NIMONIC 90 dan INCONEL 718 adalah kedua-dua superaloi berasaskan nikel yang terkenal yang mempamerkan prestasi luar biasa dalam keadaan yang melampau, menjadikannya sangat dicari dalam pelbagai aplikasi tekanan tinggi. Aloi ini direka khusus untuk memberikan sifat mekanikal yang luar biasa, ketahanan terhadap pengoksidaan, dan ketahanan yang dipertingkatkan dalam persekitaran yang tertakluk kepada suhu tinggi dan bahan menghakis. Pemahaman tentang ciri tersendiri mereka adalah penting untuk jurutera dan saintis bahan apabila memilih bahan yang sesuai untuk aplikasi yang menuntut. Aspek utama NIMONIC 90 dan INCONEL 718 termasuk:
Fabrikasi dan Kebolehkerjaan: Walaupun kedua-dua aloi boleh dikimpal dan dimesin, kebolehkerjaan mereka berbeza dengan ketara, memberi kesan kepada proses pembuatan.
Komposisi: Kedua-dua aloi terutamanya terdiri daripada nikel tetapi berbeza dalam unsur pengaloiannya, yang mempengaruhi sifat mekanikal dan prestasinya.
Sifat Mekanikal: Setiap aloi menawarkan kekuatan tegangan dan hasil yang tinggi, dengan variasi yang memenuhi keperluan industri tertentu.
Ciri-ciri Rintangan: Kedua-dua aloi menunjukkan rintangan kakisan dan pengoksidaan yang sangat baik, penting untuk aplikasi dalam aeroangkasa dan penjanaan kuasa.
Aplikasi: Mereka mendapati penggunaan meluas dalam komponen kritikal untuk industri seperti aeroangkasa, minyak dan gas, dan kuasa nuklear.
Komposisi
| Aloi | Nikel (Ni) | Chromium (Cr) | Besi (Fe) | Molibdenum (Mo) | Kobalt (Co) | Titanium (Ti) | Aluminium (Al) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| NIMONIC 90 | 50-55% | 19-21% | Bal. | 5-6% | 15% | 0.5-1% | 3-4% |
| INCONEL 718 | 50-55% | 17-21% | Bal. | 2.8-3.4% | 5% | 0.7-1.5% | 0.2-0.8% |
Sifat Mekanikal
| Harta benda | NIMONIC 90 | INCONEL 718 |
|---|---|---|
| Ketumpatan | 8.2 g/cm³ | 8.19 g/cm³ |
| Kekuatan Tegangan (Suhu Bilik) | ~950 MPa | ~1000 MPa |
| Kekuatan Hasil (Suhu Bilik) | ~750 MPa | ~900 MPa |
| Julat Suhu Operasi | Sehingga 980 °C | Sehingga 700 °C |
| Pemanjangan (pada patah tulang) | 20% | 30% |
Rintangan Kakisan dan Pengoksidaan
| Aloi | Penerangan |
|---|---|
| NIMONIC 90 | Rintangan pengoksidaan yang sangat baik, terutamanya pada suhu tinggi, menjadikannya sesuai untuk komponen turbin dan senario tekanan tinggi. |
| INCONEL 718 | Rintangan yang baik terhadap pengoksidaan dan kakisan dalam pelbagai persekitaran, terutamanya dalam aplikasi aeroangkasa dan minyak dan gas. |
Aplikasi
| industri | Aplikasi NIMONIC 90 | INCONEL 718 Aplikasi |
|---|---|---|
| Aeroangkasa | Bilah turbin, kebuk pembakaran, dan komponen suhu tinggi | Enjin pesawat, turbin gas, dan enjin roket |
| Penjanaan Kuasa | Komponen turbin gas | Pembuatan turbin dan reaktor |
| Minyak dan Gas | Tiub lubang bawah dan komponen dalam persekitaran yang bermusuhan | Peralatan penggerudian dan komponen injap |
| Industri Nuklear | Komponen reaktor, terutamanya di mana kekuatan tinggi diperlukan | Digunakan dalam bekas tekanan dan komponen reaktor kritikal yang lain |
Fabrikasi dan Kebolehkerjaan
| Aloi | Teknik Fabrikasi | Kebolehkerjaan |
|---|---|---|
| NIMONIC 90 | Kimpalan, pemesinan, penempaan | Sederhana – boleh mencabar mesin kerana kekuatannya yang tinggi. |
| INCONEL 718 | Kimpalan, pemesinan, pembentukan | Baik – terkenal dengan kebolehmesinan dan kebolehkimpalan yang baik. |
Kelebihan
| Aloi | Kelebihan |
|---|---|
| NIMONIC 90 | – Kekuatan suhu tinggi dan rintangan pengoksidaan. |
| – Kebolehfabrikan yang baik dan rintangan yang tinggi terhadap kelesuan terma. | |
| INCONEL 718 | – Rintangan kakisan yang sangat baik dalam pelbagai persekitaran. |
| – Kekuatan hasil yang tinggi dan keliatan, menjadikannya sesuai untuk aplikasi kritikal. | |
| – Kebolehkimpalan dan kebolehmesinan yang baik, membolehkan proses pembuatan serba boleh. |
Perbezaan
| Ciri | NIMONIC 90 | INCONEL 718 |
|---|---|---|
| Fokus Utama | Direka bentuk untuk aplikasi suhu tinggi, terutamanya dalam persekitaran aeroangkasa dan turbin. | Aplikasi serba boleh dalam aeroangkasa, minyak dan gas, dan industri nuklear, dengan rintangan kakisan yang baik. |
| Kebolehubahan Komposisi | Kandungan kobalt yang lebih tinggi meningkatkan prestasi suhu tinggi. | Kandungan nikel yang lebih rendah, seimbang dengan unsur pengaloian lain untuk prestasi menyeluruh. |
| Kebolehkerjaan | Lebih mencabar kepada mesin kerana ciri kekuatan. | Secara umumnya lebih mudah untuk diproses, sesuai untuk geometri kompleks dan fabrikasi. |
Analisis perbandingan ini menggariskan ciri dan aplikasi utama NIMONIC 90 dan INCONEL 718, membantu menentukan aloi yang mungkin lebih sesuai untuk keperluan kejuruteraan khusus berdasarkan sifat dan kelebihan masing-masing.