Inconel vs Titanium:inzicht in de toepassingen van hoogwaardige metalen

Inconel en titanium zijn beide hoogwaardige metalen die geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen met hoge spanning en corrosie. Hoewel beide wenselijke fysieke en mechanische eigenschappen hebben die ze geschikt maken voor extreme omstandigheden, zijn Inconel en titanium zeer verschillende metalen. Hier zullen we kijken naar de belangrijkste eigenschappen, fabricageproblemen en gebruiksscenario's die Inconel versus titanium onderscheiden.

Inconel

Inconel is een handelsnaam voor een familie van nikkel-chroom superlegeringen gemaakt door Special Metals Corporation. Het heeft een ongelooflijk hoge tolerantie voor extreme temperaturen en is bestand tegen ongeveer 2.000 ° F (afhankelijk van de legering) zonder sterkte te verliezen. Het presteert ook goed bij cryogene temperaturen.

Naast de extreme temperatuurprestaties heeft Inconel uitstekende mechanische eigenschappen bij kamertemperatuur. Inconel 725 heeft bijvoorbeeld een treksterkte tot 180 ksi, twee keer zo sterk als constructiestaal. Sommige Inconel-legeringen, zoals Inconel 718, zijn precipitatiegehard om hun sterkte nog verder te vergroten. Inconel is ook zeer goed bestand tegen corrosie, waaronder oxidatie, putcorrosie, spleetcorrosie en corrosiescheuren.

De eigenschappen van Inconel maken het een waardevol metaal voor de meest veeleisende omstandigheden. Zoals de meeste superlegeringen is het echter aanzienlijk duurder dan gewone metalen zoals staal, aluminium en titanium.

Inconel bewerken

De sterkte die Inconel zo'n waardevol materiaal maakt voor extreme omstandigheden, maakt het ook moeilijk te bewerken. Het is uitzonderlijk hard en is gevoelig voor uitharding van het werk tijdens het bewerken, wat snijgereedschappen kan beschadigen en het werkstuk kan vervormen.

Stressverlagend Inconel door oplossing voor bewerking kan helpen de oppervlaktehardheid te verminderen en de verharding van het werk te beperken, waardoor de spanning en slijtage van gereedschap wordt verminderd. Keramisch gereedschap wordt aanbevolen, omdat het in staat is tot snelle, continue sneden die de verharding van het werk minimaliseren. Het is ook belangrijk om pikken te vermijden, wat de verharding van het werk kan vergroten.

Inconel lassen

De meeste Inconel zijn moeilijk te lassen omdat de lassen de neiging hebben te barsten. Bepaalde Inconel-legeringen zijn echter ontworpen om lasbaar te zijn. Deze zijn meestal TIG (tungsten inert gas) gelast met Inconel 625, de meest lasbare Inconel-legering, als vulmetaal. Hoewel TIG-lassen doorgaans geen vulmiddel vereist, wordt het aanbevolen voor Inconel-lassen omdat het zo moeilijk is om twee stukken samen te smelten zonder ze te barsten.

Inconel-toepassingen

Vanwege de hoge chemische en temperatuurbestendigheid is Inconel ideaal voor een verscheidenheid aan lucht- en ruimtevaart-, olie- en gas- en maritieme toepassingen. Enkele veelvoorkomende gebruiksscenario's van Inconel zijn:

• Uitlaten van straalmotoren.
• Turbines.
• Uitlaatkoppelingen.
• Flare-stacks.
• Aardgasleidingen.
• Zeeschroefbladen.
• Lucht- en ruimtevaart bevestigingsmiddelen.
• Zware machineonderdelen.

Inconel is een ideaal materiaal wanneer extreme temperatuur- en corrosieweerstand nodig zijn, vooral wanneer hoge temperaturen de sterkte en oxidatieweerstand van andere metalen zouden verminderen.

Titanium

Titanium is een elementair metaal met een uitzonderlijk hoge sterkte-gewichtsverhouding, waardoor het zeer nuttig is voor toepassingen waarbij het minimaliseren van het gewicht van cruciaal belang is, zoals structurele componenten in de ruimtevaart. Titanium is ongeveer net zo sterk als staal, maar slechts de helft van het gewicht. Deze eigenschappen hebben echter een hoger prijskaartje dan meer gebruikelijke metalen zoals aluminium en staal, hoewel het over het algemeen veel goedkoper is dan Inconel.

Titanium reageert niet met zuurstof en water bij omgevingstemperaturen. Net als Inconel vormt titanium een ​​passieve oxidatielaag op het oppervlak die het materiaal beschermt. Dit maakt titanium extreem corrosiebestendig, zelfs tegen sterke zuren zoals zwavelzuur en zoutzuur. Bovendien is titanium ook biocompatibel en niet-toxisch, dus het wordt voor veel medische toepassingen gebruikt.

Titanium is verkrijgbaar in zowel commercieel zuivere als gelegeerde kwaliteiten. De meest voorkomende legering, Ti 6Al-4V, is gelegeerd met aluminium en vanadium en is goed voor ongeveer de helft van al het titanium dat wereldwijd wordt gebruikt. Deze en andere titaniumlegeringen zijn ontworpen om harder, sterker en/of gemakkelijker te bewerken te zijn dan puur titanium. Commercieel zuiver (CP) titanium is zachter en kneedbaarder dan titaniumlegering, maar de corrosieweerstand is uitstekend.

Titanium bewerken

De eigenschappen die titanium zo'n nuttig metaal maken, maken het ook erg moeilijk om te bewerken. Net als Inconel is titanium gevoelig voor werkverharding. CP titanium is ook erg gomachtig bij het bewerken en vormt lange, continue spanen die het snijgereedschap kunnen verstoren. Deze eigenschap maakt het ook vatbaar voor vreten. Dit kan worden verminderd door veel hogedrukkoelvloeistof te gebruiken om spanen zo snel mogelijk te verwijderen en de gereedschapsgroeven vrij te houden.

Vermijd bij het bewerken van titanium onderbroken sneden en houd het gereedschap altijd in beweging wanneer het in contact komt met het werkstuk. Overmatig contact zorgt ervoor dat het gereedschap gaat wrijven, waardoor overtollige warmte ontstaat die leidt tot verharding van het werk. Bewerken met een lagere snelheid en hogere voedingssnelheid kan de warmteontwikkeling aanzienlijk verminderen.

Terwijl Inconel extreem hard en rigide is, is titanium veel flexibeler, dus werkstukken vereisen een veilige grip en een zo stijf mogelijke machine-opstelling. Titanium en zijn legeringen zijn zeer elastisch, wat terugvering en klapperen veroorzaakt tijdens het bewerken en kan resulteren in een slechte oppervlakteafwerking.

Titanium lassen

Titanium en zijn legeringen zijn gemakkelijk lasbaar. De technieken en apparatuur voor het lassen van titanium zijn vergelijkbaar met die voor andere hoogwaardige metalen, zoals roestvrij staal of legeringen op nikkelbasis. Titanium vereist echter meer aandacht voor reinheid en bescherming tegen inert gas dan andere metalen. Vervuiling door de lucht kan titaniumlassen beschadigen.

Titanium toepassingen

De mechanische eigenschappen van titanium, met name de sterkte-gewichtsverhouding, zijn zeer nuttig in de lucht- en ruimtevaart- en auto-industrie. Ti 6AL-4V is goed voor bijna de helft van alle legeringen die worden gebruikt in ruimtevaarttoepassingen. Het wordt ook vaak gebruikt in de medische industrie vanwege zijn superieure corrosieweerstand en biocompatibiliteit.

Enkele veelvoorkomende toepassingen van titanium zijn:

• Vliegtuigmotoren en frames.
• Bepantsering.
• Marineschepen.
• Ruimtevaartuig.
• Raketten.
• Landingsgestel.
• Uitlaatkanalen.
• Kunstgewrichten.
• Hardware voor het plaatsen of repareren van botten.
• Geïmplanteerde medische hulpmiddelen.
• Sportuitrusting.
• Fietsframes.

Inconel en titanium

Industrial Metal Service is gespecialiseerd in het leveren van Inconel, titanium, staal, aluminium en andere metalen aan machinewerkplaatsen, fabrikanten en fabrikanten in de San Francisco Bay Area. We verzenden ook door het hele land zonder minimale bestelhoeveelheid. Ons magazijn in San Jose is gevuld met een uitgebreide voorraad Inconel- en titaniumlegeringen, waaronder zowel nieuwe metalen afkomstig van Amerikaanse fabrieken als geverifieerde metaalresten die aanzienlijke besparingen opleveren.