Arten von Inconel für Feinguss

Wenn Sie Teile benötigen, die hohen Temperaturen, Oxidation und korrosiven Chemikalien standhalten müssen, ziehen Sie in Erwägung, sie in Inconel zu gießen. Inconel ist eine Superlegierung auf Nickelbasis, die Oxidation widersteht und ihre Festigkeit bei Temperaturen über 1.000 °F behält. Sie wird in einer Reihe verschiedener Zusammensetzungen hergestellt, wobei einige mehr Feinguss als andere sind.

Dieser Blogbeitrag wirft einen Blick auf Inconel. Es erörtert die verschiedenen Arten und Zusammensetzungen und erklärt die Vorteile der Herstellung von Inconel-Teilen durch das Feingussverfahren.

Eine Einführung in Inconel und Superlegierungen

Inconel ist ein Handelsname der Special Metals Corporation. Wenn Sie angeben, dass ein Teil aus Inconel hergestellt werden soll, fragen Sie nach einem ihrer Produkte. Andere Unternehmen stellen ähnliche Superlegierungen her, dürfen sie aber nicht mit dem Namen Inconel versehen.

„Superlegierung“ wird verwendet, um ein Metall zu beschreiben, das seine Festigkeit behält, wenn es sich seinem Schmelzpunkt nähert. Nicht-Superlegierungen wie Edelstahl werden zunehmend schwächer, wenn sie heißer werden, aber eine Superlegierung hat ihre volle Festigkeit, wenn sie 90 % ihrer Schmelztemperatur erreicht.

Inconel hat eine besondere Eigenschaft, die es für oxidierende Umgebungen äußerst nützlich macht:Wenn es heiß wird, bildet es eine passivierende Oxidschicht auf der Oberfläche. Dies widersteht der Oxidation, die die Lebensdauer von Teilen aus anderen Legierungen schnell verkürzt.

Superlegierungen werden in drei Typen unterteilt, solche auf Nickelbasis, solche auf Kobaltbasis und eine kleinere Gruppe auf Eisenbasis. Inconel besteht zu etwa 60 % aus Nickel, 18 % Chrom und 19 % Eisen sowie zu Spuren von Kobalt, Molybdän, Aluminium und Titan. Die genauen Proportionen unterscheiden die verschiedenen Arten von Inconel und die entsprechenden Superlegierungen.

Warum Feinguss-Inconel?

Härte, Zähigkeit und Hochtemperaturfestigkeit machen Superlegierungen auf Nickelbasis extrem schwierig zu bearbeiten. Feinguss vermeidet dieses Problem, indem genaue Teile hergestellt werden, die nahezu die Nettoform haben. Während die Verfahren zur Herstellung von Wachsmodellen und Keramikkernen kompliziert sind, erfordern Feingussteile nur eine geringe Endbearbeitung. Dadurch wird der Feinguss für komplexere Teile, die in höheren Stückzahlen benötigt werden, kostengünstig.

In den frühen Tagen der Superlegierungen wurden Teile eher geschmiedet als gegossen. Die Entwicklung des Vakuumfeingusses beseitigte jedoch die Porositätsprobleme, die frühe Gießversuche plagten. Heutzutage wird fast der gesamte Feinguss von Superlegierungen unter Vakuum durchgeführt.

Korrekte Wärmebehandlung ist unerlässlich

Superlegierungen wie Inconel beziehen ihre Festigkeit aus der Art und Weise, wie die Legierung kristallisiert. Der Wärmebehandlungsprozess nach dem Gießen ist ein integraler Bestandteil davon.

Das Problem bei Superlegierungen besteht darin, dass die vielen Elemente, aus denen die Legierung besteht, bei unterschiedlichen Temperaturen erstarren. Dies kann dazu führen, dass sie sich trennen. Die Wärmebehandlung behebt dies, indem die Legierung erneut homogenisiert wird.

Die Wärmebehandlung umfasst ein Lösungsglühen durch Einweichen bei etwa 1.800 °F, wonach die Legierung mit Wasser abgeschreckt wird. Darauf kann eine Ausscheidungshärtung folgen, die eine Reihe von Durchwärmungen bei zunehmend niedrigeren Temperaturen beinhaltet. Ausscheidungsgehärtete Inconel-Sorten weisen tendenziell die höchste Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf.

Arten von Inconel für den Feinguss

Mehr als 20 Arten von Superlegierungen auf Nickelbasis werden unter dem Namen Inconel verkauft. Die am häufigsten verwendeten Feingussteile sind 600, 625, 713 und 718. Aber auch andere Typen wie 617 und 690 können auf diese Weise gegossen werden. (Beachten Sie, dass 600 und 625 nicht für Ausscheidungshärtung geeignet sind.)

Wenden Sie sich bei Projekten, die eine bestimmte Art von Inconel erfordern, an einen Gießereispezialisten, bevor Sie sich zur Verwendung des Feingussverfahrens verpflichten.

Bei Alternativen zu Inconel ist ein Anhaltspunkt, wenn Legierungen mit der gleichen Nummer bezeichnet werden. Beispielsweise wird Inconel 718 oft allgemeiner als „Alloy 718“ bezeichnet. Darüber hinaus sind Haynes 230, Rene 41 und MAR-M200 (von Martin Marietta) in ihrer Zusammensetzung ähnlich.

Ratschläge zur Auswahl von Superlegierungen für Ihr Projekt

Superlegierungen auf Nickelbasis wie Inconel bieten eine außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit. Die meisten widerstehen auch Oxidation und chemischen Angriffen, wodurch sie für eine Vielzahl von Anwendungen in der chemischen Verarbeitung und in der Ölindustrie „im Bohrloch“ geeignet sind. Diese Stärke macht sie jedoch sehr schwer zu bearbeiten.

Einige Arten von Inconel sind zum Schmieden geeignet. Für komplexe Geometrien ist das Feingussverfahren jedoch eine bessere Alternative. Seine hohe Präzision minimiert den erforderlichen Bearbeitungsaufwand, was den zusätzlichen Vorteil hat, dass die Gesamtherstellungskosten wettbewerbsfähig bleiben.

Impro hat Erfahrung mit dem Feinguss von Inconel und anderen Superlegierungen. Wenden Sie sich an uns, um sich über die für Ihre Anwendung am besten geeignete Metallsorte beraten zu lassen.