Инконель и нержавеющая сталь в промышленном использовании

Инконель и нержавеющая сталь являются очень популярными металлическими сплавами, которые обеспечивают превосходную стабильность размеров в чрезвычайно агрессивных средах. Однако каждый из них имеет разные области применения. Когда дело доходит до сравнения инконеля с нержавеющей сталью, в игру вступают три основных решающих фактора:стоимость, термостойкость и прочность.

В этой статье мы рассмотрим свойства инконеля и нержавеющей стали, а также области применения, для которых они хорошо подходят, чтобы вы могли принять наилучшее решение в зависимости от требований вашего проекта.

Инконель

Инконель — суперсплав на основе никеля и хрома, известный тем, что демонстрирует превосходный профиль прочности при высоких температурах около 2000°F в суровых коррозионных средах. Благодаря этим уникальным свойствам инконель используется в реактивных двигателях, при добыче нефти и газа, в морской воде и при термообработке. Некоторые популярные области применения Inconel включают:

• Турбины.
• Запчасти для тяжелой техники.
• Детали турбореактивных двигателей.
• Литье металла под давлением.
• Трубопровод природного газа.
• 3D-печать.

Однако сплавы Inconel намного дороже, чем сплавы из нержавеющей стали.

Нержавеющая сталь

Хром является основным легирующим элементом в нержавеющей стали (около 10%-20%), что придает нержавеющей стали в 200 раз большую коррозионную стойкость, чем даже низкоуглеродистой стали. Его можно разделить на пять различных групп следующим образом:

1. Аустенитная

• Наиболее часто используемый
• Свариваемые, немагнитные и неподдающиеся термической обработке
• Используется в оборудовании для пищевой промышленности, кухонной утвари и медицинском оборудовании.

1. Ферритовый

• Содержит 12–17 % хрома, менее 0,1 % углерода, а также молибден, алюминий и титан.
• Обладает хорошей пластичностью и формуемостью
• Имеет низкую прочность при высоких температурах.
• Магнитный и нетермообрабатываемый
• Самый дешевый сорт

1. Мартенситный

• Содержит 11–17 % хрома, 1,2 % углерода и менее 0,4 % никеля.
• Более высокое содержание углерода влияет на формовку и сварку
• Для получения других надежных свойств требуется предварительная и послетермическая обработка.
• Используется для изготовления стоматологического, хирургического оборудования, ножей и других режущих инструментов.

1. Двусторонняя

• Содержит 20–25 % хрома, 5 % никеля, молибден и азот.
• Более высокий предел текучести и большее коррозионное растрескивание под воздействием хлоридов
• Используется на химических заводах и трубопроводах

1. Закалка от осадков

• Термическая обработка осаждением для снижения пластичности
• Простота обработки, высокая прочность, высокие показатели предела текучести и прочности на растяжение
• В четыре раза прочнее аустенитной стали
• Используется в нефтегазовой, атомной и аэрокосмической промышленности

Инконель и нержавеющая сталь:различия в применении

Хотя оба металла могут иметь схожий внешний вид, они различаются во многих других аспектах. Кроме того, оба металла бывают разных марок, и нет двух сплавов одного и того же металла с одинаковыми свойствами. Например, сплавы из нержавеющей стали марки 316 лучше работают в растворах хлоридов, чем сплавы из нержавеющей стали марки 304. Более того, прочность металла может изменяться в зависимости от полученной термической обработки. Например, прочность на растяжение прокатанных стержней из инконеля выше, чем у стержней, обработанных раствором. Даже незначительное изменение второстепенных элементов может изменить окончательный профиль прочности.

В таблице ниже сравниваются основные свойства двух самых популярных сплавов:нержавеющей стали Inconel 625 и нержавеющей стали 304.

<тд>42,5% <тд>35%

	Инконель 625	Нержавеющая сталь 304
Прочность на растяжение	135 000 фунтов на квадратный дюйм (930 МПа)	75 000 фунтов на квадратный дюйм (515 МПа)
Точка плавления	2460°F (1350°C)	2550°F (1400°C)
Рабочая температура	1800°F (982°C)	1697°F (952°C)
Предел текучести	75 000 фунтов на квадратный дюйм (517 МПа)	30 000 фунтов на квадратный дюйм (205 МПа)
Удлинение
Обрабатываемость	Плохо	Плохо
Коррозионная стойкость	Хорошее, особенно устойчиво к точечной и щелевой коррозии	Хорошо, обладает отличной стойкостью к большинству окисляющих кислот

Согласно приведенному выше сравнению, для применений, требующих высокой прочности на растяжение при повышенных температурах, Inconel 625 был бы идеальным выбором по сравнению с нержавеющей сталью 304; поэтому Inconel 625 используется в теплообменниках и газовых турбинах. С другой стороны, нержавеющая сталь 304 из-за низкого диапазона рабочих температур подходит для применений, требующих стабильности размеров в сочетании с коррозионной стойкостью при низких температурах.

Когда дело доходит до коррозионной стойкости, оба имеют определенные области применения. Inconel 625 обладает превосходной коррозионной стойкостью к хлорид-ионам и морской воде. Благодаря высокой коррозионной усталостной прочности обеспечивает защиту от точечной и щелевой коррозии; таким образом, он используется в качестве проволочного каната для швартовных тросов, выхлопных каналов для служебных катеров ВМФ и сильфонов паропроводов. С другой стороны, нержавеющая сталь 304 устойчива к коррозии от окисляющих кислот, таких как серная кислота, и часто используется в химических контейнерах, в том числе для транспорта, а также в автомобильных и аэрокосмических компонентах.

Однако важно отметить, что оба сплава плохо поддаются обработке. Преодоление проблем обработки инконеля по сравнению с нержавеющей сталью необходимо для контроля отходов материала и затрат.

Проблемы обработки инконеля и нержавеющей стали

Хотя важно понимать различия между инконелем и нержавеющей сталью, не менее важно понимать, как уникальные свойства каждого из них влияют на его обрабатываемость.

Например, прочность инконеля затрудняет его обработку, так как он склонен к наклепу и, следовательно, может повредить инструменты или деформировать заготовку. Один из лучших способов преодолеть это — растворить сплавы инконеля перед механической обработкой, чтобы снять напряжение. Также рекомендуется использовать керамические инструменты для достижения непрерывного резания и снижения деформационного упрочнения при резке блоков из инконеля.

Прецизионная резка нержавеющей стали также является сложной задачей из-за высокого содержания в ней никеля, что приводит к сильной пластической деформации в процессе обработки. Поверхность становится трудно проникнуть с последующими попытками. В результате требуется большее усилие резания, что приводит к поломке инструмента из-за избыточного тепла трения. Использование промышленных ленточных пил и соблюдение надлежащего процесса резки поможет вам быстрее и проще достичь точности.

Если у вас нет необходимой подготовки и опыта для работы с этими сложными металлами, лучше поручить эту задачу знающему поставщику услуг.

Ваш местный поставщик металла для инконеля, нержавеющей стали и других сплавов

Industrial Metal Service уже более двух десятилетий поставляет широкий спектр металлов, включая инконель и нержавеющую сталь, в район залива Сан-Франциско и за его пределы. Мы предлагаем новые металлы, полученные прямо с заводов в США, но для тех, кто хочет сэкономить на затратах, мы также предоставляем остатки металлов, проверенные с помощью рентгенофлуоресцентной технологии.