Przejdź do treści
CNCTITAN
PL
Zapytaj o wycenę

Inconel 625 czy 718: którego naprawdę potrzebuje Państwa część

Ryan, założyciel

Oba to nadstopy niklowo-chromowe. Oba są drogie. Oba są koszmarne w obróbce. Ale rozwiązują różne problemy, a wybór niewłaściwego objawia się albo częścią, która zawodzi zbyt wcześnie, albo fakturą wyższą, niż było trzeba.

Wersja skrócona

Inconel 625 to stop umacniany roztworowo. Jego wytrzymałość pochodzi z tego, co jest rozpuszczone w osnowie niklowej, więc materiał przychodzi mocny i taki pozostaje: bez obróbki cieplnej, bez cyklu starzenia, znakomicie się spawa. To stop antykorozyjny: woda morska, kwasy, gaz kwaśny, spaliny.

Inconel 718 jest umacniany wydzieleniowo. Wydzielenia gamma bis (gamma double-prime) powstają podczas cyklu starzenia i z grubsza podwajają granicę plastyczności. To stop wytrzymałościowy: tarcze turbin, łączniki, wysoko obciążone konstrukcje do około 650 °C.

Jeśli część musi przetrwać chemię, proszę patrzeć na 625. Jeśli musi przetrwać obciążenie, na 718.

Właściwości obok siebie

WłaściwośćInconel 625Inconel 718
Stan dostawyWyżarzonyPrzesycony lub przesycony i starzony
Granica plastyczności, temp. pokojowa~415 MPa~1,035 MPa (starzony)
Wytrzymałość na rozciąganie~830 MPa~1,275 MPa (starzony)
Użyteczny pułap temperatury~980 °C (utlenianie), ~650 °C (obciążenie)~650 °C pod obciążeniem
Twardość~180–240 HB~331–400 HB (starzony)
UmocnienieRoztworowe (Mo, Nb)Wydzieleniowe (gamma double-prime)
SpawalnośćDoskonałaDobra, ze starzeniem po spawaniu
Względny koszt prętaPunkt odniesienia10–25 % wyższy, zależnie od postaci

Różnica w granicy plastyczności jest tu najważniejsza. Starzony 718 jest w temperaturze pokojowej mniej więcej dwa i pół raza mocniejszy niż wyżarzony 625. Jeśli część jest nośna, ta różnica zwykle sama rozstrzyga.

Jak każdy ze stopów wpływa na koszt obróbki

Oba stopy silnie się umacniają przy obróbce i oba niszczą narzędzia, ale przy różnych poziomach cen. Mechanizm warto zrozumieć, zanim zamrozi się geometrię, zob. umocnienie odkształceniowe w nadstopach.

625 w stanie wyżarzonym skrawa się z prędkością około 20–30 m/min narzędziem z węglika powlekanego. Jest lepki, narasta na krawędzi i wymaga sztywnego mocowania. Płytki ceramiczne podnoszą prędkości zgrubne znacznie wyżej, 150 m/min i więcej, ale tylko na maszynie o mocy i sztywności wystarczających, by z nich skorzystać.

718 w stanie przesyconym obrabia się mniej więcej jak 625. 718 w stanie starzonym to inna praca: materiał 380 HB wymaga narzędzi ceramicznych lub CBN i pożera węglik.

Daje to realną decyzję na rysunku: obrabiać na miękko, a potem starzyć, czy kupić pręt starzony i obrabiać na twardo.

  • Obróbka, potem starzenie. Tańsze skrawanie, dłuższa trwałość narzędzi. Ale cykl starzenia w 720 °C i 620 °C przesuwa część, zwykle zmiana wymiarów to 0.1–0.3 %, więc krytyczne elementy wymagają naddatku na szlifowanie i drugiej operacji po obróbce cieplnej.
  • Zakup starzonego, obróbka na twardo. Bez odkształceń, jedna operacja, wymiary przewidywalne. Ale wolniejsze cykle, drogie narzędzia i wyższa stawka godzinowa.

Pełne parametry obu stanów znajdują się w obróbce Inconelu 718.

Dla części o ścisłych tolerancjach i niewielu krytycznych elementach obróbka materiału starzonego zwykle wygrywa kosztem całkowitym, mimo wolniejszego skrawania. Dla dużych części z wieloma elementami zwykle wygrywa obróbka na miękko plus operacja wykańczająca. Zakład, który obrabia stopy niklu co tydzień, powie Państwu, po której stronie leży Państwa część, w jakieś dziesięć minut z rysunkiem przed sobą.

Gdzie każdy z nich faktycznie się stosuje

625 spotyka się w: osprzęcie podmorskim i offshore, zaworach i złączkach procesów chemicznych, elementach wymienników ciepła, odsiarczaniu spalin, wydechach morskich, częściach pól naftowych w środowisku gazu kwaśnego, mieszkach i kompensatorach.

718 spotyka się w: tarczach, łopatkach i kadłubach turbin gazowych, elementach silników rakietowych, narzędziach wiertniczych, łącznikach i sprężynach wysokotemperaturowych, konstrukcjach kriogenicznych, korpusach zaworów wysokociśnieniowych, gdzie rządzi obciążenie, a nie chemia.

Jest część wspólna. Korpus zaworu wysokociśnieniowego w agresywnej linii może uzasadniać oba, a odpowiedź zależy od tego, czy grubość ścianki wyznacza ciśnienie, czy naddatek korozyjny.

Pytania warte odpowiedzi przed wysłaniem zapytania

  1. Czy obciążenie decydujące jest mechaniczne czy chemiczne? To cała decyzja w jednym pytaniu.
  2. Jaka jest rzeczywista temperatura pracy i jak długo? Oba stopy zachowują się inaczej po 10,000 godzin niż w krótkim teście.
  3. Czy część będzie spawana? 625 spawa się bez cyklu starzenia po spawaniu. 718 go wymaga, a cykl wnosi odkształcenia.
  4. W jakim stanie ma przyjść materiał? Proszę napisać „przesycony i starzony wg AMS 5663”, a nie tylko „Inconel 718”. Stan zmienia zarówno koszt, jak i ścieżkę procesu.
  5. Kto dostarcza materiał? Świadectwo huty, identyfikowalność partii wytopu, a w niektórych branżach listy zatwierdzonych źródeł to normalna sprawa przy stopach niklu. Wymagania proszę potwierdzić przed wyceną, nie po niej.

Uwaga o zamiennikach

Kupujący czasem pytają, czy tańszy stop wystarczy: 316L, stal duplex lub w drugą stronę Hastelloy C-276. Czasem tak. 316L radzi sobie w wielu łagodnie korozyjnych zastosowaniach za ułamek ceny, a super duplex wygrywa z 625 stosunkiem wytrzymałości do ceny w wodzie morskiej poniżej około 300 °C.

To pytanie warto zadać wcześnie, gdy może zmienić rysunek, i warto je porzucić, gdy konstrukcja jest zamrożona. Podmiana stopu niklu późno w programie rzadko jest oszczędnością, na jaką wygląda.

Jeśli wciąż wybierają Państwo między stopami, proszę przesłać rysunek i warunki pracy. Powiemy, co chcieliby wiedzieć zakłady wyceniające część, a jeśli tańszy materiał naprawdę wystarczy, powiemy to otwarcie.

Kolejny krok

Mają Państwo podobną część?

Proszę przesłać rysunek. Inżynier go przeczyta, zleci zakładowi, który obrabia dany stop co tydzień, i odpowie w ciągu 24 godzin roboczych wyceną z ceną.