องค์ประกอบทางเคมีของ Inconel 718 คืออะไร?

Inconel 718 เป็นซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล-โครเมียมเป็นที่ต้องการอย่างมาก ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น ความต้านทานการกัดกร่อน และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาวะที่รุนแรง ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ของ Inconel 718 ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมที่โดดเด่นนี้ การทำความเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจคุณลักษณะและการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์

ภาพรวมของ Inconel 718

Inconel 718 ได้รับการพัฒนาในช่วงกลางทศวรรษ 1950 เพื่อตอบสนองความต้องการวัสดุที่สามารถทนต่ออุณหภูมิและความเค้นสูงในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมสมรรถนะสูงอื่นๆ ที่เพิ่มขึ้น นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา มันได้กลายเป็นหนึ่งในซูเปอร์อัลลอยที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากมีความสามารถรอบด้านและเชื่อถือได้ เรามีผลิตภัณฑ์ Inconel 718 ที่หลากหลาย รวมถึงท่ออินโคเนล 718-อินโคเนล 718 แผ่น, และลวดอินโคเนล 718-

องค์ประกอบทางเคมีของอินโคเนล 718

1. นิกเกิล (Ni): 50 - 55%
   นิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักใน Inconel 718 ซึ่งมีโครงสร้างผลึกลูกบาศก์ (FCC) ที่มีผิวหน้าที่มั่นคง ซึ่งจำเป็นสำหรับความแข็งแรงและความเหนียวที่อุณหภูมิสูงของโลหะผสม นิกเกิลยังให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ลดน้อยลง ปริมาณนิกเกิลที่สูงนี้ทำให้ Inconel 718 ทนต่อความเค้น - การแตกร้าวและการกัดกร่อนของการกัดกร่อน ซึ่งพบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงและทางทะเล

2. โครเมียม (Cr): 17 - 21%
   โครเมียมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนของโลหะผสม โดยจะสร้างชั้นออกไซด์แบบพาสซีฟบนพื้นผิวของวัสดุเมื่อสัมผัสกับออกซิเจน ซึ่งทำหน้าที่เป็นอุปสรรคในการป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนเพิ่มเติม คุณสมบัตินี้ช่วยให้ Inconel 718 สามารถรักษาความสมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและออกซิไดซ์ได้ เช่น ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ไอพ่นและการใช้งานกังหันก๊าซ

3. เหล็ก (Fe): บาลานเซอร์
   Inconel 718 มีธาตุเหล็กในปริมาณมาก ซึ่งทำให้องค์ประกอบโดยรวมสมดุล แม้ว่าจะไม่ใช่องค์ประกอบเสริมความแข็งแรงหลัก แต่ก็มีส่วนทำให้โลหะผสมมีความสามารถทำงานได้และเชื่อมได้ เหล็กยังช่วยในการควบคุมพฤติกรรมการตกตะกอนและการแข็งตัวในระหว่างการอบชุบ ซึ่งจำเป็นต่อการบรรลุคุณสมบัติทางกลที่ต้องการ

4. ไนโอเบียม (Nb) + แทนทาลัม (Ta) : 4.75 - 5.50%
   ไนโอเบียมพร้อมกับแทนทาลัมที่มีอยู่ (โดยปกติจะมีปริมาณเล็กน้อย) เป็นองค์ประกอบเสริมกำลังสำคัญใน Inconel 718 โดยจะก่อตัวเป็นสารประกอบระหว่างโลหะ Ni₃Nb (เฟส γ") ในระหว่างการบำบัดความร้อนด้วยการชุบแข็งตามอายุ ระยะ γ" รับผิดชอบด้านความแข็งแรงและความแข็งที่ยอดเยี่ยมของ Inconel 718 ที่อุณหภูมิสูง แทนทาลัมสามารถทดแทนไนโอเบียมในโครงสร้างผลึกได้ ทำให้คุณสมบัติของโลหะผสมเพิ่มมากขึ้น

5. โมลิบดีนัม (Mo) : 2.8 - 3.3%
   โมลิบดีนัมมีส่วนทำให้โลหะผสมมีความแข็งแรง ทนต่อการกัดกร่อน และแข็งตัวได้ มันสร้างสารละลายที่เป็นของแข็งด้วยนิกเกิลและองค์ประกอบอื่นๆ ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานต่อการคืบคลานและความเมื่อยล้าของโลหะผสม โมลิบดีนัมยังช่วยเพิ่มความเสถียรของชั้นพาสซีฟออกไซด์ที่เกิดจากโครเมียม ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยรวมของ Inconel 718

6. ไทเทเนียม (TI): 0.65 - 1.15%
   ไทเทเนียมเป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งที่สำคัญ โดยจะก่อตัวเป็นเฟส Ni₃Ti (γ') ในระหว่างการบำบัดความร้อน ซึ่งร่วมกับเฟส γ" จะช่วยเสริมการตกตะกอนของโลหะผสม ไทเทเนียมยังช่วยปรับปรุงโครงสร้างเกรนของ Inconel 718 ซึ่งช่วยเพิ่มความเหนียวและความเหนียว

7. อะลูมิเนียม(อัล) : 0.20 - 0.80%
   อะลูมิเนียมก็เหมือนกับไทเทเนียม ที่ส่งเสริมการก่อตัวของเฟส γ' นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสมโดยมีส่วนร่วมในการก่อตัวของชั้นออกไซด์ป้องกัน นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังช่วยลดการแยกตัวขององค์ประกอบอื่นๆ ในระหว่างการแข็งตัว ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคมีความเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น

8. คาร์บอน (C): ≤ 0.08%
   คาร์บอนเป็นองค์ประกอบรองใน Inconel 718 แม้ว่าคาร์บอนจำนวนเล็กน้อยสามารถมีส่วนทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์ไบด์ ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมได้ แต่คาร์บอนที่มากเกินไปอาจนำไปสู่การก่อตัวของเฟสที่ไม่ต้องการ เช่น คาร์ไบด์ M₂₃C₆ ซึ่งสามารถลดความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมได้ ดังนั้นปริมาณคาร์บอนจึงถูกควบคุมอย่างระมัดระวัง

   

9. แมงกานีส (Mn): ≤ 0.35%
   แมงกานีสจะถูกเติมในปริมาณเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปร้อนของโลหะผสม ช่วยในการกำจัดออกซิไดซ์โลหะหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการหลอม และลดการก่อตัวของการรวมตัวของซัลไฟด์ที่เป็นอันตราย

10. ซิลิคอน (ศรี): ≤ 0.35%
    ซิลิคอนถูกใช้เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์ใน Inconel 718 นอกจากนี้ยังช่วยในการปรับปรุงความลื่นไหลของโลหะหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการหล่อและการเชื่อม อย่างไรก็ตาม การมีซิลิคอนมากเกินไปอาจทำให้เกิดขั้นตอนที่เปราะได้ จึงมีปริมาณจำกัด

11. ฟอสฟอรัส (P): ≤ 0.015%
    ฟอสฟอรัสเป็นสารเจือปนที่เป็นอันตรายใน Inconel 718 สามารถแยกตัวตามขอบเขตของเกรน ลดความเหนียวของโลหะผสม และเพิ่มความไวต่อการแตกร้าว ดังนั้นเนื้อหาจึงถูกควบคุมอย่างเข้มงวดให้อยู่ในระดับต่ำมาก

12. ซัลเฟอร์ (S): ≤ 0.015%
    เช่นเดียวกับฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์เป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย สามารถสร้างการรวมตัวของซัลไฟด์จุดหลอมเหลวต่ำ ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนขาดในระหว่างการทำงานที่ร้อน และลดความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม ดังนั้นปริมาณกำมะถันจึงถูกเก็บไว้ให้น้อยที่สุด

ผลกระทบขององค์ประกอบทางเคมีต่อคุณสมบัติ

องค์ประกอบทางเคมีของ Inconel 718 มีผลโดยตรงต่อคุณสมบัติของมัน ปริมาณนิกเกิลและโครเมียมที่สูงทำให้ทนต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น โรงงานแปรรูปทางเคมีและการใช้งานทางทะเล การรวมกันของไนโอเบียม ไทเทเนียม และอะลูมิเนียมทำให้เกิดระยะการเสริมแรง (γ" และ γ ') ซึ่งทำให้โลหะผสมมีความแข็งแรงและความแข็งสูงที่อุณหภูมิสูง ทำให้ Inconel 718 เหมาะสำหรับส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศซึ่งสามารถทนต่อความเค้นและอุณหภูมิสูงที่พบในระหว่างการบินได้

ระดับของธาตุรองที่มีการควบคุมอย่างระมัดระวัง เช่น คาร์บอน แมงกานีส ซิลิคอน ฟอสฟอรัส และซัลเฟอร์ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโลหะผสมมีความสามารถในการขึ้นรูป เชื่อมได้ และความเหนียวที่ดี องค์ประกอบเหล่านี้มีความสมดุลเพื่อป้องกันการก่อตัวของเฟสที่เป็นอันตรายและการรวมตัวที่อาจทำให้ประสิทธิภาพของโลหะผสมลดลง

การใช้งาน Inconel 718

เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม Inconel 718 จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ มันถูกใช้สำหรับใบพัดกังหัน จานเบรก และส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซท่ออินโคเนล 718ใช้สำหรับอุปกรณ์ในหลุมเจาะ ส่วนประกอบของหลุมผลิต และท่อ เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและมีความแข็งแรงสูง ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ Inconel 718 ใช้สำหรับส่วนประกอบของเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากมีความต้านทานต่อการบวมและการเปราะที่เกิดจากรังสี

ติดต่อซื้อ

หากคุณสนใจที่จะซื้อผลิตภัณฑ์ Inconel 718 สำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมได้ไม่ว่าจะเป็นอินโคเนล 718 แผ่นสำหรับโครงการประดิษฐ์หรือลวดอินโคเนล 718เพื่อการเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูง ติดต่อเราเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการของคุณและสำรวจศักยภาพของ Inconel 718 ในโครงการต่อไปของคุณ

อ้างอิง

• “คู่มือ Superalloys” โดย Reza Shahverdi
• “นิกเกิลและโลหะผสมนิกเกิล: คุณสมบัติและการประยุกต์” ASM International
• เอกสารข้อมูลทางเทคนิคจัดทำโดยผู้ผลิต Inconel 718 รายใหญ่