Apa kekurangan dari Inconel 718?
Inconel 718 adalah superalloy berbasis nikel-besi-kromium berkinerja tinggi yang awalnya dikembangkan oleh Eiselstein milik Inconel pada akhir 1950-an untuk digunakan pada mesin turbin gas. Ini memberikan kontribusi yang signifikan untuk memenuhi persyaratan mesin turbin gas yang canggih. Ini banyak digunakan di bidang kedirgantaraan karena kemampuan lasnya yang baik dan sifat mekaniknya yang unggul dibandingkan kelas superalloy lainnya. Kekuatan termal yang tinggi dari paduan Inconel 718 terutama dicapai melalui pengendapan fase prima-[Ni3Ti, Ni3Al)] dan fase prima ganda-[Ni3Nb]. General Electric menggunakan 34 persen paduan Inconel 718 pada mesin CF6 Boeing 787, yang digunakan untuk membuat komponen mesin luar angkasa. Ini digunakan di bagian panas roket dan turbin gas, seperti bilah, cakram, dan selubung di area bertekanan tinggi pada kompresor dan cakram, serta beberapa bilah di bagian turbin dengan kekuatan suhu tinggi, sifat mulur dan pecah tegangan yang sangat baik. . , ketahanan korosi panas yang baik dan ketahanan oksidasi adalah persyaratan utama. Ini melibatkan dua metode penguatan: penguatan larutan padat (atom Fe, Cr, Mo, Nb menggantikan Ni dalam matriks Ni) dan penguatan presipitasi dari presipitat ′ dan ″. Pada suhu mendekati 650 derajat, Nb bergabung dengan Ni Membentuk fase ″ (Ni3Nb), memberikan sifat mekanik yang sangat baik pada suhu yang sangat tinggi.
Untuk terus meningkatkan efisiensi, kinerja lapangan, dan mengurangi pemeliharaan mesin turbin gas industri, diperlukan penerapan paduan Inconel 718 secara luas. Mereka dapat menahan tekanan yang lebih besar pada suhu tinggi hingga 650 derajat untuk jangka waktu yang lama, menunjukkan kelayakan mereka untuk digunakan dalam teknologi mesin turbin gas yang canggih. Setelah tahun 1950, era mesin jet dan roket dimulai, dan memainkan peran penting dalam pengembangan mesin berkekuatan tinggi. Tanpa superalloy berbahan dasar nikel, pesawat terbang akan terbang dengan tenaga yang lebih kecil dan kecepatan yang lebih lambat. Cara paling efektif untuk mempercepat daya dorong suatu aeroengine adalah dengan meningkatkan suhu pengoperasiannya. Hal ini dibatasi oleh ketahanan suhu tinggi dari logam yang digunakan untuk komponen mesin dirgantara. Itu harus lebih keras dan tahan terhadap korosi, oksidasi dan deformasi pada suhu tinggi. Sebagian besar material mengalami percepatan mulur pada suhu 30-40% dari titik lelehnya. Misalnya, paduan titanium merambat dengan cepat di atas 360 derajat. Superalloy Inconel 718 memiliki ketahanan mulur yang sangat baik dan oleh karena itu dapat digunakan pada suhu hingga 860 derajat , yaitu 70% di atas titik lelehnya (Tm=1430 derajat ). Selama dua dekade terakhir, tenaga penggerak mesin turbin gas telah meningkat sebesar 60 persen sementara konsumsi bahan bakar mengalami penurunan sebesar 20 persen. Hal ini memperluas batas pengoperasian superalloy hingga 1300 derajat, berkontribusi pada mesin jet yang bertenaga.
Pengelasan sangat penting dalam industri dirgantara dalam pembuatan komponen mesin pesawat terbang. Persaingan ekstrim di pasar dirgantara memaksa produsen untuk memodifikasi proses manufaktur mereka, sehingga mendesain ulang komponen struktural dan mekanis yang besar untuk menghindari proses pengecoran dan permesinan yang mahal serta transportasi selanjutnya dari pemasok ke produsen. Peningkatan dalam desain dan pembuatan komponen struktural adalah fabrikasi substruktur dan penyambungannya melalui proses pengelasan tingkat lanjut yang sesuai. Selain itu, perbaikan las komponen mesin dirgantara menjadi semakin penting sebagai cara untuk memperpanjang umur mesin dan mengurangi biaya yang terkait dengan penggantian komponen. Proses pengelasan busur tungsten gas (GTAW) secara khusus digunakan untuk pengelasan paduan Inconel 718 karena menghasilkan sambungan yang bersih, presisi, dan berkualitas tinggi. Harganya murah, memiliki lingkungan bengkel yang ramah dan lebih cocok untuk operasi pengelasan di tempat. Namun, ia juga memiliki beberapa kelemahan, seperti masukan panas yang tinggi dan penetrasi las yang lebih rendah karena kolom busur yang lebih lebar, sehingga mengakibatkan porositas dari gas pelindung yang terperangkap, distorsi dan kecepatan pengelasan yang lebih lambat. Selain itu, pengelasan pelat tipis menyulitkan pembentukan sambungan yang baik dan bebas cacat. Paduan Inconel 718 rentan terhadap sejumlah masalah metalurgi selama pengelasan fusi, khususnya segregasi niobium dan pengembangan fase jaringan Laves yang lebih kasar di zona fusi (FZ). Ini secara signifikan memperburuk sifat mekanik sambungan las. Selain itu, pencairan fase kaya niobium di zona yang terkena dampak panas (HAZ) dapat menyebabkan masalah retakan mikro. Logam las yang lamban dari paduan Inconel 718 tidak akan luntur atau basah seperti logam las baja karbon dan baja tahan karat. Oleh karena itu akan terjadi berbagai cacat pengelasan, seperti pori-pori, retakan pemadatan, dll.
