1.เหตุใดจึงเรียกว่า "อินโคเนล"
ชื่อ "อินโคเนล" คือ กเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนครั้งแรกโดยบริษัทอเมริกันบริษัทอินเตอร์เนชั่นแนล นิกเกิล (Inco)-ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Vale SA ซึ่งเป็นบริษัทเหมืองแร่และโลหะระดับโลก คำนี้เป็นกระเป๋าหิ้วที่รวมองค์ประกอบของชื่อบริษัทและคุณสมบัติหลักของโลหะผสม:
คำนำหน้า "Inco-" มาจาก "International Nickel Company" โดยตรง ซึ่งเน้นถึงที่มาของแบรนด์
คำต่อท้าย "-nel" เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าหมายถึง "นิกเกิล" (โลหะฐานหลักของโลหะผสมอินโคเนล) โดยเน้นที่องค์ประกอบที่มีนิกเกิล-
ใช้ครั้งแรกในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ชื่อนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อแยกแยะซูเปอร์อัลลอยนิกเกิล-โครเมียมประสิทธิภาพสูงของบริษัทจากโลหะและโลหะผสมทั่วไปอื่นๆ เมื่อเวลาผ่านไป "Inconel" ได้กลายเป็นชื่อแบรนด์-ที่เป็นที่รู้จักสำหรับซูเปอร์อัลลอยด์ประเภทนี้ แม้ว่าความเป็นเจ้าของเครื่องหมายการค้าจะเปลี่ยนไปก็ตาม
2.ข้อดีของโลหะผสม incoenl คืออะไร?
โลหะผสมอินโคเนลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ พลังงาน เคมี และทางทะเล เนื่องมาจากคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่โดดเด่น ข้อได้เปรียบที่สำคัญของพวกเขามีดังนี้:
ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ-
รักษาคุณสมบัติทางกลให้คงที่ (ความแข็งแรง ความเหนียว) ที่อุณหภูมิสูงถึง650–1200°C (1202–2192°F)- สาเหตุนี้เกิดจากการตกตะกอน-โครงสร้างจุลภาคที่แข็งตัว (เช่น การเสริมความแข็งแรงของเฟส γ') ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีอุณหภูมิสูง- เช่น ใบพัดกังหันก๊าซ ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ไอพ่น และปลอกเตาอุตสาหกรรม
ความต้านทานการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันที่เหนือกว่า
โลหะผสมอินโคเนลอุดมไปด้วยโครเมียม (10–30%) นิกเกิล (50–70%) และธาตุผสมอื่นๆ (เช่น โมลิบดีนัม อลูมิเนียม) ทำให้เกิดชั้นออกไซด์ที่เกาะติดแน่น (เช่น Cr₂O₃, Al₂O₃) บนพื้นผิว ชั้นนี้ต้านทานการกัดกร่อนจากกรด ด่าง น้ำทะเล ตัวกลางที่มีคลอรีน- และ-ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ความแข็งแรงทางกลที่ดีเยี่ยมและความต้านทานต่อความล้า
โลหะผสม Inconel ผ่านการชุบแข็งด้วยการตกตะกอน การทำงานเย็น หรือการบำบัดความร้อน ทำให้มีความต้านทานแรงดึงสูง (โดยทั่วไปคือ 800–1500 MPa) และความแข็งแรงของผลผลิต (600–1200 MPa) ที่อุณหภูมิห้องและอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ ยังมีความต้านทานต่อความล้าสูง ทนทานต่อวงจรทางกลและความร้อนซ้ำๆ โดยไม่เกิดข้อผิดพลาด-ซึ่งสำคัญมากสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น จานเครื่องยนต์ของเครื่องบินและภาชนะรับแรงดัน
ต้านทานการคืบคลานและความเครียดได้ดี
มีความต้านทานการคืบคลานที่ดีเยี่ยม (ความต้านทานต่อการเสียรูปถาวรภายใต้-อุณหภูมิสูง-ในระยะยาวและความเครียดคงที่) และความต้านทานการแตกหักของความเครียด (ความสามารถในการหลีกเลี่ยงการแตกหักภายใต้ความเครียดที่อุณหภูมิสูง-อย่างต่อเนื่อง) ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบ-บริการ-ที่มีอายุการใช้งานยาวนานในการผลิตพลังงาน (เช่น ชิ้นส่วนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) และการบินและอวกาศ
การบังคับใช้ในวงกว้างด้วยเกรดที่หลากหลาย
เกรด Inconel มีหลายเกรด (เช่น 600, 625, 718, 738, 686) ซึ่งแต่ละเกรดได้รับการออกแบบให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น Inconel 625 เป็นเลิศในด้านความต้านทานการกัดกร่อน Inconel 718 สร้างความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความสามารถในการแปรรูป และ Inconel 738 ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อต้านทานการคืบของอุณหภูมิสูง- ความหลากหลายนี้ช่วยให้สามารถตอบสนองความต้องการของสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกันได้
3.ข้อเสียของโลหะผสม incoenl คืออะไร?
แม้จะมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม แต่โลหะผสม Inconel ก็มีข้อจำกัดบางประการที่จำกัดการใช้งานในบางกรณี:
ต้นทุนการผลิตและวัสดุสูง
โดยหลักแล้วประกอบด้วยโลหะที่มีมูลค่าสูง- เช่น นิกเกิล โครเมียม โมลิบดีนัม และทังสเตน ต้นทุนวัตถุดิบสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส หรือแม้แต่โลหะผสมนิกเกิลธรรมดาอย่างมาก นอกจากนี้ กระบวนการผลิตที่ซับซ้อน (เช่น การหล่อที่แม่นยำ การอบชุบด้วยความร้อน) จะทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น ทำให้ต้นทุนน้อยลง-มีประสิทธิภาพสำหรับ-ความต้องการต่ำหรือการใช้งานที่ไม่สำคัญ-
การแปรรูปไม่ดี
เนื่องจากอัลลอยด์ Inconel มีความแข็งแรงสูง ความแข็ง และมีแนวโน้มที่จะทำให้ชิ้นงานแข็งตัว จึงทำให้ตัดเฉือนโลหะผสม Inconel ได้ยาก ในระหว่างการตัดเฉือน พวกมันจะสร้างอุณหภูมิในการตัดสูง ทำให้เครื่องมือสึกหรออย่างรวดเร็ว และทำให้เกิดเศษที่แข็งแรงซึ่งหักได้ยาก จำเป็นต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทาง (เช่น เครื่องมือคาร์ไบด์) ความเร็วตัดต่ำ และสารหล่อลื่นหล่อเย็น ซึ่งจะทำให้เวลาและต้นทุนการตัดเฉือนเพิ่มขึ้น
ความสามารถในการเชื่อมที่ท้าทาย (สำหรับบางเกรด)
แม้ว่าเกรดบางเกรด (เช่น Inconel 625) จะมีความสามารถในการเชื่อมที่ดี แต่โลหะผสม Inconel ที่มีความแข็งแรงสูง-หลายชนิด (เช่น Inconel 718, 738) มักจะเกิดการแตกร้าวระหว่างการเชื่อม นี่เป็นเพราะปริมาณการผสมที่สูงและความไวต่อความเครียดจากความร้อน การเตรียมการเชื่อมอย่างเข้มงวด- (เช่น การทำความสะอาด การอุ่นเครื่อง) และ-การให้ความร้อนหลังการเชื่อมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง และเพิ่มความซับซ้อนให้กับกระบวนการผลิต
ความหนาแน่นและน้ำหนักสูง
โดยมีความหนาแน่นประมาณ8.1–8.5 ก./ซม.³(สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน ~7.85 ก./ซม.³ และอะลูมิเนียม ~2.7 ก./ซม.³) โลหะผสมอินโคเนลค่อนข้างหนัก ในการใช้งานที่คำนึงถึงน้ำหนัก- (เช่น ส่วนประกอบเครื่องบินน้ำหนักเบา อุปกรณ์พกพา) ความหนาแน่นสูงของส่วนประกอบเหล่านี้อาจเพิ่มน้ำหนักโดยรวม ซึ่งจำกัดการใช้งานเมื่อเทียบกับวัสดุที่เบากว่า เช่น ไททาเนียมอัลลอยด์หรือคอมโพสิต
ความไวต่อการกัดกร่อนบางประเภทในสภาพแวดล้อมเฉพาะ
แม้ว่าโดยทั่วไปจะทนทานต่อการกัดกร่อน- แต่เกรด Inconel บางเกรดอาจประสบปัญหาการกัดกร่อนเฉพาะเจาะจงภายใต้สภาวะที่รุนแรง ตัวอย่างเช่น Inconel 600 มีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดจากการกัดกร่อนแตกร้าวในสารละลายอัลคาไลน์ที่มีอุณหภูมิสูง- และ Inconel 718 อาจเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-เข้มข้น หากไม่ได้รับการรักษาอย่างเหมาะสม
