Inconel718是什么材料?性能和應(yīng)用
金屬3D打印將經(jīng)典的鎳基耐熱合金Inconel真正帶入了21世紀(jì)。Inconel718是Inconel625的硬化后代,是我們不斷增長的直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)金屬庫存的最新成員。它非常適合極端環(huán)境:鋁和鋼會(huì)屈服于蠕變的高溫應(yīng)用,使其成為重工業(yè)和航空航天的理想選擇,如渦輪機(jī)零件和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。
事實(shí)上,Inconel的故事從噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)開始。鎳和鉻混合物最初創(chuàng)建于20世紀(jì)40年代,以支持惠特爾噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,是Goldilocks配方,其材料堅(jiān)固、耐熱、耐腐蝕、便宜且輕便。鎢太重了,銅只是在中溫下熔化,鋁和鋼缺乏強(qiáng)度和耐腐蝕性,因此如果沒有Inconel等超合金,航空航天領(lǐng)域可能沒有經(jīng)歷過如此非凡的進(jìn)步。事實(shí)上,噴氣式飛機(jī)時(shí)代甚至可能是不可能的。
快進(jìn)到本世紀(jì),我們有從那些早期的超級(jí)合金進(jìn)化而來的材料。Inconel718現(xiàn)在是世界上主要的超級(jí)合金——這是有充分理由的。它的強(qiáng)度來自于它在高溫(高達(dá)+704°C)下產(chǎn)生厚而穩(wěn)定的鈍化氧化層的能力,以保護(hù)材料免受進(jìn)一步的攻擊。Inconel718還具有良好的拉伸、疲勞、蠕變和斷裂強(qiáng)度,使其成為超級(jí)合金的主力。
雖然Inconel718非常適合生產(chǎn)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件,但從這種材料中受益的不僅僅是航空航天行業(yè)。重工業(yè)也有好處——設(shè)備暴露在極端環(huán)境中。燃?xì)廨啓C(jī)部件、儀表部件、電力和工藝部件、管道、閥門和熱交換器只是Inconel718的一些合適應(yīng)用。
由于昂貴的工具、材料損失和對(duì)冶金缺陷的易感性,Inconel718因機(jī)械是出了名的困難。因此,使用DMLS 3D打印材料,特別是復(fù)雜或復(fù)雜的設(shè)計(jì),可以產(chǎn)生出色的結(jié)果。DMLS保留了Inconel718的機(jī)械性能,通過定向凝固,它甚至可以幫助超過材料的鑄件和鍛件的機(jī)械性能。
因此,憑借令人印象深刻的遺產(chǎn),Inconel718繼續(xù)變得越來越強(qiáng)大??纯闯?jí)合金的主力如何塑造未來的工程,將會(huì)很有趣。
直接金屬激光燒結(jié)
直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)是一種工業(yè)3D打印工藝,在7天或更短的時(shí)間內(nèi)構(gòu)建功能齊全的快速金屬原型和生產(chǎn)零件,其材料通常被認(rèn)為與鑄造和鍛造材料相同或更好。當(dāng)零件的幾何形狀或結(jié)構(gòu)在任何其他工藝中都無法實(shí)現(xiàn)時(shí)(用于使用蜂窩或晶格結(jié)構(gòu)的減重設(shè)計(jì))以及用于生產(chǎn)用于植入醫(yī)療應(yīng)用的零件時(shí),DMLS是理想的選擇。