بررسی اجمالی خواص مواد Inconel 718 و زمینه های کاربردی
سوپرآلیاژ Inconel 718 (به اختصار IN718) نیم قرن است که در موتورهای هوافضا استفاده می شود. در اوایل دهه 1960 توسط INCO Huntington Alloys (در حال حاضر Special Meatals Co.) در ایالات متحده اختراع و در قطعات توربین استفاده شد. پس از ساخت، IN718 به پرمصرف ترین ماده آلیاژی مبتنی بر نیکل با دمای بالا در تاریخ موتورهای هوافضا تبدیل شده است. طراحی منحصر به فرد ترکیب آلیاژی IN718 به آن خواص جامع خوبی می دهد، یعنی استحکام بالا، مقاومت در برابر خزش و عمر خستگی، به ویژه در دماهای زیر 650 درجه، خواص مکانیکی آن پایداری خوبی دارد. بسیاری از بخشهای موتورهای هوایی مدرن مانند دیسکهای توربین، پرهها، ترمزها، شفتها، استاتورها، مهر و مومها، تکیهگاهها، خطوط لوله، بستها و غیره از IN718 ساخته شدهاند.
قبل از ظهور IN718، مواد فولاد ضد زنگ (مانند A286) و آلیاژهای مبتنی بر نیکل (مانند RENE41) به طور گسترده در موتورهای توربین استفاده می شدند. با این حال، این مواد آلیاژی نمی توانند الزامات افزایش مداوم دمای کارکرد موتور و هزینه های ساخت را برآورده کنند. در میان آنها، خواص مکانیکی مواد فولاد ضد زنگ که می توانند فازهای تقویتی را رسوب دهند، در شرایط دمای بالا پایداری ضعیفی دارند. در حالی که RENE41 که حاوی مقدار زیادی فاز تقویتی است، به دلیل شکلپذیری کم خود ماده، مستعد رفع ترکها پس از عملیات حرارتی است. در نتیجه، ساخت افزایش یافته و قابلیت نگهداری کاهش یافته است. و به سرعت در زمینه ساخت موتورهای توربین به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت.
به طور خلاصه، دلایل رشد سریع کاربردهای صنعتی IN718 را می توان به نکات زیر نسبت داد:
(1) هیچ محدودیت تجاری یا مالکیت معنوی وجود ندارد، و تولید کنندگان و تامین کنندگان مواد می توانند محصولات را بر اساس این مواد به صورت انبوه تولید و استفاده کنند.
(2) از آنجا که فاز تقویت IN718 به آرامی رسوب می کند، مواد جوش پذیری و ریخته گری خوبی دارند.
(3) IN718 استحکام بالایی در دماهای بالا (زیر 650 درجه) دارد و شکل پذیری خوب آن پذیرش اشکال مختلف پردازش را آسان می کند. بنابراین، Inconel718 به دلیل عملکرد نسبتا متعادل در همه جنبه ها و هزینه کم، به سرعت توسط سازندگان اصلی موتورهای توربین پذیرفته شده و در تولید واقعی استفاده می شود. می توان گفت که ظهور Inconel718 باعث پیشرفت انقلابی در طراحی و ساخت موتورهای توربین شده است و نقش مهمی در کاهش وزن موتور، ساده سازی ساختار و کاهش هزینه های ساخت داشته است.
برای مرتب کردن آن، در دهه 1960، Inconel718 برای اولین بار در مقیاس وسیع در سری موتورهای هواپیمای نظامی تولید شده توسط شرکت های GE و P&W در ایالات متحده، مانند تیغه ها و دیسک های کمپرسور در سری موتورهای TF39 و LM2500 جنرال الکتریک استفاده شد. اجزای کلیدی P&W مانند ترمزهای ماشین در سری موتورهای J58، TF30 و F100. دهه 1970 استفاده از مواد IN718 در مقیاس وسیع در تیغه های موتورهای غیرنظامی آغاز شد. در بین کلیه قطعات ماشینکاری شده و فرم دهی شده، IN718 34 درصد از مواد را به خود اختصاص می دهد که بیشتر آنها به صورت آهنگری و بلنک های ریخته گری ماشین کاری می شوند. در موتور PW4000 P&W، آلیاژهای مبتنی بر نیکل 39٪ از وزن کل موتور را تشکیل می دهند. ٪، 57٪ از مواد Inconel718 می آید. این داده ها نشان می دهد که کاربرد غالب مواد IN718 در موتورهای هوایی تا به امروز ادامه دارد.
در تاریخ توسعه هوانوردی برای چندین سال، تغییرات سریع در مواد نشان دهنده تجسم تمدن بشری است. امروزه با وجود اینترنت بسیار توسعه یافته، بسیاری از مواقع فقط کافی است به آرامی کلید Enter را فشار دهیم تا اطلاعات زیادی را که مدت ها در گذشته به آن نیاز داشتیم به دست آوریم. اطلاعاتی که می توان به دست آورد،
آلیاژ اینکونل سری اینکونل: (اینکونل 600، اینکونل 601، اینکونل 625، اینکونل 690، اینکونل 718، اینکونل X-750، اینکونل 617)
سری Incoloy: (Incoloy 800,800H/HT,Incoloy 825,Incoloy 925,Incoloy 926,Incoloy 901)
سری Monel (Monel 400، Monel K500)
Hastelloy Hastelloy: Hastelloy c-276، Hastelloy c-4، Hastelloy c-22، Hastelloy c-2000، Hastelloy
سری GH آلیاژی با دمای بالا: (GH3030، GH3044، GH3039، GH2132، GH3128، GH4169)
آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی: (NS112، NS312، NS321، NS336، NS142)،
سری نیکل خالص: (نیکل خالص 201، 200، نیکل200، نیکل201)
سری فولاد ضد زنگ ویژه: (904L, 2205, 2507, 309S, 310S, 310Si2, 254SMO, 316LMod, 17-4PH, 17-7PH, 15-5PH, 630, 631, S, 63 /2205, S32750/)
سری های آلیاژی دقیق: lJ06، 1J12، lJl3، 1J16، lJl7، 1J18، 1J22، 1J30، 1J31، 1J50، 2J04، 2J07، 2J10، 3J21، 3J20، 3J20، 3J20، 3J20، 3J20، 3J20، 3J49، 24، 6J32، 6J24
