Što je bolje od Inconela?
Prilikom izrade novog dijela važno je pitanje koji metal koristiti. Iako je izbor jednostavan, kao što je odabir običnog ugljičnog čelika jer je jeftiniji, druge primjene možda nemaju tako jasan odgovor. Prilikom odlučivanja o materijalima koji će se koristiti i načinu izrade dijela potrebno je odgovoriti na nekoliko pitanja:
1. Koji su uvjeti za ovaj dio?
2. Kakvu vrstu napajanja trebam?
3. Koja je cijena ovog dijela koji mi treba?
Ako dio zahtijeva vrhunsku čvrstoću i otpornost na koroziju na visokim temperaturama, tada je Inconel najbolji izbor. S druge strane, komponente koje se koriste za rukovanje medicinskim potrepštinama možda bolje odgovaraju legurama nehrđajućeg čelika. Ostatak ovog članka dokumentira za koje se druge primjene ova dva metala mogu koristiti.
Inconel
Inconel je klasa superlegura na bazi nikla i kroma s visokom otpornošću na koroziju, otpornošću na oksidaciju, čvrstoćom na visokim temperaturama i otpornošću na puzanje. Inconel može izdržati visoke temperature i ekstremno korozivna okruženja zbog dva čimbenika.
Najprije nastaje intermetalni spoj Ni3Nb u gama bis(ɣ'') fazi. Ova intermetalna faza djeluje kao "ljepilo" na granicama zrna. Ovo "ljepilo" sprječava povećanje veličine zrna pri zagrijavanju na visoke temperature (u većini slučajeva manja zrna znače veću čvrstoću, veća zrna znače veću rastezljivost). Drugo, Inconel je vrlo otporan na koroziju zbog pasivizirajućeg sloja koji nastaje pri zagrijavanju. Ova dva čimbenika čine Inconel idealnom legurom za primjene u rasponu od plinskih turbina s vrućim presjekom do dubinskog bušenja. Dakle, koji su nedostaci ovih legura? Skupi su, teški za rad i teški za obradu.
Ne hrđajući Čelik
Nehrđajući čelik karakterizira udio kroma veći od 10,5% masenog udjela. Postoji pet kategorija nehrđajućeg čelika:
austenit
ferit
martenzit
duplex
precipitacijsko otvrdnjavanje
Ovi nehrđajući čelici dobili su naziv po mikrostrukturi formiranoj u tim legurama. Duplex nehrđajući čelici su mješavina austenitnih i feritnih mikrostruktura, a precipitacijsko otvrdnjavanje znači da se talog može stvoriti kako bi se povećala čvrstoća ove vrste nehrđajućeg čelika. Čvrstoća i otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika ovise o tim mikrostrukturama. Na primjer, austenitni nehrđajući čelici bit će najduktilnija kategorija nehrđajućeg čelika, ali i najotpornija na koroziju. S druge strane, vrsta martenzita općenito ima veću čvrstoću, ali manju otpornost na koroziju. Austenitni nehrđajući čelik ima veću strukturu jednakoosnog zrna u usporedbi s manjom strukturom struga u martenzitnom nehrđajućem čeliku, što mu daje ta svojstva.
Svi nehrđajući čelici imaju veću otpornost na koroziju od tradicionalnog čelika i koriste se u svemu, od kuhinjskog posuđa i građevinskih konstrukcija do biomedicinskih i priprema hrane.
Inconel naspram nehrđajućeg čelika: Koja je razlika?
S jedne strane, Inconel je puno skuplji od legura nehrđajućeg čelika. Inconel također ima bolju otpornost na koroziju i čvrstoću na visokim temperaturama. Međutim, čelici poput 17-4PH nehrđajućeg čelika jači su od Inconela na nižim temperaturama. Prilikom odabira između dvije različite legure, glavni odlučujući čimbenici su cijena, temperatura i čvrstoća. Ako je potrebna jeftinija, ali relativno jaka komponenta, nehrđajući čelik može biti najbolji izbor. Ako komponente kritične za zrak zahtijevaju visoke temperature, onda je Inconel bolja legura za tu primjenu.
