Inconel 625 of 718: welke legering uw onderdeel werkelijk nodig heeft

Beide zijn nikkel-chroom-superlegeringen. Beide zijn duur. Beide zijn ellendig om te verspanen. Maar ze lossen verschillende problemen op, en de verkeerde keuze uit zich in een onderdeel dat te vroeg faalt, of in een factuur die niet zo hoog had hoeven zijn.

De korte versie

Inconel 625 is een mengkristallegering. De sterkte komt van wat in de nikkelmatrix is opgelost, dus het wordt sterk geleverd en blijft dat: geen warmtebehandeling nodig, geen verouderingscyclus, uitstekende lasbaarheid. Het is de corrosielegering: zeewater, zuren, zuur gas (sour gas), rookgas.

Inconel 718 is precipitatiegehard. Gamma-dubbelaccent-precipitaten vormen zich tijdens een verouderingscyclus en verdubbelen ongeveer de rekgrens. Het is de sterktelegering: turbineschijven, bevestigingsmiddelen, zwaarbelaste constructies tot ongeveer 650 °C.

Moet uw onderdeel chemie overleven, kijk dan naar 625. Moet het belasting overleven, kijk dan naar 718.

Eigenschappen naast elkaar

Eigenschap	Inconel 625	Inconel 718
Leveringstoestand	Gegloeid	Oplosgegloeid, of oplosgegloeid + verouderd
Rekgrens, kamertemperatuur	~415 MPa	~1.035 MPa (verouderd)
Treksterkte	~830 MPa	~1.275 MPa (verouderd)
Bruikbare temperatuurgrens	~980 °C (oxidatie), ~650 °C (belasting)	~650 °C onder belasting
Hardheid	~180–240 HB	~331–400 HB (verouderd)
Versteviging	Mengkristal (Mo, Nb)	Precipitatie (gamma-dubbelaccent)
Lasbaarheid	Uitstekend	Goed, met veroudering na het lassen
Relatieve staafprijs	Basis	10–25 % hoger, afhankelijk van de vorm

Het verschil in rekgrens is de kern. Verouderd 718 is bij kamertemperatuur ongeveer tweeënhalf keer zo sterk als gegloeid 625. Is het onderdeel dragend, dan beslist dat verschil meestal op zichzelf al.

Wat elke legering doet met de verspaningskosten

Beide legeringen verstevigen sterk bij vervorming en beide slopen gereedschap, maar op een ander prijsniveau. Het mechanisme daarachter is de moeite waard om te begrijpen voordat u de geometrie vastlegt; koudversteviging in superlegeringen (Engels).

625 in gegloeide toestand verspaant met ongeveer 20–30 m/min met gecoat hardmetaal. Het smeert, bouwt op aan de snijkant en vraagt stijve opspanning. Keramische wisselplaten brengen de snelheden bij het voorverspanen veel hoger, 150 m/min en meer, maar alleen op een machine met het vermogen en de stijfheid om ze te benutten.

718 in oplosgegloeide toestand verspaant ongeveer zoals 625. 718 in verouderde toestand is een ander verhaal: materiaal van 380 HB dat om keramisch of CBN-gereedschap vraagt en hardmetaal opvreet.

Dat geeft u een echte keuze op de tekening: zacht verspanen en daarna verouderen, of verouderde staf kopen en hard verspanen.

• Verspanen, dan verouderen. Goedkoper verspanen, langere standtijd. Maar de verouderingscyclus bij 720 °C en 620 °C laat het onderdeel bewegen, doorgaans 0,1–0,3 % maatverandering, dus kritische kenmerken hebben een slijptoeslag nodig en een tweede bewerking na de warmtebehandeling.
• Verouderd kopen, hard verspanen. Geen vervorming, één bewerking, voorspelbare maten. Maar langzamere cycli, duur gereedschap en een hoger uurtarief.

De volledige parameters voor beide toestanden staan in Inconel 718 verspanen (Engels).

Bij onderdelen met nauwe toleranties en weinig kritische kenmerken wint het verspanen van verouderd materiaal meestal op totale kosten, ook al gaat het verspanen langzamer. Bij grote onderdelen met veel kenmerken wint zacht verspanen plus een nabewerking meestal. Een bedrijf dat wekelijks nikkellegeringen verspaant, kan u met de tekening voor zich in ongeveer tien minuten zeggen aan welke kant uw onderdeel valt.

Waar elke legering werkelijk wordt gebruikt

625 vindt u in: subsea- en offshore-onderdelen, afsluiters en fittingen voor de chemische procesindustrie, onderdelen van warmtewisselaars, rookgasontzwaveling, scheepsuitlaten, olieveldonderdelen voor zure omgevingen (sour service), balgen en compensatoren.

718 vindt u in: schijven, schoepen en behuizingen van gasturbines, onderdelen van raketmotoren, boorgatgereedschap, bevestigingsmiddelen en veren voor hoge temperaturen, cryogene constructies, hogedrukafsluiterhuizen waar belasting en niet chemie bepalend is.

Er is overlap. Een hogedrukafsluiterhuis in een corrosieve leiding kan beide rechtvaardigen, en het antwoord hangt af van de vraag of de wanddikte wordt bepaald door de druk of door de corrosietoeslag.

Vragen die u moet beantwoorden voordat u de offerteaanvraag verstuurt

1. Is de bepalende belasting mechanisch of chemisch? Dit is de hele beslissing in één vraag.
2. Wat is de werkelijke gebruikstemperatuur, en hoe lang? Beide legeringen gedragen zich over 10.000 uur anders dan in een korte test.
3. Wordt het onderdeel gelast? 625 last zonder verouderingscyclus na het lassen. 718 heeft er een nodig, en die cyclus brengt vervorming mee.
4. In welke toestand moet het materiaal binnenkomen? Schrijf “oplosgegloeid en verouderd volgens AMS 5663” in plaats van alleen “Inconel 718”. De toestand verandert zowel de kosten als de bewerkingsroute.
5. Wie levert het materiaal? Materiaalcertificaten, traceerbaarheid tot het smeltnummer en in sommige sectoren lijsten met goedgekeurde bronnen zijn normaal voor nikkellegeringen. Bevestig de eisen vóór het offreren, niet erna.

Over vervanging

Inkopers vragen soms of een goedkopere legering volstaat: 316L, een duplex rvs (Engels), of in de andere richting Hastelloy C-276 (Engels). Soms wel. 316L kan veel licht corrosieve toepassingen aan voor een fractie van de prijs, en superduplex verslaat 625 in zeewater onder ongeveer 300 °C op sterkte per euro.

Die vraag is het waard om vroeg te stellen, als ze de tekening nog kan veranderen, en om te laten vallen zodra het ontwerp is bevroren. Een nikkellegering laat in een programma vervangen levert zelden de besparing op die het lijkt.

Twijfelt u nog tussen legeringen, stuur ons dan de tekening en de gebruiksomstandigheden. Een engineer leest ze en u krijgt binnen 24 werkuren een offerte met prijs; doet een goedkoper materiaal het werk echt, dan zeggen wij dat daarin.