Inconel 600: Eigenschappen, samenstelling, toepassingen en CNC-bewerking

Inconel 600 is een veelgebruikte legering omdat het bestand is tegen hoge temperaturen en oxidatie. Deze eigenschappen maken het de beste keuze voor situaties met zeer hoge werktemperaturen. Inconel 600 kan zware omstandigheden doorstaan ​​omdat het een hoge kruipweerstand, hoge sterkte en corrosiebestendigheid heeft, hoewel het niet gemakkelijk te bewerken is. Lees deze handleiding voor meer informatie over de eigenschappen en bewerkingstips.

Wat is Inconel 600?

Inconel 600 is een nikkelsuperlegering die hoofdzakelijk bestaat uit nikkel, chroom en ijzer. Dankzij de uitstekende mechanische eigenschappen wordt deze legering gebruikt voor onderdelen die bestand zijn tegen hoge temperaturen en corrosieve omstandigheden.

Is Inconel 600 een nikkelgebaseerde superlegering?

Ja. Legering 600 is een voorbeeld van zo'n nikkellegering. Het materiaal heeft een hoge concentratie nikkel, meer dan 70 procent. Het hoge nikkelgehalte geeft Inconel 600 een goede weerstand tegen corrosie en oxidatie. Qua prestaties behoudt Inconel 600 zijn sterkte bij hoge temperaturen.

Wat zijn andere namen voor Inconel 600?

Afhankelijk van het merk of de locatie kan het materiaal verschillende namen hebben. De verschillende andere namen voor Inconel 600 zijn als volgt:

• Legering 600
• Nikkellegering 600
• UNS N06600
• DIN 2.4816
• ASTM B166 / ASTM B167
• NiCr15Fe

Deze informatie over namen zal van pas komen bij de communicatie over het materiaal, aangezien het om hetzelfde materiaal gaat, ongeacht de naam die eraan gegeven is.

Chemische samenstelling van Inconel 600

De volgende tabel toont de chemische samenstelling van Inconel 600:

De aanwezigheid van een hoog nikkelgehalte stabiliseert de matrix, terwijl chroom een ​​oxidefilm vormt die beschermt tegen chemische reacties.

Is Inconel 600 corrosiebestendig?

Ja, Inconel 600 is corrosiebestendig vanwege het hoge nikkel- en chroomgehalte. Nikkel zorgt voor een goede corrosiebestendigheid in reducerende omgevingen, zoals blootstelling aan zuren, terwijl chroom helpt bij de vorming van een beschermende, chroomrijke oxidelaag op Inconel 600 onder oxiderende omstandigheden bij hoge temperaturen. Dit is ook een van de redenen waarom de legering een sterke corrosiebestendigheid biedt.

Roest Inconel 600?

Nee, Inconel 600 roest niet zoals koolstofstaal, omdat het een nikkellegering is in plaats van een ijzerlegering. Dit betekent echter niet dat Inconel 600 helemaal niet kan corroderen. Inconel 600 kan merkbare corrosie vertonen in sterk alkalische omgevingen bij hoge temperaturen, evenals in bepaalde hete, zure omstandigheden.

Is Inconel 600 magnetisch?

Nee, Inconel 600 is niet-magnetisch. Het kan echter ferromagnetisch worden wanneer het wordt afgekoeld tot onder de Curie-temperatuur van ongeveer -124 °C. Het wordt vaak gebruikt voor elektronische componenten en instrumentonderdelen vanwege de lage magnetische permeabiliteit.

Wat is het smeltpunt van Inconel 600?

Het smeltpunt van Inconel 600 ligt tussen 1354 °C en 1413 °C. Hierdoor behoudt het materiaal zijn fysieke eigenschappen zelfs bij extreem hoge temperaturen dankzij het hoge smeltpunt. Deze eigenschap maakt het ideaal voor uw toepassingen, zowel in ovens als in de lucht- en ruimtevaart.

Wat is de dichtheid van Inconel 600?

De dichtheid van Inconel 600 is ongeveer 8.47 g/cm³, wat hoger is dan die van de meeste staalsoorten en roestvrij staal. Dit betekent dat aluminium of titanium een ​​betere keuze is dan Inconel 600 wanneer een laag gewicht de belangrijkste vereiste is.

Mechanische eigenschappen van Inconel 600

Inconel 600 heeft superieure mechanische eigenschappen, waardoor het een ideaal materiaal is voor toepassingen bij hoge temperaturen. Onderstaande tabel toont de mechanische eigenschappen van Inconel 600 (gegloeide toestand).

Ultieme treksterkte

De uiteindelijke treksterkte van gegloeid Inconel 600 varieert van 550 tot 750 MPa. Het materiaal is zeer resistent, rekening houdend met de toepassingen. Vanwege deze eigenschap wordt het gebruikt op plaatsen waar het onder trekspanning staat en wordt blootgesteld aan extreem hoge temperaturen.

Opbrengststerkte

Met een vloeigrens van 240-350 MPa is gegloeid Inconel 600 bestand tegen spanningen. Dankzij deze eigenschappen vervormt Inconel 600 niet, zelfs niet bij temperatuurschommelingen of andere mechanische belastingen.

Treksterkte

Inconel 600 heeft een hoge treksterkte en kan grote trekbelastingen weerstaan ​​zonder te bezwijken. Treksterkte is een van de cruciale eigenschappen die componenten geschikt maken voor gebruik in apparatuur zoals warmtewisselaars, stoomturbines en reactoren.

verlenging

De rek van Inconel 600 bedraagt ​​ongeveer 30-45%. Dit geeft aan hoeveel een materiaal kan uitrekken zonder te breken onder spanning. Het is een nuttige factor wanneer materialen thermische krimp en uitzetting ondergaan. De flexibiliteit van Inconel 600 zorgt ervoor dat het dergelijke spanningen kan weerstaan.

Belangrijk is dat de vloeigrens, treksterkte en rek van Inconel 600 veranderen met temperatuurschommelingen.

Hardheid

Legering 600 heeft een hardheid van 80 tot 90 Rockwell B. Deze eigenschap maakt de legering slijtvast. Slijtvastheid is essentieel voor onderdelen die aan schurende krachten worden blootgesteld.

Waarvoor wordt Inconel 600 gebruikt?

Inconel 600 wordt veel gebruikt bij de productie van bevestigingsmiddelen, flenzen en fittingen die worden toegepast in omgevingen met hoge temperaturen, zuren of basen. Inconel 600 kent vele toepassingen in diverse industrieën, zoals de lucht- en ruimtevaart, de medische sector en de chemische industrie. Enkele voorbeelden hiervan worden hieronder gegeven.

Inconel 600 bevestigingsmiddelen

Inconel 600 wordt veel gebruikt voor de productie van bevestigingsmiddelen die bestand zijn tegen zware werkomstandigheden. Daarom vereisen veel belangrijke sectoren, zoals de luchtvaart, energieproductie en chemische industrie, doorgaans bevestigingsmiddelen van Inconel 600. Corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid vormen de basis van de hoge taaiheid van Inconel 600.

Zo maken straalmotoren en kerncentrales bijvoorbeeld gebruik van materialen die temperaturen van meer dan 1000 °C kunnen weerstaan. Zulke temperaturen zijn voor de meeste andere materialen ongeschikt, met uitzondering van Inconel 600.

Inconel 600 fittingen

Inconel 600 is geschikt voor het maken van hoogwaardige precisiecomponenten zoals koppelingen, bochten en kleppen. Fittingen van Inconel 600 zijn zeer gewild voor toepassingen die hoge drukken en corrosieve materialen moeten verwerken.

Inconel 600 flenzen

De Inconel 600-flenzen worden gebruikt in industrieën zoals de aardolie- en aardgasindustrie, de chemische industrie en de lucht- en ruimtevaart. Inconel 600-flenzen hebben een hoge mechanische sterkte, wat nuttig is voor het creëren van een sterke afdichting onder hoge temperaturen en drukken. Het anti-aanslagontwerp voorkomt lekkages bij deze afdichting.

Overige bewerkte onderdelen van Inconel 600

Naast bevestigingsmiddelen, fittingen en flenzen wordt Inconel 600 ook gebruikt in diverse andere bewerkte onderdelen. Voorbeelden hiervan zijn buizen, afdichtingsringen, klepzittingen en sproeiers. Deze zeer nauwkeurig bewerkte onderdelen worden meestal vervaardigd met behulp van CNC-machines. Dergelijke onderdelen vinden brede toepassing in vliegtuigmotoronderdelen, gasturbines en warmtewisselaars.

Is Inconel 600 bewerkbaar?

Hoewel Inconel 600 zeer slijtvast is en een uitstekende corrosiebestendigheid biedt, brengt het wel enkele uitdagingen met zich mee bij de bewerking ervan. Omdat Inconel 600 moeilijker te bewerken is dan materialen zoals roestvrij staal en aluminium, liggen de bewerkingskosten doorgaans hoger. Om die reden helpen fabrikanten hun klanten vaak de kosten te verlagen door het ontwerp van onderdelen te optimaliseren en de bewerkingsstrategie te verfijnen vóór de productie.

Moeilijkheden bij het bewerken van Inconel 600

Bij het bewerken van Inconel 600 moet rekening worden gehouden met een aantal cruciale aspecten. Sommige van deze aspecten maken het bewerkingsproces van Inconel 600 behoorlijk complex voor productiebedrijven:

Hoge treksterkte

Inconel 600 heeft een hoge treksterkte. Dit betekent dat het metaal een sterke weerstand biedt tegen vervorming onder invloed van externe krachten. Bij bewerkingen houdt dit in dat het snijgereedschap aanzienlijke energie nodig heeft om zijn bewerkingen uit te voeren.

Werk verharding

Tijdens het bewerken treedt werkverharding op doordat de snijkanten inwerken op het Inconel 600-werkstuk. Werkverharding vindt plaats in stappen van toenemende hardheid. Hierdoor kan de bewerking niet worden voortgezet zonder de parameters van het snijgereedschap aan te passen.

Hoge snijtemperatuur

De hoge treksterkte leidt tot een hoge warmteontwikkeling tijdens het bewerken. Dit proces, in combinatie met onvoldoende koeling, kan thermische uitzetting van het materiaal, vervorming van het snijgereedschap en een verminderde hardheid van het materiaal veroorzaken. Bewerken is daardoor lastig vanwege de hoge warmteontwikkeling tijdens het snijproces. Bovendien heeft Inconel 600 een slechte warmtegeleiding, waardoor warmte moeilijk wordt afgevoerd. De opgebouwde warmte kan daardoor leiden tot slijtage van het gereedschap.

Hoge elastische modulus

Een hoge elasticiteitsmodulus geeft aan dat een materiaal een hoog vermogen heeft om externe krachten te weerstaan. Hoewel deze eigenschap in veel gevallen gunstig is, brengt het uitdagingen met zich mee bij de bewerking. Zo vereist de bewerking bijvoorbeeld dat er meer kracht op het werkstuk wordt uitgeoefend.

Hoe Inconel 600 te bewerken

Om een ​​efficiënte bewerking te bereiken en de levensduur van de gereedschappen te maximaliseren tijdens de bewerking van Inconel 600, moet rekening worden gehouden met het volgende:

Stap snijden

Bij het bewerken van Inconel 600 met behulp van stapsgewijs snijden, wordt de snede in meerdere stappen verdeeld en niet in één keer verwijderd. Deze aanpak minimaliseert spanning en temperatuurschommelingen die de levensduur van het gereedschap negatief beïnvloeden. Bovendien leidt het tot een betere afwerking en verhoogde precisie. Dit is met name nuttig voor het bewerken van diepe sleuven, uitsparingen of dikke secties in Inconel 600-staven.

Trochoïdaal frezen

Bij trochoïdaal frezen is het gereedschapspad zo ontworpen dat het een zo optimaal mogelijke cirkelvormige beweging volgt. Deze methode is met name geschikt voor het bewerken van Inconel 600, omdat het contact tussen het werkstuk en het gereedschap tot een minimum wordt beperkt. Hierdoor ontstaat er minimale warmteontwikkeling, wat de slijtage van het gereedschap vermindert. Bovendien treedt er geen uitharding van het materiaal op.

Frezen met hoge voeding

Dit houdt in dat er gefreesd wordt met zeer hoge voedingssnelheden en een kleine snijdiepte in vergelijking met conventioneel frezen. Met andere woorden, er zijn veel kleinere krachten bij betrokken, wat leidt tot minimale warmteontwikkeling.

Inconel 600 versus andere legeringen

Wanneer is Inconel 600 de beste keuze in plaats van andere legeringen? We bespreken de voor- en nadelen van Inconel 600 en andere legeringen, zodat u de juiste keuze kunt maken voor uw project.

Inconel 601 versus 600

Inconel 601 en Inconel 600 zijn nikkel-chroomlegeringen die alleen in chemische samenstelling en eigenschappen van elkaar verschillen.

Chemische samenstelling:

• Inconel 600: Ongeveer 72% nikkel, 14-17% chroom, 6-10% ijzer
• Inconel 601: Ongeveer 58% nikkel, 22% chroom, 1.0% aluminium

Inconel 601 bevat meer chroom en aluminium dan Inconel 600. Hierdoor is het beter bestand tegen oxidatie, met name bij hoge temperaturen zoals 1150 °C. Inconel 601 kan worden gebruikt in ovens en verbrandingsovens. Inconel 600 is geschikt wanneer er behoefte is aan vermindering van corrosie door omgevingsinvloeden zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte, zowel in oxiderende als reducerende omgevingen.

Incoloy 800 versus Inconel 600

Hoewel beide nikkellegeringen zijn, bepalen de verschillen in hun chemische samenstelling hun gedrag in verschillende omgevingen.

Chemische samenstelling:

• Incoloy 800: Nikkel 32%, Chroom 20%, IJzer 42%
• Inconel 600: Nikkel 72%, Chroom 14-17%, IJzer 6-10%

De legering Incoloy 800 heeft een lager nikkelgehalte maar een hoger ijzergehalte. Dit verbetert de weerstand tegen carbonisatie en zwavelverbindingen; daarom kan deze legering in de petrochemische industrie worden gebruikt.

Door het hoge nikkelgehalte heeft Inconel 600 een betere oxidatiebestendigheid. Kies voor Inconel 600 wanneer een onderdeel aan hoge temperaturen moet worden blootgesteld en oxidatiebestendigheid cruciaal is voor dat onderdeel.

Inconel 600 versus 316 roestvrij staal

In tegenstelling tot Inconel 600 is roestvrij staal 316 niet bestand tegen hoge temperaturen, omdat het relatief zwak is boven het aanbevolen bedrijfstemperatuurbereik.

Chemische samenstelling:

• 316 roestvrij staal: ongeveer 16-18% chroom, ongeveer 10-14% nikkel, ongeveer 2-3% molybdeen
• Inconel 600: Ongeveer 72% nikkel, ongeveer 14-17% chroom, ongeveer 6-10% ijzer

Roestvrij staal 316 heeft een zeer goede weerstand tegen corrosie in zeewater en diverse chemische reacties dankzij het molybdeengehalte. Roestvrij staal 316 is echter instabiel bij blootstelling aan hoge temperaturen en reducerende omgevingen. Inconel 600 heeft een hoger nikkelgehalte, waardoor het stabieler is bij reacties met oxiderende stoffen bij hoge temperaturen.

Kortom, Inconel 600 heeft de voorkeur boven roestvrij staal 316 voor taken die stabiliteit bij hoge temperaturen en weerstand tegen oxiderende omgevingen vereisen. Maar roestvrij staal 316 is veel goedkoper. Daarom wordt het ook vaker gebruikt.

Vereist een Inconel 600-onderdeel een oppervlaktebehandeling?

Hoewel Inconel 600-componenten van zichzelf al een uitstekende weerstand tegen corrosie en oxidatie vertonen, kunnen oppervlaktebehandelingen de prestaties verder verbeteren.

Doel van oppervlaktebehandeling op Inconel 600-componenten

Enkele redenen voor het aanbrengen van oppervlaktebehandelingen op Inconel 600 zijn:

• Corrosiebestendigheid: Hoewel dit metaal bepaalde eigenschappen bezit, kan het door middel van enkele oppervlaktebehandelingen bestand worden gemaakt tegen corrosie in zure of chloorrijke omgevingen.
• Oppervlaktegladheid: Sommige oppervlaktebehandelingen zorgen ervoor dat het oppervlak gladder wordt. Dit minimaliseert slijtage en wrijving tussen bewegende oppervlakken.
• Slijtvastheid: Oppervlakteharding minimaliseert oppervlakteslijtage.
• Levensduur: Dankzij de bescherming tegen slijtage en corrosie wordt de levensduur verlengd.

Veelvoorkomende oppervlakteafwerking voor Inconel 600

Polijsten

Polijsten wordt toegepast om een ​​schitterende afwerking te verkrijgen op onderdelen van Inconel 600. Het speelt een essentiële rol bij het minimaliseren van wrijving en het garanderen van sterilisatie. Het wordt gedaan wanneer onderdelen worden gebruikt in de medische, farmaceutische of voedingsmiddelenindustrie.

Naast het verfraaien van het oppervlak, maakt polijsten het metaal ook beter bestand tegen corrosie.

Coating

De coatingtechniek is ideaal voor situaties waarin het materiaal wordt blootgesteld aan hevige chemische reacties en hoge temperaturen. Voorbeelden hiervan zijn ovens en warmtewisselaars. De extra laag beschermt de materialen tegen oxidatiemiddelen en corrosie.

passivatie

Passivering is een chemische behandeling die de vorming van een oxidefilm op de Inconel 600-legering kan bevorderen. Deze behandeling wordt doorgaans toegepast wanneer de legering wordt blootgesteld aan zeer corrosieve omgevingen, zoals chemische of zure omgevingen. Passivering verbetert de corrosiebestendigheid van de legering, waardoor deze beter bestand is tegen agressieve media (gassen of vloeistoffen). Bovendien verwijdert passivering verontreinigingen van het oppervlak.

Wanneer zijn op maat gemaakte Inconel 600-onderdelen nodig?

Als de beschikbare onderdelen niet aan uw eisen voldoen, kunt u overwegen om onderdelen op maat te laten maken van Inconel 600.

Vereisten voor prototyping

Wanneer klanten de functionaliteit en bewerkbaarheid van een conceptproduct van Inconel 600 willen testen, is prototyping noodzakelijk. In deze fase is CNC-bewerking de meest gebruikte productiemethode.

Vereiste voor strikte afmetingen

Wanneer standaard mechanische onderdelen van Inconel 600 niet voldoen aan de strenge maateisen van de klant, is maatwerk de beste oplossing. Maatwerk maakt namelijk complexe geometrieën en zeer nauwkeurige toleranties mogelijk door middel van CNC-bewerking. Typische tolerantiebereiken bij precisie-CNC-bewerking zijn bijvoorbeeld ±0.01 mm tot ±0.02 mm of ±0.005 mm.

Vereiste voor specifieke oppervlaktebehandeling

Soms willen klanten de prestaties van de Inconel 600-onderdelen verder verbeteren door gebruik te maken van specifieke oppervlaktebehandelingsmethoden die we eerder hebben geïntroduceerd.

Vereiste voor kleinschalige productie

Inconel 600 is niet het meest gebruikte materiaal voor de productie van CNC-onderdelen; het wordt meestal toegepast in specifieke projecten. Bovendien is het niet goedkoop. Daarom hebben klanten doorgaans geen grote hoeveelheden Inconel 600-onderdelen nodig. Maatwerk kan perfect voldoen aan de eisen van de klant voor kleine productievolumes.

Conclusie

De Inconel 600-legering is cruciaal in alle industriële sectoren waar een combinatie van hoge sterkte bij hoge temperaturen en superieure corrosiebestendigheid vereist is. Inconel 600 is een materiaal bij uitstek voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, de bouw van energiecentrales en de chemische industrie, en kan betrouwbare prestaties leveren waar geen ander materiaal dat kan.

Wilt u meer weten over Inconel 600 en de mogelijke toepassingen ervan, of heeft u bevestigingsmaterialen van Inconel 600 nodig? Neem dan contact op met Tuofa, een professionele fabrikant van Inconel 600-onderdelen.

FAQ

Is Nickel 600 hetzelfde als Inconel 600?

Nikkel 600 en Inconel 600 verwijzen naar hetzelfde type legering. Het woord "Inconel" is de naam van een hele reeks legeringen die om marketingredenen onder deze naam gebruikt kunnen worden. Dit betekent dat Nikkel 600 niets meer is dan een andere naam voor een legering die hoofdzakelijk uit nikkel en chroom bestaat.

Hoe Inconel 600 lassen?

Bij het lassen van Inconel 600 zijn er bepaalde aandachtspunten, omdat het metaal extreem sterk is en gemakkelijk hardt door vervorming. Er zijn verschillende methoden die gebruikt kunnen worden bij het lassen van Inconel 600; men kan TIG- of MIG-lassen gebruiken en moet altijd zorgen voor voldoende voorverwarming om scheuren te voorkomen.

Is 316 sterker dan Inconel 600?

Hoewel roestvrij staal 316 een uitstekende corrosiebestendigheid heeft, wordt Inconel 600 aanbevolen vanwege zijn prestaties bij hoge temperaturen. Dit materiaal heeft een hoge treksterkte bij temperaturen boven 1000 °C en oxideert niet gemakkelijk.