سوپر آلیاژ فولاد 718 چیست؟

سوپر آلیاژ فولاد 718
super alloy steel 718
فولاد 718 یک سوپر آلیاژ نیکل-آستنیتی است که با توجه به استحکام فوقالعادهای که در دماهای بسیار بالا (1400 درجه فارنهایت یا 760 درجه سلسیوس) دارد، کاربردهای متنوعی پیدا کرده است. این آلیاژ علاوه بر استحکام بالا، مقاومت زیادی در برابر اکسیداسیون نیز از خود نشان میدهد. این آلیاژ حتی در دمای 1800 درجه فارنهایت (982 درجه سلسیوس) هم میتواند خوردگی را مقابله کند و کارایی خود را از دست ندهد.
معرفی آلیاژ اینکونل 718
آلیاژ اینکونل 718 یک سوپر آلیاژ پایه نیکل-کروم-نیوبیم است که با توجه به مقاومت و استحکام فوقالعادهای که در دماهای سرد و گرم (تا 1325 درجه فارنهایت یا 718 درجه سلسیوس) دارد، کاربردهای متنوعی پیدا کرده است. این آلیاژ با انجام عملیات حرارتی رسوبی، خواص آن بهینه شده و سپس با کوئنچ و نگهداری در دمای 1150 درجه فارنهایت (621 درجه سلسیوس)، استحکام آن افزایش مییابد.
ترکیبات شیمیایی فولاد 718
عنصر | کربن | منیزیم | فسفر | سولفور | سیلیسیم | کروم | نیکل | مولیبدن | نیوبیوم | تیتانیوم | آلومینیوم | کبالت | مس | تانتالیوم | آهن |
درصد | 0.08 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.35 | 17.00-21.00 | 50.00-55.00 | 17.00-21.00 | 4.75-5.50 | 0.65-1.15 | 0.20-0.80 | 1.00 | 0.30 | 0.50 | تعادل |
فولاد 718 بر اساس استانداردهای مختلفی تعریف شده است.
این استانداردها عبارتند از :
- استانداردهای AMS : 5596، 5597، 5583، 5589، 590، 5662، 5663، 5664، 5832
- استانداردهای ASTM : B670، B6S37، B1014
- استانداردهای ASME : SB-637 ، SFA-5.14
- استانداردهای GE : B50TF14 ، B50TF15
دیگر استانداردهای صنعتی که به فولاد 718 مربوط میشوند عبارتند از :
UNS N07718 : یک استاندارد بینالمللی برای تعیین ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد 7181
PAW-LCS : یک استاندارد اروپایی برای تعیین روش جوشکاری لیزری فولاد 7182
DFARS Compliant : یک استاندارد آمریکایی برای تعیین مبدأ کالاهای دفاعی و نظامی
RR SABRe Edition 2 : یک استاندارد بریتانیایی برای تعیین الزامات کیفیت و مدیریت ریسک در صنایع هوافضا
GE-S400/1000 : یک استاندارد آمریکایی برای تعیین الزامات کیفیت و مدیریت ریسک در صنایع هوافضا
EN 2.4668 : یک استاندارد اروپایی برای تعیین شماره مشخصه فولاد 7186
EN 10204 : یک استاندارد اروپایی برای تعیین الزامات مدارک و گواهینامههای محصولات فلزی
این آلیاژ در صنایع مختلفی کاربرد دارد، مانند :
- توربینهای موتور هواپیما : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در معرض دماهای بالا و فشارهای زیاد قرار میگیرند، مانند بلیدها، دیسکها، شفتها و محفظههای احتراق، استفاده میشود.
- توربینهای گازی : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در معرض دماهای بالا و گازهای خورنده قرار میگیرند، مانند بلیدها، دیفیوزرها، نازلها و شفتها، استفاده میشود.
- بستها (اتصال دهندهها) : این آلیاژ برای ساخت بستهایی که در معرض دماهای بالا و تنشهای مکانیکی قرار میگیرند، مانند پیچها، مهرهها، واشرها و پینها، استفاده میشود.
- اسپیسرها یا فاصله دهندهها : این آلیاژ برای ساخت اسپیسرهایی که در معرض دماهای بالا و لرزشهای شدید قرار میگیرند، مانند اسپیسرهای موتور هواپیما و توربین گازی، استفاده میشود .
آلیاژ 718 دارای خواص زیر است :
- مقاومت و استحکام بالا در برابر کشش و ضربه، حتی در دماهای سرد و گرم
- قابلیت جوشکاری و تعمیر آسان، بدون ایجاد ترک پس از جوش
مقاومت آلیاژ 718 در برابر خوردگی
همانطور كه قبلا هم گفتيم آلیاژ 718 یک سوپر آلیاژ پایه نیکل-کروم-نیوبیم است که دارای مقاومت زیادی در برابر خوردگی است. این آلیاژ در شرایطی که دما بسیار بالا است و گازهای خورنده وجود دارند، مانند توربینهای موتور هواپیما و توربینهای گازی، نرخ خوردگی کمی دارد.
مشخصات فیزیکی آلیاژ 718 به شرح زیر است :
چگالی : 0.296in3lb یا 8.19cm3g
رسانایی حرارتی : 11.2ft2hinFBTUیا 6.5mKW در دمای 0−100C یا 32−212F
مقاومت الکتریکی : 127cmμΩ در دمای 68F یا 20C
خواص مکانیکی آلیاژ 718 به شرح زیر است :
استحکام تسلیم : 80×103 psi یا 550 MPa برای ورق و نوار ها و 105×103 psi یا 725 MPa برای صفحات. استحکام تسلیم مقداری است که در آن مواد شروع به تغییر شکل دائمی میکنند. این خاصیت با استفاده از عملیات حرارتی رسوبی بهبود یافته است.
استحکام کششی نهایی : 140×103 psi یا 965 MPaبرای ورق و نوار ها و 150×103 psiیا 1035 MPa برای صفحات. استحکام کششی نهایی مقداری است که در آن مواد شکسته میشوند. این خاصیت نیز با استفاده از عملیات حرارتی رسوبی افزایش یافته است.
افزایش طول نسبی : حداقل 30% در هر 2 in یا 50 mm از مواد. افزایش طول نسبی مقداری است که مواد میتوانند قبل از شکستن کشیده شوند. این خاصیت نشاندهنده انعطافپذیری مواد است.
از طريق مقالات زير ميتوانيد در رابطه با ديگر آلياژ هاي اينكونل اطلاعات كسب كنيد :
آلیاژ اینکونل 600
آلیاژ اینکونل 800
سوپر آلياژ اینکونل X750