Inconel 718 ist ein Name, der in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, dem Energiesektor und der verarbeitenden Industrie, in denen Festigkeit, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen extreme Bedingungen nicht verhandelbar sind, einen guten Klang hat. Diese Superlegierung auf Nickelbasis hat sich ihren Ruf als bevorzugtes Material für Bauteile erworben, die starker Hitze, Korrosion und mechanischer Belastung standhalten müssen. Dieser Blog taucht in die Welt von Inconel 718 ein, untersucht seine Zusammensetzung, Eigenschaften, Anwendungen und Verarbeitungstechniken und beleuchtet, warum er für Ingenieure und Hersteller weltweit nach wie vor die erste Wahl ist.

Was ist Inconel 718?

Inconel 718 ist eine Superlegierung auf Nickel-Chrom-Basis, die für Anwendungen mit hoher Festigkeit und hohen Temperaturen ausgelegt ist. Sie wurde Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt und gehört zur Familie der Inconel-Legierungen, die für ihre außergewöhnliche Leistung in rauen Umgebungen bekannt sind. Seine Fähigkeit, die strukturelle Integrität unter extremen Bedingungen aufrechtzuerhalten, macht ihn zu einem Favoriten in Branchen, die Zuverlässigkeit und Präzision erfordern.

Diese Superlegierung wird besonders wegen ihrer Oxidations-, Korrosions- und Kriechbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen geschätzt. Seine einzigartige Kombination aus Festigkeit und Verarbeitbarkeit ermöglicht die Herstellung komplexer Komponenten. Ob in der Luft- und Raumfahrt oder in der Öl- und Gasindustrie - Inconel 718 ist auch dort leistungsfähig, wo andere Werkstoffe versagen.

Zusammensetzung von Inconel 718

Die chemische Zusammensetzung ist sorgfältig ausgewogen, um eine hohe Leistung zu erzielen. Hier ist eine Aufschlüsselung der wichtigsten Elemente:

• Nickel (Ni): 50-55%
• Chrom (Cr): 17-21%
• Eisen (Fe): Bilanz
• Niobium (Nb) + Tantal (Ta): 4.75-5.5%
• Molybdän (Mo): 2.8-3.3%
• Titan (Ti): 0.65-1.15%
• Aluminium (Al): 0.2-0.8%
• Kobalt (Co): Bis zu 1,0%
• Kohlenstoff (C): Max 0,08%
• Mangan (Mn), Silizium (Si), Schwefel (S), Phosphor (P): Geringe Mengen

Eigenschaften von Inconel 718

Mechanische Eigenschaften

Es ist bekannt für seine hohe Zug-, Streck- und Kriechbruchfestigkeit. Dank seiner aushärtbaren Struktur behält es seine mechanische Integrität auch unter hohen thermischen Belastungen und Ermüdungsbedingungen.

• Streckgrenze: Ungefähr 1030 MPa (150.000 psi) bei Raumtemperatur
• Zugfestigkeit: Etwa 1240 MPa (180.000 psi)
• Dehnung: Je nach Wärmebehandlung bis zu 30%
• Härte: Normalerweise etwa 331 BHN (Brinell-Härtezahl)

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich für Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt sowie für Turbinen in der Energieerzeugung, wo die Zuverlässigkeit entscheidend ist.

Physikalische Eigenschaften

Sie weist auch beeindruckende physische Merkmale auf:

• Die Dichte: ~8,19 g/cm^3
• Wärmeleitfähigkeit: Etwa 11,4 W/m-K bei 100°C
• Schmelzpunkt: Ungefähr 1.350-1.390°C
• Schmelztemperatur: Fällt in den gleichen Bereich, was seine Eignung für Umgebungen mit hoher Hitze unterstreicht

Seine niedrige Wärmeleitfähigkeit und hohe Oxidationsbeständigkeit machen es ideal für Situationen, in denen Temperaturregulierung und Langlebigkeit entscheidend sind.

Anwendungen von Inconel 718

Luft- und Raumfahrt

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist einer der größten Abnehmer von Inconel 718. Düsentriebwerke, Turbinenblätterund Abgassysteme verlassen sich auf die Fähigkeit der Legierung, Temperaturen von über 1.000 °C standzuhalten. Ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, das sich aus ihrer Dichte ergibt, macht sie ideal für Flugzeugkomponenten, bei denen eine Gewichtsreduzierung entscheidend ist.

Energiesektor

In der Öl und Gas Industrie, Es wird verwendet in Bohrlochwerkzeuge, Ventileund freiliegende Armaturen gegen korrosive Umgebungen. Ihre Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion gewährleistet Zuverlässigkeit bei Offshore-Bohrungen und der Gasförderung. Die Legierung wird auch in Kernreaktoren verwendet, wo ihre Fähigkeit, strahleninduzierter Spannungsrisskorrosion zu widerstehen, von unschätzbarem Wert ist.

Additive Fertigung

Der Aufstieg der 3D-Druck Inconel 718 hat neue Möglichkeiten für die Herstellung komplexer Geometrien mit hoher Präzision eröffnet. Es wird in der additiven Fertigung zur Herstellung leichter, hochfester Komponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie für medizinische Anwendungen verwendet. Diese Technologie ermöglicht ein schnelles Prototyping und eine individuelle Anpassung, wodurch Abfall und Produktionszeit reduziert werden.

Automobil und Industrie

Inconel 718 Bolzen und Verbindungselemente werden häufig in Hochleistungs-Automobilanwendungen, wie z. B. Rennmotoren, eingesetzt, bei denen es auf Haltbarkeit unter extremen Bedingungen ankommt. Die Legierung wird auch in industriellen Gasturbinen und chemischen Verarbeitungsanlagen verwendet, wo ihre Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit entscheidend sind.

Inconel 718 Allgemeine Verarbeitung

Die Verarbeitung dieser Legierung erfordert aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Verarbeitbarkeit spezielle Techniken. Hersteller wie Precionn setzen fortschrittliche Bearbeitungs- und Fertigungsmethoden ein, um diese Superlegierung zu präzisen Komponenten zu formen.

Bearbeitung

Die Bearbeitung dieser Legierung ist komplex und führt häufig zu Inconel 718-Drehteile, ein wertvolles Nebenprodukt für das Recycling. Aufgrund seiner Festigkeit und Kaltverfestigung sind langsamere Schnittgeschwindigkeiten und starre Aufspannungen erforderlich, um Präzision zu erreichen.

Wärmebehandlung

Die Wärmebehandlung ist entscheidend für die Optimierung der Eigenschaften von Inconel 718. Die Legierung wird in der Regel bei 980-1.060 °C lösungsgeglüht und anschließend gealtert, um ihre Festigkeit und Härte zu erhöhen. Dieses Verfahren stellt sicher, dass die Bauteile die strengen Anforderungen von Branchen wie der Luft- und Raumfahrt erfüllen.

Additive Fertigung

Wie bereits erwähnt, hat der 3D-Druck von Inconel 718 mit Inconel 718-Pulver die Fertigung revolutioniert. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung komplexer Teile mit minimalem Materialabfall, was es für hochwertige Anwendungen kosteneffizient macht.

Stanzen und Umformen

Kundenspezifische Stanzteile aus Inconel 718 werden mit fortschrittlichen Stanztechniken hergestellt. Diese Teile werden für Anwendungen verwendet, die komplizierte Formen und hohe Festigkeit erfordern, wie z. B. Halterungen und Armaturen für die Luft- und Raumfahrt. Das Präzisionsstanzen gewährleistet Konsistenz und Qualität bei jedem Bauteil.

Pulvermetallurgie

Inconel 718-Pulver wird in der additiven Fertigung und in pulvermetallurgischen Verfahren eingesetzt. Es ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien mit hoher Leistung und minimalem Abfall.

Haynes 282 gegenüber Inconel 718

Beim Vergleich von Superlegierungen wird oft Haynes 282 als Alternative zu Inconel 718 genannt. Beide Legierungen sind auf Nickelbasis hergestellt und für Hochtemperaturanwendungen konzipiert, weisen aber deutliche Unterschiede auf.

• Zusammensetzung: Haynes 282 enthält im Vergleich zu Inconel 718 mehr Kobalt und weniger Niob, was sich auf die Verfestigungsmechanismen auswirkt.
• Temperaturbeständigkeit: Haynes 282 bietet eine überragende Kriechbeständigkeit bei Temperaturen über 900°C, während Inconel 718 bis zu 700°C hervorragend ist.
• Schweißeignung: Inconel 718 lässt sich leichter schweißen und ist daher für bestimmte Fertigungsverfahren vielseitiger einsetzbar.
• Kosten: Der Preis von Inconel 718 ist im Allgemeinen niedriger als der von Haynes 282, so dass es für viele Anwendungen eine kostengünstigere Wahl ist.

Während Haynes 282 für Ultrahochtemperaturanwendungen bevorzugt wird, ist Inconel 718 aufgrund seines ausgewogenen Verhältnisses von Kosten, Verarbeitbarkeit und Leistung die erste Wahl für ein breiteres Spektrum von Anwendungen.

Vorteile und Nachteile von Inconel 718

Wie jedes Material hat auch die Legierung ihre Vor- und Nachteile. Diese zu kennen, kann Herstellern helfen, fundierte Entscheidungen über ihre Verwendung zu treffen.

Vorteile

• Hohe Festigkeit: Die Streckgrenze der Legierung macht sie ideal für tragende Komponenten in extremen Umgebungen.
• Korrosionsbeständigkeit: Seine Beständigkeit gegen Oxidation und chemische Korrosion gewährleistet eine lange Lebensdauer unter rauen Bedingungen.
• Temperaturstabilität: Die Schmelztemperatur der Legierung ermöglicht den Einsatz bei hohen Temperaturen, ohne die Integrität zu verlieren.
• Vielseitigkeit: Von Inconel 718-Schrauben bis hin zu 3D-gedruckten Bauteilen kann die Legierung in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden.

Benachteiligungen

• Herausforderungen bei der Bearbeitung: Die Härte und Festigkeit der Legierung machen die Bearbeitung schwierig und erfordern spezielle Werkzeuge und Fachkenntnisse.
• Kosten: Der Preis von Inconel 718 ist höher als bei vielen anderen Werkstoffen, was bei budgetbewussten Projekten ein Faktor sein kann.
• Überlegungen zum Recycling: Während der Preis für Inconel 718-Schrott die Kosten ausgleichen kann, erfordert das Recycling aufgrund der Zusammensetzung der Legierung spezielle Verfahren.

Trotz dieser Herausforderungen überwiegen die Vorteile von Inconel 718 oft die Nachteile, insbesondere bei Anwendungen, bei denen Leistung nicht verhandelbar ist.

Der Markt und die Preisgestaltung

Für industrielle Einkäufer und Ingenieure ist es wichtig, den wirtschaftlichen Aspekt dieser Legierung zu verstehen.

• Inconel 718 Preis: Der Preis variiert je nach Form, Marktbedingungen und Verfügbarkeit der Legierung. In der Regel liegt er zwischen $25 und $40 pro Pfund.
• Inconel 718 Schrott Preis: Aufgrund seines Nickelgehalts bewegen sich die Schrottpreise häufig zwischen $5 und $15 pro Pfund, wobei sie Marktschwankungen unterliegen.

Diese Zahlen können je nach Quelle und Nachfrage in der Metallrecyclingindustrie variieren.

Precionn's Fachwissen über Inconel 718

Wir bei Precionn kennen die einzigartigen Herausforderungen und Möglichkeiten bei der Arbeit mit Inconel 718. Als führendes Unternehmen in der zerspanenden Industrie ist Precionn auf die Herstellung von Präzisionskomponenten aus dieser Superlegierung spezialisiert. Unsere hochmodernen Anlagen und unser qualifiziertes Team stellen sicher, dass jedes Bauteil die höchsten Qualitäts- und Leistungsstandards erfüllt. Ob Sie in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor oder in der Automobilindustrie tätig sind, Precionn ist Ihr zuverlässiger Partner für Inconel 718-Lösungen. Besuchen Sie unsere Website und erfahren Sie mehr darüber, wie wir Ihre Projekte mit Präzision und Fachwissen zum Leben erwecken können.