Inconel 625 hay 718: chi tiết của quý khách thực sự cần loại nào
Cả hai đều là siêu hợp kim niken-crom. Cả hai đều đắt. Cả hai đều rất khó gia công. Nhưng chúng giải quyết những vấn đề khác nhau, và chọn sai sẽ lộ ra dưới dạng chi tiết hỏng sớm hoặc một hóa đơn lớn hơn mức cần thiết.
Tóm tắt ngắn
Inconel 625 là hợp kim hóa bền dung dịch rắn. Độ bền của nó đến từ những gì hòa tan trong nền niken, nên vật liệu giao đến đã bền và giữ nguyên như vậy: không cần nhiệt luyện, không cần chu kỳ hóa già, hàn rất tốt. Đó là hợp kim chống ăn mòn: nước biển, axit, khí chua, khí thải.
Inconel 718 là hợp kim hóa bền tiết pha. Các pha tiết gamma double-prime hình thành trong chu kỳ hóa già và làm giới hạn chảy tăng gấp khoảng hai lần. Đó là hợp kim chịu lực: đĩa tuabin, bu lông ốc vít, kết cấu chịu tải cao đến khoảng 650 °C.
Nếu chi tiết phải chịu được hóa chất, hãy xem 625. Nếu phải chịu được tải trọng, hãy xem 718.
So sánh tính chất
| Tính chất | Inconel 625 | Inconel 718 |
|---|---|---|
| Trạng thái cung cấp | Ủ | Tôi dung dịch, hoặc tôi dung dịch + hóa già |
| Giới hạn chảy, nhiệt độ phòng | ~415 MPa | ~1,035 MPa (đã hóa già) |
| Giới hạn bền kéo | ~830 MPa | ~1,275 MPa (đã hóa già) |
| Nhiệt độ làm việc tối đa | ~980 °C (oxy hóa), ~650 °C (chịu tải) | ~650 °C khi chịu tải |
| Độ cứng | ~180–240 HB | ~331–400 HB (đã hóa già) |
| Cơ chế hóa bền | Dung dịch rắn (Mo, Nb) | Tiết pha (gamma double-prime) |
| Khả năng hàn | Rất tốt | Tốt, cần hóa già sau hàn |
| Giá thanh tương đối | Cơ sở | Cao hơn 10–25 %, tùy dạng phôi |
Khoảng cách về giới hạn chảy là điểm nổi bật nhất. 718 đã hóa già bền hơn 625 đã ủ khoảng hai lần rưỡi ở nhiệt độ phòng. Nếu chi tiết chịu tải, chênh lệch đó thường tự quyết định.
Mỗi hợp kim tác động thế nào đến chi phí gia công
Cả hai hợp kim đều hóa bền mạnh khi gia công và đều phá dao cụ, nhưng ở các mức giá khác nhau. Cơ chế đằng sau đáng được hiểu trước khi chốt hình học, xem hóa bền khi gia công ở siêu hợp kim.
625 ở trạng thái ủ cắt ở khoảng 20–30 m/min với dao hợp kim phủ. Nó dẻo, bám dính vào lưỡi cắt và đòi hỏi gá kẹp cứng vững. Mảnh dao ceramic đẩy tốc độ gia công thô lên cao hơn nhiều, 150 m/min và hơn nữa, nhưng chỉ trên máy có đủ công suất và độ cứng vững để dùng.
718 ở trạng thái tôi dung dịch gia công gần giống 625. 718 ở trạng thái đã hóa già là một công việc khác: vật liệu 380 HB cần dao ceramic hoặc CBN và ngốn dao hợp kim.
Điều đó đặt ra một quyết định thật sự trên bản vẽ: gia công khi còn mềm rồi hóa già, hay mua thanh đã hóa già và gia công khi cứng.
- Gia công rồi hóa già. Cắt rẻ hơn, tuổi thọ dao dài hơn. Nhưng chu kỳ hóa già ở 720 °C và 620 °C làm chi tiết xê dịch, thường thay đổi kích thước 0.1–0.3 %, nên các đặc điểm quan trọng phải chừa lượng dư mài và cần thêm một công đoạn sau nhiệt luyện.
- Mua đã hóa già, gia công khi cứng. Không biến dạng, một công đoạn, kích thước dự đoán được. Nhưng chu kỳ chậm hơn, dao cụ đắt và giá theo giờ cao hơn.
Thông số đầy đủ cho cả hai trạng thái nằm trong gia công Inconel 718.
Với chi tiết dung sai chặt có ít đặc điểm quan trọng, gia công vật liệu đã hóa già thường thắng về tổng chi phí dù cắt chậm hơn. Với chi tiết lớn nhiều đặc điểm, gia công mềm cộng một công đoạn hoàn thiện thường thắng. Một xưởng gia công hợp kim niken hằng tuần có thể cho quý khách biết chi tiết của mình thuộc bên nào chỉ trong khoảng mười phút khi có bản vẽ trước mặt.
Mỗi loại thực sự được dùng ở đâu
625 xuất hiện trong: phụ kiện dưới biển và ngoài khơi, van và đầu nối của quy trình hóa chất, chi tiết bộ trao đổi nhiệt, khử lưu huỳnh khí thải, ống xả hàng hải, chi tiết mỏ dầu môi trường khí chua, ống xếp và khớp giãn nở.
718 xuất hiện trong: đĩa, cánh và vỏ tuabin khí, chi tiết động cơ tên lửa, dụng cụ lòng giếng, bu lông và lò xo chịu nhiệt độ cao, kết cấu cryogenic, thân van áp suất cao nơi tải trọng chứ không phải hóa chất chi phối.
Có phần chồng lấn. Một thân van áp suất cao trên đường ống ăn mòn có thể biện minh cho cả hai, và câu trả lời phụ thuộc vào việc chiều dày thành do áp suất hay do dư lượng ăn mòn quyết định.
Những câu hỏi nên trả lời trước khi gửi RFQ
- Tải chi phối là cơ học hay hóa học? Đây là toàn bộ quyết định trong một câu hỏi.
- Nhiệt độ làm việc thực tế là bao nhiêu, và trong bao lâu? Cả hai hợp kim đều cư xử khác nhau sau 10,000 giờ so với trong một thử nghiệm ngắn.
- Chi tiết có được hàn không? 625 hàn mà không cần chu kỳ hóa già sau hàn. 718 cần, và chu kỳ đó kéo theo biến dạng.
- Vật liệu nên đến ở trạng thái nào? Hãy ghi “tôi dung dịch và hóa già theo AMS 5663” thay vì chỉ “Inconel 718”. Trạng thái thay đổi cả chi phí lẫn lộ trình gia công.
- Ai cung cấp vật liệu? Chứng nhận từ nhà máy, truy xuất theo mẻ nấu và ở một số ngành là danh sách nguồn được duyệt đều là bình thường với hợp kim niken. Hãy xác nhận yêu cầu trước khi báo giá, không phải sau.
Lưu ý về việc thay thế vật liệu
Bên mua đôi khi hỏi liệu một hợp kim rẻ hơn có dùng được không: 316L, inox duplex, hoặc Hastelloy C-276 theo hướng ngược lại. Đôi khi có. 316L đáp ứng nhiều điều kiện ăn mòn nhẹ với giá chỉ bằng một phần nhỏ, và super duplex thắng 625 về độ bền trên mỗi đô la trong nước biển dưới khoảng 300 °C.
Câu hỏi đó đáng hỏi sớm, khi nó còn thay đổi được bản vẽ, và đáng bỏ qua một khi thiết kế đã được chốt. Thay hợp kim niken ở giai đoạn muộn của một chương trình hiếm khi là khoản tiết kiệm như vẻ ngoài.
Nếu quý khách vẫn đang chọn giữa các hợp kim, hãy gửi bản vẽ và điều kiện làm việc. Chúng tôi sẽ cho biết những gì các xưởng báo giá sẽ muốn biết, và nếu một vật liệu rẻ hơn thực sự làm được việc, chúng tôi sẽ nói thẳng.