インコネル 718 が超合金と呼ばれるのはなぜですか?

インコネル 718 が超合金と呼ばれるのはなぜですか?

インコネル 718 (または合金 718) は、腐食、高圧、および最大 700 度の極端な温度に耐えるニッケルクロムベースの特別なタイプの高強度、高温合金です。

この材料は、50-55% ニッケル、17-21% クロム、4.75-5.5% ニオブおよびタンタル、および微量のモリブデン、チタン、コバルト、アルミニウム、マンガン、銅で構成されています。 、シリコンおよび他の元素。

インコネル 718 は、その独特の特性により、製造作業から軍事機器や航空宇宙産業に至るまで、幅広い用途で使用されています。

インコネル718の特徴
耐熱性
インコネル 718 は 1430 度の融点を持ち、効果的な耐熱性と高温耐性を備えています。 また、低温でも良好に機能し、これは材料が持つ温度耐性の範囲を示しています。

自然な熱保護
このニッケル超合金には、加熱すると強力で安定した酸化物層を生成する固有の能力があります。 この自然な不動態化特性により、材料が損傷から保護されます。

耐食性
保護酸化層により、このインコネル変種は酸化に対して大幅な耐性が得られ、腐食から保護されます。

高い機械的強度
室温では、超合金材料の最小降伏強度は 725 MPa、最小引張強度は 1035 MPa です。 インコネル 718 が溶体化および析出すると、これらの数値はそれぞれ 1035 MPa および 1240 MPa に増加します。

優れた溶接品質
他のインコネル合金は、脆くて正確な溶接点に亀裂が生じるため、溶接が困難です。 しかし、インコネル 718 は、電子ビーム溶接でもアーク溶接でも、この問題を解決するために作成されました。

優れた延性と加工品質
ほとんどのインコネル合金は、機械加工または成形しようとすると歪み硬化が起こる傾向があります。 インコネル 718 は異なります。低速の切削機構により硬い切削工具を使用して機械加工する方が簡単です。

材料が完全に時効された後、この高温合金は 700 度の誘導加熱によってねじ切りが可能になります。

生産・加工
インコネル 718 は次のプロセスで製造できます。

アニーリング: 金属を加熱し、その後徐々に低い温度まで冷却します。 これにより、材料に強度が与えられ、圧縮に耐える能力が得られます。
析出硬化: 時効硬化または析出熱処理とも呼ばれるこの方法は、加熱前に不純物を導入することで合金の強度を高めます。

アニーリング (固溶強化とも呼ばれる) では、金属成分が完全に溶解して適切に析出することができ、インコネル 718 に設計通りの強度を与えます。

析出強化では、ニッケルとニオブが結合してガンマビス（またはNi3Nb）を形成します。 800 度を超える極度の熱は、ニッケル相の析出を引き起こす可能性があります。

したがって、インコネル 718 は 540 度以上で加工すると、カスタムの形状や方向に機械加工できることになります。

インコネル718の用途
3Dプリント
インコネル 718 は、この合金がさまざまな業界で部品を効果的にプリントできるため、3D プリント技術と関連付けられるようになりました。 積層造形 (AM) 産業における超合金の使用と、その機能を最大化するためのさらなる強化について、いくつかの研究が行われています。

ガスタービンエンジン部品
超合金はその効率的な溶接性と耐熱性により、ガスタービンエンジンに不可欠な部品となっています。

航空宇宙および航空機の製造
インコネル 718 は、その材料の強度と耐久性により、コンプレッサー ケーシング、ディスク、ファン ブレードなどのターボジェット エンジン部品に人気の部品となっています。 この高温合金は、特に耐熱性が高いため、ロケット エンジンの製造にも使用されます。 これが、インコネル 718 が従来の航空機エンジン部品の約半数に使用されている主な理由です。

ダイカスト
このインコネルのバリアントは高温環境でも機能し、金属ダイカストなどの極度の高温用途に最適です。 業界では他の非鉄金属の方が人気がありますが、インコネル 718 は損傷から身を守るのに十分な強度を持っています。 その結果、インコネル 718 で作られた金型または金型ベースは耐用年数が長くなり、変形に対する耐性が向上します。