหันแก๊ส: เหล็กแผ่น Inconel 718 เป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับกังหันแก๊สที่ใช้ในกระบวนการผลิตพลังงานและการทำงานอุตสาหกรรม เหล็กแผ่นนี้ถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนสำคัญ เช่น เบลดกังหัน, โรเตอร์ และโครงกระบอก ซึ่งจำเป็นต้องทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ความสามารถของ Inconel 718 ในการต้านการเกิดออกไซด์ การล้าทางความร้อน และการยืดตัวเนื่องจากแรงดึงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้ มีความสำคัญต่อการรักษาประสิทธิภาพและความคงทนของกังหันแก๊ส ซึ่งช่วยสนับสนุนการผลิตพลังงานอย่างต่อเนื่อง

4. เครื่องมือสำหรับการแปรรูปเคมี: แผ่น Inconel 718 ยังใช้ในอุตสาหกรรมการแปรรูปเคมีที่วัสดุจำเป็นต้องทนต่อไม่เพียงแต่อุณหภูมิสูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสภาพแวดล้อมเคมีที่รุนแรงด้วย แผ่นสามารถใช้ในตัวปฏิกรณ์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และถังบรรจุแรงดันที่จัดการสารเคมีกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง การต้านทานการเกิดรูพรุน สนิมจากการเกิดช่องว่าง และการออกซิเดชันที่ยอดเยี่ยม ทำให้ชิ้นส่วนที่ทำจากแผ่น Inconel 718 ยังคงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและทนทานแม้ภายใต้เงื่อนไขการแปรรูปที่รุนแรง

5. อุปกรณ์โรงไฟฟ้า: โรงไฟฟ้าต้องการวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงที่เกิดจากกังหันและชิ้นส่วนอื่นๆ แผ่น Inconel 718 ใช้ในการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ฝาครอบ และชิ้นส่วนที่อยู่ภายใต้แรงกดดันสูงของโรงไฟฟ้าที่ต้องรักษาความสมบูรณ์ทางโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง ความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมของมันช่วยให้ชิ้นส่วนเหล่านี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เสื่อมสภาพจากความร้อน

6. การใช้งานในทะเลและนอกชายฝั่ง: แผ่น Inconel 718 ถูกใช้ในกังหันทางทะเลและการใช้งานนอกชายฝั่งอื่น ๆ โดยมีสภาพความดันสูงและความร้อนควบคู่ไปกับการสัมผัสกับน้ำทะเลที่กัดกร่อน ความสามารถในการต้านทานความร้อนและกัดกร่อนได้อย่างยอดเยี่ยมทำให้วัสดุชนิดนี้น่าเชื่อถือสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ช่วยยืดอายุของชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้ในการสกัดพลังงานจากทะเล

เกรดและการกำหนดค่า

แผ่นอินโคนел 718 ผลิตตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมหลายประเภทเพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง เกรดและข้อกำหนดหลักบางอย่างรวมถึง:

1. UNS N07718: นี่คือรหัสมาตรฐานสำหรับ Inconel 718 ซึ่งถูกใช้อย่างแพร่หลายในงานที่ต้องการสมรรถนะอุณหภูมิสูงพิเศษ แผ่น UNS N07718 มีความสามารถในการต้านทานความเหนื่อยล้าจากความร้อนและการเกิดออกไซด์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 700°C ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมการบิน อุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้า และการใช้งานแบบไครโอเจนิก

2. AMS 5596: สเปคIFICATIONนี้ครอบคลุมแผ่น Inconel 718 ที่ใช้ในแอปพลิเคชันด้านอวกาศ มักจะถูกใช้ในชิ้นส่วน เช่น เหล็กกังหันและชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ โดยความแข็งแรง ความต้านทานการ-fatigue และการต้านทานการเกิดออกไซด์ที่อุณหภูมิสูงเป็นสิ่งสำคัญ

3. AMS 5590: สเปคIFICATIONนี้สำหรับแผ่น Inconel 718 ที่ใช้ในแอปพลิเคชันประสิทธิภาพสูง เช่น เครื่องยนต์ النفั部副abbage กังหันก๊าซ และระบบขับเคลื่อนจรวด โลหะผสมนี้ออกแบบมาเพื่อทนต่ออุณหภูมิสุดขั้วและความเครียดทางกลขณะยังคงรักษาความแข็งแรงและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

4. DIN 2.4668: เกรดนี้เป็นเทียบเท่าในยุโรปของ UNS N07718 ใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่อุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรม เช่น อวกาศ การผลิตพลังงาน และกระบวนการเคมี มันให้การต้านทานการเกิดออกไซด์และการเกิด creep ได้อย่างยอดเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง

กระบวนการผลิตแผ่น Inconel 718

การผลิตแผ่น Inconel 718 ประกอบด้วยกระบวนการสำคัญหลายขั้นตอนที่ออกแบบมาเพื่อให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ เช่น ความแข็งแรงสูง ทนความร้อน และความแม่นยำทางมิติ กระบวนการเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าแผ่นจะตรงตามมาตรฐานการใช้งานที่เข้มงวดสำหรับการนำไปใช้งานปลายทาง

1. การหลอมและการผสมโลหะ: ขั้นตอนแรกในการผลิตแผ่น Inconel 718 คือการหลอมโลหะฐาน เช่น นิกเกิล โครเมียม โมลิบดีนัม นิโอเบียม และไทเทเนียม ในเตาหลอมแบบแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศหรือเตาอาร์กไฟฟ้า การดำเนินการนี้ช่วยให้มีการควบคุมที่แม่นยำต่อองค์ประกอบของโลหะผสม ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุคุณสมบัติกลและทนต่ออุณหภูมิสูงตามที่ต้องการ

2. การหล่อ: เมื่อโลหะผสมถูกหลอมแล้ว มันจะถูกหล่อเป็นแท่งใหญ่หรือก้อนหล่อ ซึ่งจะถูกนำไปประมวลผลเพิ่มเติมให้อยู่ในรูปแบบที่บางลง การหล่อช่วยให้วัสดุมีโครงสร้างและองค์ประกอบที่สม่ำเสมอ ซึ่งจำเป็นสำหรับการคงความแข็งแรงและความต้านทานต่อการเหนื่อยล้าระหว่างการใช้งาน

3. การ cán ร้อนและการสร้างแผ่น: ขั้นตอนต่อไปคือการ cán ร้อนบล็อกโลหะที่หล่อแล้วให้กลายเป็นแผ่นหนาตามที่ต้องการ การ cán ร้อนทำที่อุณหภูมิสูงเพื่อปรับโครงสร้างผลึกให้ละเอียด เพิ่มความแข็งแรงของวัสดุ และเตรียมให้พร้อมสำหรับกระบวนการต่อไป การ cán ยังช่วยให้แน่ใจว่าแผ่นจะมีความหนาเท่ากันและสม่ำเสมอตลอดทั้งแผ่น

4. การบำบัดความร้อน: หลังจากการ cán แผ่น Inconel 718 จะผ่านกระบวนการบำบัดความร้อนซึ่งรวมถึงการอบแก้เครียดทางโครงสร้าง (solution annealing) ตามด้วยการอบแก่ (aging) การอบแก้เครียดนั้นช่วยลดแรงภายในและทำให้โครงสร้างจุลภาคสม่ำเสมอมากขึ้น ในขณะที่การอบแก่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของโลหะผสมโดยการตกผลึกอนุภาคขนาดเล็กที่ช่วยเสริมความแข็งแรงและความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนและการเกิดออกไซด์

5. การขัดและการตรวจสอบ: เมื่อกระบวนการรักษาความร้อนเสร็จสิ้น เหล็กแผ่น Inconel 718 จะถูกขัดหรือทำผิวเพื่อให้มั่นใจว่ามีพื้นผิวที่เรียบและไม่มีตำหนิ วัสดุจะผ่านมาตรการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด รวมถึงการตรวจสอบขนาด การตรวจสอบพื้นผิว และการทดสอบที่ไม่ทำลาย (เช่น การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง การทดสอบกระแสวน) เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องใด ๆ ที่อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพ แผ่นเหล็กจะได้รับการรับรองว่าตรงตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

ข้อกำหนดของผู้ใช้

ผู้ใช้ของแผ่น Inconel 718 มักต้องการวัสดุที่สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ ข้อกำหนดหลักบางประการสำหรับแผ่น Inconel 718 ได้แก่:

1. ความแข็งแรงสูงและความทนทาน: แผ่นดังกล่าวต้องแสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงในการดึงสูง โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ชิ้นส่วนต้องเผชิญกับแรงเครียดทางกลและอุณหภูมิสูง ผู้ใช้ในอุตสาหกรรม เช่น อากาศยานและการผลิตพลังงาน ต้องการวัสดุที่สามารถรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้ตลอดเวลา แม้อยู่ในสภาพการทำงานที่ท้าทาย

2. ความต้านทานอุณหภูมิสูง: ชิ้นส่วนที่ถูก暴露ต่ออุณหภูมิสูง เช่น ในเครื่องยนต์เจ็ตหรือกังหันก๊าซ จำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนต่อความร้อนโดยไม่สูญเสียความแข็งแรง อินโคนел 718 เศษโลหะได้รับการออกแบบให้ต้านทานการคลานทางความร้อน การเกิดออกไซด์ และความเหนื่อยล้าจากความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 700°C ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูง

3. ความต้านทานการเกิดออกไซด์และการกัดกร่อน: ในอุตสาหกรรมเช่น การแปรรูปเคมีและงานทางทะเล อินโคนел 718 เศษโลหะจะต้องสามารถต้านทานการเกิดออกไซด์และการกัดกร่อน โดยเฉพาะเมื่อถูก暴露ต่อสภาพแวดล้อมเคมีที่รุนแรงหรือน้ำทะเล ความสามารถของโลหะผสมในการต้านทานการกัดกร่อนแบบจุดและการกัดกร่อนในรอยข้อต่อ ช่วยให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานในสภาพการกัดกร่อนเหล่านี้

4. ความแม่นยำของมิติ: สำหรับการใช้งานที่สำคัญ เช่น เหล็กกังหันหรือชิ้นส่วนทางอวกาศ ผู้ใช้ต้องการความแม่นยำของมิติสูงเพื่อให้มั่นใจว่าชิ้นส่วนจะเข้าและทำงานได้ถูกต้อง Inconel 718 sheet ถูกผลิตขึ้นด้วยความอดทนที่เข้มงวด เพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนตรงตามข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับสมรรถนะทางกลและขนาด

5. ความสามารถในการเชื่อมและการยืดหยุ่นในการผลิต: Inconel 718 sheet ควรถูกเชื่อมได้ง่ายและปรับให้เหมาะสมกับวิธีการผลิตหลายแบบได้ ความสามารถในการเชื่อมที่ดีของวัสดุนี้ทำให้สามารถรวมเข้ากับชุดประกอบที่ซับซ้อนโดยไม่ลดสมรรถนะลง