Inconel 718'in dezavantajları nelerdir?
Inconel 718, ilk olarak 1950'lerin sonlarında Inconel Eiselstein tarafından gaz türbinli motorlarda kullanılmak üzere geliştirilen, yüksek performanslı nikel-demir-krom bazlı bir süper alaşımdır. Gelişmiş gaz türbinli motorların gereksinimlerinin karşılanmasına önemli katkı sağlar. İyi kaynaklanabilirliği ve diğer süper alaşım sınıflarına göre üstün mekanik özellikleri nedeniyle havacılık alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Inconel 718 alaşımının yüksek termal mukavemeti esas olarak birincil-[Ni3Ti, Ni3Al)] ve çift prime-[Ni3Nb] fazlarının çökeltilmesi yoluyla elde edilir. General Electric, Boeing 787'nin havacılık motor bileşenlerinin yapımında kullanılan CF6 motorunda yüzde 34 oranında Inconel 718 alaşımı kullanıyor. Roket ve gaz türbinlerinin sıcak parçalarında, kompresör ve disklerin yüksek basınç alanlarındaki kanat, disk ve muhafaza gibi parçaların yanı sıra yüksek sıcaklık dayanımı, mükemmel sürünme ve gerilme kopması özelliklerine sahip türbin parçalarındaki bazı kanatlarda kullanılır. . , iyi sıcak korozyon direnci ve oksidasyon direnci ana gereksinimlerdir. İki güçlendirme yöntemini içerir: katı çözelti güçlendirmesi (Ni matrisinde Ni'nin yerini Fe, Cr, Mo, Nb atomları alır) ve ′ ve ″ çökeltilerinin çökelme güçlendirmesi. 650 dereceye yakın bir sıcaklıkta Nb, Ni ile birleşerek ″ fazını (Ni3Nb) oluşturur ve çok yüksek sıcaklıklarda mükemmel mekanik özellikler sağlar.
Endüstriyel gaz türbinli motorların verimliliğini, saha performansını sürekli iyileştirmek ve bakım masraflarını azaltmak için Inconel 718 alaşımının yaygın olarak uygulanması gerekmektedir. Uzun süreler boyunca 650 dereceye kadar yüksek sıcaklıklarda daha büyük gerilimlere dayanabilmeleri, gelişmiş gaz türbinli motor teknolojisinde kullanım için fizibilitelerini ortaya koyuyor. 1950'li yıllardan sonra jet motorları ve roket çağı başlamış ve yüksek itişli motorların geliştirilmesinde önemli rol oynamıştır. Nikel bazlı süper alaşımlar olmasaydı uçaklar daha az güçle ve daha düşük hızlarda uçardı. Bir uçak motorunun itiş gücünü hızlandırmanın en etkili yolu, çalışma sıcaklığını arttırmaktır. Havacılık motor bileşenlerinde kullanılan metallerin yüksek sıcaklık direnci ile sınırlıdır. Yüksek sıcaklıklarda korozyona, oksidasyona ve deformasyona karşı daha sert ve dayanıklı olmalıdır. Çoğu malzeme, erime noktalarının %30-40'lik sıcaklıklarında hızlandırılmış sünme deneyimi yaşar. Örneğin titanyum alaşımları 360 derecenin üzerine hızla sürünür. Inconel 718 süper alaşımı mükemmel sürünme direncine sahiptir ve bu nedenle erime noktasının (Tm=1430 derece) %70 üzerinde olan 860 dereceye kadar sıcaklıklarda kullanılabilir. Geçtiğimiz yirmi yılda gaz türbinli motorların tahrik gücü yüzde 60 artarken yakıt tüketimi yüzde 20 azaldı. Süper alaşımların çalışma sınırlarını 1300 dereceye kadar çıkararak güçlü jet motorlarına katkı sağlar.
Havacılık ve uzay endüstrisinde uçak motor bileşenlerinin imalatında kaynak büyük önem taşımaktadır. Havacılık ve uzay pazarındaki aşırı rekabet, imalatçıları üretim süreçlerini değiştirmeye zorluyor, dolayısıyla maliyetli döküm ve işleme süreçlerinden ve daha sonra tedarikçiden imalatçıya nakliyeden kaçınmak için büyük yapısal ve mekanik bileşenleri yeniden tasarlamaya zorluyor. Yapısal bileşenlerin tasarımı ve üretimindeki bir gelişme, altyapıların imalatı ve bunların uygun ileri kaynak işlemleriyle birleştirilmesidir. Ayrıca, havacılık motor bileşenlerinin kaynak onarımı, motor ömrünü uzatmanın ve bileşen değiştirmeyle ilgili maliyetleri azaltmanın bir yolu olarak giderek daha önemli hale geliyor. Gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) işlemi, temiz, hassas, yüksek kaliteli bağlantılar sağladığı için özellikle Inconel 718 alaşımının kaynaklanması için kullanılır. Ucuzdur, dost canlısı bir atölye ortamına sahiptir ve yerinde kaynak işlemleri için daha uygundur. Bununla birlikte, yüksek ısı girdisi ve daha geniş ark kolonu nedeniyle daha düşük kaynak nüfuziyeti gibi bazı dezavantajları da vardır; bu durum, hapsolmuş koruyucu gazdan kaynaklanan gözenekliliğe, distorsiyona ve daha yavaş kaynak hızlarına neden olur. Ayrıca ince levhaların kaynaklanması iyi, hatasız bağlantıların oluşturulmasını zorlaştırır. Inconel 718 alaşımı, füzyon kaynağı sırasında, özellikle niyobyum ayrışması ve füzyon bölgesinde (FZ) daha kaba bir Laves ağı ağının gelişmesi gibi bir dizi metalurjik soruna karşı hassastır. Kaynaklı bağlantıların mekanik özelliklerini önemli ölçüde bozar. Ek olarak, ısıdan etkilenen bölgede (HAZ) niyobyum açısından zengin fazın sıvılaşması mikro çatlak sorunlarına yol açabilir. Inconel 718 alaşımının yavaş kaynak metali, karbon çeliği ve paslanmaz çelik kaynak metali gibi akmaz veya ıslanmaz. Bu nedenle gözenekler, katılaşma çatlakları vb. gibi çeşitli kaynak kusurları meydana gelecektir.
