インコネル718材料特性

インコネル718は、1950年代後半にインターナショナル・ニッケル社（INCO）によって開発されたニッケル基高温合金である。その優れた総合性能により、航空宇宙、エネルギー、石油化学産業における部品の主要材料となっている。主な特徴は以下の通り：

1.高温および低温性能：250℃から1000℃の温度範囲で安定した化学的性質と耐酸化性を示し、700℃でも高い強度、耐食性、靭性を維持する。その金属組織はオーステナイトを基本としており、熱処理されたγ相とδ相がそれぞれ機械的性質と塑性を高め、また優れた溶接性を発揮する。

2.耐食性：酸化および腐食に対する優れた耐性

3.熱処理特性：時効硬化により強度をさらに高めることができる。

4.機械的特性：高強度、良好な疲労特性、クリープ特性

インコネル718化学成分：ニッケル（50-55%）、クロム（17-21%）、鉄（バランス）、ニオブ（4.75-5.5%）、モリブデン（2.8-3.3%）など。

インコネル718加工の難しさ

 旋回困難

1.High せん断の強さおよび速く働く堅くなる速度: Inconel 718 に高いせん断の strengt があります旋回中にイードが発生する。Hと高速加工硬化スパイの切削は、より高い切削力とより繊細な操作を必要とする。

2.熱伝導率が低い：インコネル718は熱伝導率が悪い。切削時に発生する熱を逃がしにくいため、切削部の温度が上昇し、工具の摩耗速度が速くなり、加工品質に影響を与える。

3.ニオブ含有量が高い：インコネル718はニオブ含有量が高い。ニオブの偏析の程度は冶金プロセスに直接関係するため、加工の難易度が高くなり、加工品質を確保するために特定のプロセスと技術が必要となる。

鍛造の難しさ

1.狭い鍛造温度ウィンドウ：温度は954〜1066℃の間で正確に制御する必要があります。

2.相変化感受性：不適切な熱処理によりδ相が析出し、性能に影響を与える。

インコネル718 CNC加工技術の最適化

1.工具の選択超硬工具、セラミック工具、CBN工具、コーティング工具が加工に使用できる。

2.切削パラメータの最適化

旋削加工：vc = 30～60 m/min、f = 0.1～0.2 mm/rev、ap ≤ 4 mm

フライス加工：vc = 50-80 m/分、fz = 0.05-0.15 mm/歯

ドリル加工：vc = 10-20 m/分、送り0.02-0.1 mm/rev

3.冷却および潤滑戦略：高圧冷却（70 bar以上）は、効果的に温度を下げることができる。

MQL（最小量潤滑）技術は、一部のプロセスに適している。

インコネル718熱処理技術

1.鍛造工程

ブランク鍛造温度1065～1120℃、鍛造比≧4:1

最終鍛造温度：954℃以下

変形速度：適度な速度（0.1-1s-¹）が好ましい。

2.熱処理仕様

溶液処理：955～1010℃、1時間/25mm、急冷

エージング処理720℃±10℃/8時間、炉冷→620℃±10℃/8時間、空冷

高度な加工技術

積層造形：SLM技術は、インコネル718部品の製造に成功しました。

品質管理のポイント

表面の完全性制御：冷却を最適化し、過度に深い加工硬化層を避けるため、加工速度を適切に下げる。

残留応力管理：製品の変形の原因となる加工中の応力を除去し、余分な残留応力を低減するために、受入材をソリューション処理する。

NDT検査：加工不良がないことを確認する。

インコネル718材料応用産業

航空機エンジン：タービンディスク、ケーシング、ブレードなど

 

航空宇宙：ロケットエンジン部品

 

エネルギー設備原子力バルブ、タービン部品

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