Inconel vs. Titan:Die Anwendungsfälle von hochspezialisierten Metallen verstehen

Inconel und Titan sind beides hochspezifizierte Metalle, die für eine Vielzahl von hochbeanspruchten und korrosiven Anwendungen geeignet sind. Obwohl beide wünschenswerte physikalische und mechanische Eigenschaften haben, die sie für extreme Bedingungen geeignet machen, sind Inconel und Titan sehr unterschiedliche Metalle. Hier sehen wir uns die wichtigsten Eigenschaften, Herstellungsbelange und Anwendungsfälle an, die Inconel von Titan unterscheiden.

Inconel

Inconel ist ein Handelsname für eine Familie von Nickel-Chrom-Superlegierungen, die von der Special Metals Corporation hergestellt werden. Es hat eine unglaublich hohe Toleranz gegenüber extremen Temperaturen und kann etwa 2.000 ° F (je nach Legierung) aushalten, ohne an Festigkeit zu verlieren. Es funktioniert auch gut bei kryogenen Temperaturen.

Zusätzlich zu seiner Leistung bei extremen Temperaturen hat Inconel hervorragende mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur. Inconel 725 zum Beispiel hat eine Zugfestigkeit von bis zu 180 ksi – doppelt so stark wie Baustahl. Einige Inconel-Legierungen, wie z. B. Inconel 718, werden ausscheidungsgehärtet, um ihre Festigkeit noch weiter zu erhöhen. Inconel ist auch sehr widerstandsfähig gegen Korrosion, einschließlich Oxidation, Lochfraß, Spaltkorrosion und Korrosionsrisse.

Die Eigenschaften von Inconel machen es zu einem wertvollen Metall für anspruchsvollste Bedingungen. Wie die meisten Superlegierungen ist es jedoch deutlich teurer als gewöhnliche Metalle wie Stahl, Aluminium und Titan.

Bearbeitung von Inconel

Die Festigkeit, die Inconel zu einem so wertvollen Material für extreme Bedingungen macht, macht es auch schwer zu bearbeiten. Es ist außergewöhnlich hart und neigt während der Bearbeitung zur Kaltverfestigung, wodurch Schneidwerkzeuge beschädigt und das Werkstück verformt werden können.

Das Spannungsarmglühen von Inconel durch Lösungsglühen vor der Bearbeitung kann dazu beitragen, die Oberflächenhärte zu verringern und die Kaltverfestigung zu begrenzen, wodurch die Belastung und der Verschleiß der Werkzeuge reduziert werden. Keramikwerkzeuge werden empfohlen, da sie schnelle, kontinuierliche Schnitte ermöglichen, die die Kaltverfestigung minimieren. Es ist auch wichtig, Picken zu vermeiden, das die Kaltverfestigung erhöhen kann.

Schweißen von Inconel

Das meiste Inconel ist schwierig zu schweißen, da die Schweißnähte zu Rissen neigen. Bestimmte Inconel-Legierungen sind jedoch so konzipiert, dass sie schweißbar sind. Diese werden normalerweise mit Inconel 625, der am besten schweißbaren Inconel-Legierung, als Füllmetall WIG (Wolfram-Inertgas) geschweißt. Während beim WIG-Schweißen normalerweise kein Zusatzwerkstoff erforderlich ist, wird es für das Inconel-Schweißen empfohlen, da es schwierig ist, zwei Teile zu verschmelzen, ohne sie zu brechen.

Inconel-Anwendungen

Aufgrund seiner hohen Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit ist Inconel ideal für eine Vielzahl von Luft- und Raumfahrt-, Öl- und Gas- sowie Schiffsanwendungen. Einige häufige Anwendungsfälle von Inconel sind:

• Strahltriebwerksabgase.
• Turbinen.
• Auspuffkupplungen.
• Flare Stacks.
• Erdgasleitungen.
• Schiffspropellerblätter.
• Verbindungselemente für Luft- und Raumfahrt und Schifffahrt.
• Schwermaschinenteile.

Inconel ist ein ideales Material, wenn extreme Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, insbesondere wenn hohe Temperaturen die Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit anderer Metalle beeinträchtigen würden.

Titan

Titan ist ein elementares Metall mit einem außergewöhnlich hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was es sehr nützlich für Anwendungen macht, bei denen es auf die Minimierung des Gewichts ankommt, wie z. Titan ist etwa so stark wie Stahl, aber nur halb so schwer. Diese Eigenschaften sind jedoch mit einem höheren Preis als gängigere Metalle wie Aluminium und Stahl verbunden, obwohl es im Allgemeinen viel billiger als Inconel ist.

Titan reagiert bei Umgebungstemperatur nicht mit Sauerstoff und Wasser. Titan bildet wie Inconel auf seiner Oberfläche eine passive Oxidationsschicht, die das Material schützt. Dadurch ist Titan extrem korrosionsbeständig, auch gegenüber starken Säuren wie Schwefel- und Salzsäure. Darüber hinaus ist Titan auch biokompatibel und ungiftig, sodass es für viele medizinische Anwendungen verwendet wird.

Titan ist sowohl in handelsüblicher reiner als auch in legierter Qualität erhältlich. Die am weitesten verbreitete Legierung, Ti 6Al-4V, ist mit Aluminium und Vanadium legiert und macht etwa die Hälfte des weltweit verwendeten Titans aus. Diese und andere Titanlegierungen sind härter, fester und/oder leichter zu bearbeiten als reines Titan. Kommerziell reines (CP) Titan ist weicher und duktiler als Titanlegierungen, aber seine Korrosionsbeständigkeit ist hervorragend.

Bearbeitung von Titan

Die Eigenschaften, die Titan zu einem so nützlichen Metall machen, machen es auch sehr schwierig, es zu bearbeiten. Titan ist wie Inconel anfällig für Kaltverfestigung. CP-Titan ist außerdem bei der Bearbeitung sehr gummiartig und bildet lange, durchgehende Späne, die das Schneidwerkzeug stören können. Diese Eigenschaft macht es auch anfällig für Abrieb. Dies kann reduziert werden, indem viel Hochdruck-Kühlmittel verwendet wird, um Späne so schnell wie möglich zu entfernen und die Spannuten sauber zu halten.

Vermeiden Sie bei der Titanbearbeitung unterbrochene Schnitte und halten Sie das Werkzeug immer in Bewegung, wenn Sie das Werkstück berühren. Übermäßiger Kontakt führt dazu, dass das Werkzeug reibt und übermäßige Hitze erzeugt, die zu Kaltverfestigung führt. Die Bearbeitung mit niedrigerer Geschwindigkeit und höherem Vorschub kann die Wärmeerzeugung erheblich reduzieren.

Während Inconel extrem hart und steif ist, ist Titan viel flexibler, sodass Werkstücke einen sicheren Halt und einen möglichst steifen Maschinenaufbau erfordern. Titan und seine Legierungen sind sehr elastisch, was während der Bearbeitung zu Rückfederung und Rattern führt und zu einer schlechten Oberflächengüte führen kann.

Schweißen von Titan

Titan und seine Legierungen sind gut schweißbar. Die Techniken und Geräte zum Schweißen von Titan ähneln denen für andere hochwertige Metalle wie Edelstahl oder Legierungen auf Nickelbasis. Bei Titan muss jedoch mehr auf Sauberkeit und Inertgasabschirmung geachtet werden als bei anderen Metallen. Kontamination durch Luft kann Titanschweißnähte ruinieren.

Titanium-Anwendungen

Die mechanischen Eigenschaften von Titan, insbesondere sein Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, sind in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie sehr nützlich. Ti 6AL-4V macht fast die Hälfte aller Legierungen aus, die in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet werden. Aufgrund seiner überlegenen Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität wird es auch häufig in der medizinischen Industrie verwendet.

Einige häufige Verwendungen von Titan sind:

• Flugzeugtriebwerke und Rahmen.
• Panzerung.
• Marineschiffe.
• Raumschiff.
• Raketen.
• Fahrwerk.
• Abgaskanäle.
• Künstliche Gelenke.
• Hardware zum Setzen oder Reparieren von Knochen.
• Implantierte medizinische Geräte.
• Sportausrüstung.
• Fahrradrahmen.

Inconel und Titan

Industrial Metal Service ist auf die Lieferung von Inconel, Titan, Stahl, Aluminium und anderen Metallen an Werkstätten, Verarbeiter und Hersteller in der San Francisco Bay Area spezialisiert. Wir versenden auch bundesweit ohne Mindestbestellmenge. Unser Lager in San Jose ist mit einem umfangreichen Bestand an Inconel- und Titanlegierungen ausgestattet, darunter sowohl neue Metalle aus US-Werken als auch verifizierte Metallreste, die erhebliche Einsparungen bieten.