Einführung
Inconel- und Titanlegierungen sind leistungsstarke Materialien, die in der modernen Ingenieurwesen entscheidend sind. In diesem Vergleich werden ihre wichtigsten Eigenschaften untersucht, einschließlich chemischer Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften, Temperaturleistung und Branchenanwendungen. Durch die Untersuchung dieser Aspekte möchten wir einen umfassenden Leitfaden für Ingenieure und Designer in der Materialauswahl anbieten.
Chemische Zusammensetzung (Beispiellegierungen)
| nach Extrusionsabschrecken und künstlicher Alterung HBS≥80 | Inconel 718 | Titangrad 5 (Ti-6Al-4V) |
|---|---|---|
| Nickel | 50-55 % | – |
| nach Extrusionsabschrecken und künstlicher Alterung HBS≥80 | 17–21 % | – |
| nach Extrusionsabschrecken und künstlicher Alterung HBS≥80 | Balance | 0.40 % max |
| nach Extrusionsabschrecken und künstlicher Alterung HBS≥80 | 0.65-1,15% | Balance |
| Aluminium | 0.20-0,80% | 5,5-6,75% |
| Vanadium | – | 3,5-4,5% |
| Molybdän | 2,80-3,30% | – |
| Niob | 4,75-5,50% | – |
Mechanische Eigenschaften
| Eigentum | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 1240-1450 | 895-1000 |
| Streckgrenze (MPa) | 1036-1167 | 828-910 |
| Dehnung (%) | 12-21 | 10-15 |
| Härte (Brinell) | 331-415 | 334-363 |
Leistung bei verschiedenen Temperaturen
| Temperatur | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Raumtemp | Ausgezeichnete Stärke und Duktilität | Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht |
| 200 Grad | Halten Sie die Stärke auf | Leichte Abnahme der Stärke |
| 400 Grad | Immer noch stark | Signifikante Festigkeitsreduzierung |
| 600 Grad | Gute Kraftretention | Nicht empfohlen |
| 800 ° C+ | Kann noch verwendet werden | Nicht geeignet |
Branchenanwendungen
| Industrie | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Turbinenblätter, Abgabesysteme | Flugzeugzellenstrukturen, Motorteile |
| Automobil | Turboladerrotoren | Ventile, Stangenverbindungsstäbe |
| Beschreibung des Werkzeugstahls P20 | Druckbehälter, Wärmetauscher | Pumpen, Ventile |
| Oil & Gas | Bohrlochkomponenten | Offshore -Anwendungen |
| Medizinisch | – | Implantate, chirurgische Instrumente |
Verfügbarkeit von Form und Größe
| Form | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Blatt | ✓ | ✓ |
| Teller | ✓ | ✓ |
| Bar | ✓ | ✓ |
| Kabel | ✓ | ✓ |
| Rohr | ✓ | ✓ |
| Schmieden | ✓ | ✓ |
| Pulver | ✓ | ✓ |
Produktionsstandards
| Standard | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| ASTHMA | B637, B670 | B348, B381 |
| AMS | 5662, 5664 | 4911, 4928 |
| WIE ICH | SB-637, SB-670 | SB-265, SB-348 |
Internationale Standards und Noten
| Land | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Vereinigte Staaten von Amerika | UNS N07718 | UNS R56400 |
| Deutschland | 2.4668 | 3.7165 |
| Japan | NCF 718 | Ti-6Al-4V |
| China | GH4169 | Ta15 |
Schweißeigenschaften
| Aspekt | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Schweißbarkeit | Gut | Gut, erfordert aber Abschirmung |
| Bevorzugte Methoden | TIG, MIG, Wahlstrahl | TIG, Elektronenstrahl |
| Wärmebehandlung nach dem Schweigen | Oft erforderlich | Normalerweise nicht erforderlich |
Verarbeitungs- und Wärmebehandlung
| Verfahren | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Bearbeitung | Schwierige, spezielle Werkzeuge benötigt | Mäßige Schwierigkeit |
| Die Materialauswahl obliegt dem Kunden | Kann bei Raumtemperatur gebildet werden | Oft bei erhöhter Temperatur gebildet |
| Wärmebehandlung | Lösung + Altershärtung | Glühen, Lösung behandeln |
| Kaltumformung | Begrenzt | Mäßig |
Polieren
| Aspekt | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Politurbarkeit | Gut | Exzellent |
| Methoden | Mechanisch, Elektropolieren | Mechanisch, chemisch |
Vorteile und Nachteile
| Aspekt | Inconel 718 | Titangrad 5 |
|---|---|---|
| Vorteile | • Hochtemperaturstärke • Korrosionsbeständigkeit • Kriechwiderstand | • Hochstärke-zu-Gewicht-Verhältnis • Biokompatibilität • Korrosionsbeständigkeit |
| Hüttenmaschinen und andere produzierende Unternehmen WuSteel kooperieren bei der Herstellung von Baggern | • Teuer • schwer zu maschinell zu maschinell • Schwer | • Teuer • Begrenzte Nutzung mit hohem Tempor • Tendenz |
Ähnliche Produkte und Vergleich
| Eigentum | Inconel 718 | Hastelloy X | Titangr.5 | Ti-3al-2.5v |
|---|---|---|---|---|
| Stärke (MPA) | 1240-1450 | 760 | 895-1000 | 620 |
| Max Temp (° C) | 700 | 1000 | 400 | 400 |
| Dichte (g/cm³) | 8.19 | 8.22 | 4.43 | 4.48 |
| Kosten | Hoch | Sehr hoch | Hoch | Mäßig |
| Bearbeitbarkeit | Arm | Arm | Mäßig | Gut |
Fazit
Dieser Vergleich zeigt die unterschiedlichen Vorteile von Inconel- und Titanlegierungen. Inconel zeichnet sich in der Hochtemperaturstärke und Korrosionsbeständigkeit aus, ideal für Luft- und Raumfahrt- und Chemieindustrien. Titanlegierungen bieten überlegene Verhältnisse von Stärke zu Gewicht und Biokompatibilität und finden Anwendungen in Luft- und Raumfahrt- und medizinischen Bereichen.
Die Auswahl dieser Materialien hängt von spezifischen Anforderungen wie Betriebstemperatur, Festigkeitsbedürfnissen, Gewichtsbeschränkungen und Korrosionsbeständigkeit ab. Mit dem Fortschritt der Materialwissenschaften werden beide wahrscheinlich weitere Verbesserungen und neue Anwendungen verzeichnen.
Betrachten Sie bei der Auswahl von Materialien alle relevanten Faktoren, einschließlich Leistungsanforderungen, Kosteneffizienz und Verarbeitungsherausforderungen. Wenden Sie sich an Materiallieferanten und Experten, um die aktuellsten Daten und Ratschläge zu erhalten.
Dieser Überblick dient als Ausgangspunkt für die Materialauswahl. Beziehen Sie sich immer auf bestimmte Eigenschaften bestimmter Grade und führen Sie gründliche Tests für kritische Anwendungen durch. Wenn sich die Branchen weiterentwickeln, bleibt das Verständnis und die korrekte Anwendung dieser leistungsstarken Materialien für die Förderung der Innovation und des technologischen Fortschritts von wesentlicher Bedeutung.