「超合金」という用語は、極度の熱にさらされる航空機部品の寿命を延ばすために特別に開発された高性能合金を表すために使用されます。 超合金は、ニッケル、鉄、コバルトをベースにしています。 合金元素を添加してさまざまな金属特性の超融合を実現することにより、600℃を超える高温と特定の応力下で長時間機能し、航空宇宙、石油化学、レースなどのさまざまな産業の柱となる材料になります。 .
インコネル718の特徴と応用分野
インコネル 718 は、ニオブとモリブデンを含む析出硬化型ニッケル - クロム - 鉄合金です。 1965 年に量産を開始しました。さまざまな合金元素を固溶し、低延性有害相の析出を回避できます。 優れた可塑性、優れた加工性、および微細構造の安定性により、多くの分野での産業用途に理想的な選択肢となっています。 統計によると、現代の航空宇宙エンジンで使用されている材料の総質量の半分以上がニッケル基超合金であり、インコネル 718 の使用はニッケル基合金全体の 3 分の 1 を超えています。
カルノー サイクルによると、エンジンをより高い温度で実行するとエネルギー効率が向上し、エンジンのエネルギー効率が向上します。 コンプレッサ、燃焼器、タービンから、エンジンを保護およびサポートするケーシングまで、航空宇宙エンジンの多くの固定回転部品からさまざまなボルト締結部品まで、インコネル 718 は航空エンジン用の高温部品の製造に広く使用されています。 特に今日の主要な航空宇宙エンジンでは、インコネル 718 がより多く使用されています。
インコネル 718 は、航空宇宙用途の基礎となっていますが、原子炉 (熱交換器配管)、潜水艦 (プロペラ ブレード、クイック ディスコネクト、補助推進モーター)、化学 (容器、ポンプ、バルブ、配管)、発電 (産業用ガスタービン）、石油およびガス産業（ダウンホールパイプライン、坑口ハードウェア、フレアアーム）などに重要な用途があります。
3D プリントは、Inconel 718 に処理とアプリケーションの可能性をもたらします
非-3D印刷プロセスを使用してニッケル基超合金に必要な設計を実装することは、困難な場合があります。 機械加工、鍛造、溶接などの従来の製造方法を使用する場合、プロセスを開始する前に焼きなましが必要になることが多く、コンポーネントの高温腐食、耐クリープ性などに影響を与えます。 インコネル 718 合金の積層造形の結果は、機械的特性が犠牲にならず、鋳造または鍛造部品の機械的特性を超えることさえできることを示しています。
さらに、インコネル 718 は、切削温度が高く、加工硬化が深刻なため、典型的な難削材です。 航空宇宙用途で通常必要とされる複雑な形状の場合、インコネル 718 部品は製造が困難で費用がかかることがよくあります。
航空宇宙企業は、すでに航空機エンジンの製造に 3D プリントされたインコネル 718 を使用しています。 最終的には燃料とコストの削減を達成する一方で、設計の自由度、部品の削減、サプライ チェーンの効率化により、航空宇宙産業では積層造形が脚光を浴びています。
3D プリントされた超合金の低温特性は、配管とハウジング、低温サスペンションとサポート システム、インペラーまたはポンプ構造、バルブ ステム、冷却パイプ、ヒート パイプ、断熱設計、熱交換器、およびガスにも潜在的な用途があります。高気孔率システムのストレージは、-273 度の低温から 760 度の高温までの温度範囲の高強度超合金アプリケーションに最適です。
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