Inconel (keluarga nikel - Chromium Superalloys, misalnya, Inconel 625, x750) terkenal sulit untuk dilas karena beberapa karakteristik material yang melekat dan pengelasan - tantangan yang diinduksi:
Kerentanan tinggi terhadap panas - zona terpengaruh (haz) retak: Inconel memiliki konduktivitas termal yang rendah, yang berarti panas menumpuk di HAZ selama pengelasan daripada menghilang dengan cepat. Ini menciptakan gradien suhu ekstrem, yang mengarah ke tekanan residu yang tinggi. Selain itu, beberapa tingkat Inconel (misalnya, Inconel 718) membentuk fase intermetalik yang rapuh (misalnya, fase laves) atau karbida di HAZ ketika terpapar suhu tinggi yang berkepanjangan, lebih lanjut mengurangi daktilitas dan peningkatan risiko retak.
Pengerasan kerja cepat: Inconel menunjukkan pengerasan kerja yang signifikan selama pengelasan - proses terkait seperti busur yang mencolok atau pengisi logam pengisi. Setelah mengeras, bahan menjadi kurang ulet, membuatnya cenderung retak di bawah tekanan mekanis pengelasan.
Sensitivitas oksidasi dan kontaminasi: Pada suhu pengelasan (sering melebihi 1.500 derajat /2.732 derajat F), Inconel bereaksi dengan mudah dengan oksigen, nitrogen, dan hidrogen di udara. Ini membentuk lapisan oksida yang rapuh (misalnya, Cr₂o₃, Nio) pada permukaan kolam las, yang dapat terperangkap dalam logam las, menyebabkan porositas, inklusi, atau mengurangi resistensi korosi. Penyerapan hidrogen juga dapat menyebabkan hidrogen - retak yang diinduksi.
Kompatibilitas logam pengisi terbatas: Sementara nikel khusus - berbasis logam pengisi (misalnya, Ernicr-3 untuk Inconel 625) digunakan, mencocokkan komposisi yang tepat dan stabilitas fase logam dasar sangat penting. Logam pengisi yang tidak cocok dapat memperkenalkan fase yang tidak diinginkan atau membuat risiko korosi galvanik dalam layanan.
Tidak, Inconel Isbukan logam terkuat- Kekuatannya sangat konteks - tergantung, terutama mengenai suhu dan jenis "kekuatan" (misalnya, kekuatan tarik, kekuatan luluh, kekuatan creep).
Kekuatan pada suhu kamar: Nilai Inconel (misalnya, Inconel X750 dalam presipitasi - keadaan keras, ~ 1.240–1.450 Kekuatan tarik MPa) kuat, tetapi mereka diunggulkan oleh banyak bahan canggih. Misalnya:
High - baja kekuatan (misalnya, baja C300) memiliki kekuatan tarik melebihi 2.000 MPa.
Paduan titanium (misalnya, ti - 6al -4v Eli dalam keadaan terneal) menawarkan ~ 1.100 kekuatan tarik MPa, sementara beberapa paduan titanium canggih mencapai ~ 1.400 MPa.
Komposit matriks logam (MMC) atau komposit matriks keramik (CMC) dapat mencapai kekuatan yang lebih tinggi - ke - rasio berat.
Kekuatan pada suhu tinggi: Keuntungan Inconel terletak di dalamnyasangat tinggi - retensi kekuatan suhu(Misalnya, Inconel 718 mempertahankan ~ 600 Kekuatan tarik MPa pada 650 derajat /1.200 derajat F), yang melampaui sebagian besar baja dan paduan titanium (yang melunak secara signifikan di atas 400-500 derajat). Namun, masih diunggulkan oleh ultra - tinggi - suhu superalloys (misalnya, Haynes 282, René 104) atau logam refraktori (misalnya, tungsten, yang mempertahankan kekuatan di atas 1.600 derajat).
Singkatnya, Inconel adalah "High - kekuatan logam untuk aplikasi suhu - tinggi" daripada logam terkuat absolut secara keseluruhan.
Tidak, Inconel tidakbukan karatdalam arti tradisional.
Karat secara khusus mengacu pada besi oksida (fe₂o₃ · nh₂o) yang terbentuk ketika besi atau besi - paduan berbasis (misalnya, baja karbon) bereaksi dengan oksigen dan kelembaban. Inconel, bagaimanapun, adalah aNickel - Chromium SuperalloyDengan kandungan zat besi yang sangat rendah (misalnya, Inconel 625 mengandung kurang dari atau sama dengan 5% Fe; Inconel X750 berisi 5-9% Fe). Resistensi korosiasinya berasal dari dua mekanisme utama:
Formasi lapisan oksida pasif: Kandungan kromium tinggi (14-22% di sebagian besar kelas Inconel) bereaksi dengan oksigen di udara atau lingkungan berair untuk membentuk lapisan tipis, padat, dan diri - penyembuhan kromium oksida (Cr₂o₃) di permukaan. Lapisan ini bertindak sebagai penghalang, mencegah oksigen dan kelembaban mencapai logam yang mendasarinya dan dengan demikian menghambat oksidasi (termasuk pembentukan karat).
Nickel - Stabilitas yang ditingkatkan: Nikel (komponen utama Inconel, lebih besar dari atau sama dengan 50%) menstabilkan struktur austenitik paduan, yang secara inheren lebih banyak korosi - resisten daripada struktur baja feritik atau martensit. Ini juga menolak klorida - yang diinduksi retak korosi stres (mode kegagalan umum untuk beberapa baja tahan karat).
Meskipun Inconel tidak berkarat, itu masih bisa menderitaBentuk korosi lainnyaDalam kondisi ekstrem, seperti:
Korosi pitting dalam larutan klorida yang sangat terkonsentrasi (misalnya, air laut pada suhu tinggi).
Korosi celah dalam celah ketat di mana penipisan oksigen terjadi.
Oksidasi pada suhu yang sangat tinggi (di atas 800-900 derajat), meskipun ini membentuk skala oksida pelindung daripada karat destruktif.
Namun, di sebagian besar lingkungan industri dan laut, Inconel dianggap sangat korosi - resisten dan karat - bukti.
