Inconel 600: Egenskaper, sammensetning, bruksområder og CNC-maskinering

Inconel 600 er en mye brukt legering fordi den er motstandsdyktig mot høye temperaturer og oksidasjon. Disse egenskapene gjør den til det beste valget for scenarier der arbeidstemperaturen er svært høy. Inconel 600 tåler tøffe forhold fordi den er svært krypebestandig, har høy styrke og korrosjonsbestandighet, samtidig som den ikke er lett å maskinere. Les denne veiledningen for å lære egenskapene og maskineringstipsene.

Hva er Inconel 600?

Inconel 600 er en type nikkel-superlegering som hovedsakelig inneholder nikkel-, krom- og jernelementer for å lage komponenter som brukes i høytemperatur- og korrosive miljøer på grunn av dens utmerkede mekaniske egenskaper.

Er Inconel 600 en nikkelbasert superlegering?

Ja. Legering 600 er en slik nikkelbasert legering. Materialet har en høy konsentrasjon av nikkel, over 70 prosent. Det høye nikkelinnholdet gir Inconel 600 god motstand mot korrosjon og oksidasjon. Når det gjelder ytelse, opprettholder Inconel 600 sin styrke ved høye temperaturer.

Hva er andre navn på Inconel 600?

Avhengig av merke eller sted kan materialet ha forskjellige navn. De forskjellige andre navnene for Inconel 600 er som følger:

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

Denne informasjonen om navn vil vise seg nyttig når man kommuniserer om materialet, ettersom det er det samme materialet, uansett hvilket navn det har fått.

Inconel 600 kjemisk sammensetning

Tabellen nedenfor viser den kjemiske sammensetningen av Inconel 600:

Tilstedeværelsen av høyt nikkelinnhold stabiliserer matrisen, mens krom danner en oksidfilm som beskytter mot kjemiske reaksjoner.

Er Inconel 600 korrosjonsbestandig?

Ja, Inconel 600 er korrosjonsbestandig på grunn av sitt høye Ni- og Cr-innhold. Nikkel gir god korrosjonsbestandighet i reduserende miljøer, som eksponering for syrer, mens Cr bidrar til å danne et beskyttende kromrikt oksidlag på Inconel 600 under oksidasjonsforhold med høy temperatur, noe som også er en av grunnene til at legeringen gir sterk korrosjonsbestandighet.

Ruster Inconel 600?

Nei, Inconel 600 ruster ikke som karbonstål fordi det er en nikkelbasert legering i stedet for en jernbasert legering. Det betyr imidlertid ikke at Inconel 600 ikke kan korrodere i det hele tatt. Inconel 600 kan oppleve merkbar korrosjon i svært alkaliske miljøer ved høye temperaturer, samt under visse varme, sure forhold.

Er Inconel 600 magnetisk?

Nei, Inconel 600 er ikke-magnetisk. Men den kan bli ferromagnetisk når den avkjøles under Curie-temperaturen på omtrent −124 °C. Den brukes ofte til elektroniske komponenter og instrumentdeler på grunn av dens lave magnetiske permeabilitet.

Hva er smeltepunktet til Inconel 600?

Smeltetemperaturen til Inconel 600 varierer fra 1354 °C til 1413 °C. Som et resultat beholder materialet sine fysiske egenskaper selv ved ekstremt høye temperaturer på grunn av det høye smeltepunktet. Denne egenskapen gjør det ideelt for dine behov, ettersom det gjelder både ovner og luftfartsmaskiner.

Hva er tettheten til Inconel 600?

Tettheten til Inconel 600 er omtrent 8.47 g/cm3, som er høyere enn for de fleste ståltyper og rustfritt stål. Det betyr at aluminium eller titan er det beste valget i stedet for Inconel 600 når lav vekt er hovedkravet.

Mekaniske egenskaper til Inconel 600

Inconel 600 har overlegne mekaniske egenskaper, noe som gjør det til et ideelt materiale for høytemperaturapplikasjoner. Nedenfor er en tabell som viser de mekaniske egenskapene til Inconel 600 (glødet tilstand).

Maksimal strekkfasthet

Den ultimate strekkfastheten til glødet Inconel 600 varierer fra 550 til 750 MPa. Materialet er svært motstandsdyktig, tatt i betraktning bruksstedene. Det brukes på steder der det er under strekkspenning og utsatt for ekstremt høye temperaturer på grunn av denne egenskapen.

Strekkgrense

Med en flytegrense på 240–350 MPa tåler den glødede Inconel 600 belastninger. På grunn av egenskapene deformeres ikke Inconel 600 selv når temperaturen endres eller andre mekaniske belastninger påføres.

Strekkfasthet

Inconel 600 har høy strekkfasthet og tåler store strekkbelastninger uten å svikte. Strekkfasthet er en av de viktigste egenskapene som gjør komponenter egnet for bruk i utstyr som varmevekslere, dampturbiner og reaktorer.

Forlengelse

Forlengelsen til Inconel 600 er omtrent 30–45 %. Dette betyr hvor mye et materiale kan strekke seg uten å brekke under spenning. Det er en nyttig faktor når materialer gjennomgår termisk sammentrekning og utvidelse. Fleksibiliteten til Inconel 600 gjør det i stand til å motstå slik belastning.

Det er viktig at flytegrensen, strekkfastheten og forlengelsen til Inconel 600 vil endre seg med temperaturvariasjoner.

Hardhet

Legering 600 har en hardhetsgrad mellom 80 og 90 Rockwell B. Denne egenskapen gjør legeringen motstandsdyktig mot slitasje. Slitasjemotstand er viktig for deler som vil bli utsatt for slipende belastning.

Hva brukes Inconel 600 til?

Inconel 600 er mye brukt i produksjon av festemidler, flenser og beslag som brukes i miljøer med høy temperatur, sure eller alkaliske forhold. Det finnes mange bruksområder for Inconel 600 på tvers av bransjer som luftfart, medisin og kjemi. Noen av bruksområdene er gitt nedenfor.

Inconel 600 Festemidler

Inconel 600 er mye brukt til å produsere festemidler som tåler tøffe arbeidsmiljøer. Det er derfor mange viktige sektorer, som luftfart, energiproduksjon og kjemiteknikk, vanligvis krever festemidler laget av Inconel 600. Korrosjonsbestandighet og høytemperaturbestandighet danner grunnlaget for den høye seigheten til Inconel 600.

For eksempel bruker jetmotorer og kjernekraftverk materialer som tåler temperaturer over 1000 °C. Slike temperaturer er bedre enn de fleste andre materialer, bortsett fra Inconel 600.

Inconel 600-koblinger

Inconel 600 er egnet for å lage presisjonskomponenter av overlegen kvalitet, som koblinger, albuer og ventiler. Rørdeler produsert av Inconel 600 er svært etterspurt for applikasjoner som håndterer høyt trykk og korrosive materialer.

Inconel 600 flenser

Inconel 600-flensene brukes i industrier som petroleum og naturgass, kjemiteknikk og luftfartsteknikk. Inconel 600-flensene har høy mekanisk styrke, noe som er nyttig for å skape en sterk tetning under høye temperaturer og trykk. Den ikke-skalingsfulle designen forhindrer lekkasjer ved denne tetningen.

Andre Inconel 600 maskinerte komponenter

Bortsett fra festemidler, beslag og flenser, brukes Inconel 600 også i en rekke andre maskinerte deler. Eksempler på slike deler inkluderer rør, tetningsringer, ventilseter og dyser. Disse svært presise maskinerte delene er for det meste produsert ved hjelp av CNC-maskiner. Slike deler har brede bruksområder i flymotorkomponenter, gassturbiner og varmevekslere.

Er Inconel 600 maskinbearbeidbar?

Selv om Inconel 600 er svært slitesterk og tilbyr utmerket korrosjonsbestandighet, har det presentert noen utfordringer ved maskinering. Fordi Inconel 600 er vanskeligere å maskinere enn materialer som rustfritt stål og aluminium, er maskineringskostnadene vanligvis høyere. Av denne grunn hjelper produsenter ofte kunder med å redusere kostnader ved å optimalisere deldesign og forbedre maskineringsstrategien før produksjon.

Vanskeligheter med maskinering av Inconel 600

Visse kritiske hensyn må tas under bearbeidingen av Inconel 600. Noen av disse hensynene gjør bearbeidingsprosessen av Inconel 600 ganske vanskelig for produksjonsbedrifter:

Høy strekkfasthet

Inconel 600 har høy strekkfasthet. Dette indikerer at metallet gir sterk motstand mot deformasjon under ytre krefter. Ved maskinering innebærer dette at skjæreverktøyet krever betydelig energi for å utføre sine operasjoner.

Arbeidsherding

Under maskinering oppstår det arbeidsherding på grunn av at skjærekantene virker på Inconel 600-arbeidsstykket. Arbeidsherding skjer i trinn med økende hardhet. Som et resultat kan ikke maskineringen fortsette uten å justere skjæreverktøyets parametere.

Høy skjærevarme

Høy strekkfasthet fører til høy varmeutvikling under maskinering. Denne prosessen, kombinert med utilstrekkelig kjøling, kan forårsake termisk utvidelse av materialer, deformasjon av skjæreverktøy og redusert materialhardhet. Maskinering er derfor utfordrende på grunn av den høye varmeutviklingshastigheten i skjæreprosessen. Enda verre er varmeledningsevnen til Inconel 600 dårlig, og det er vanskelig å overføre varme. Derfor kan den akkumulerte varmen forårsake verktøyslitasje.

Høy elastisitetsmodul

En høy elastisitetsmodul indikerer at et materiale har høy evne til å motstå ytre krefter. Selv om denne egenskapen fungerer bra i mange tilfeller, skaper den utfordringer ved maskinering. Maskinering krever for eksempel at man påfører mer kraft på arbeidsstykket.

Slik maskinerer du Inconel 600

For å oppnå effektiv maskinering og maksimere verktøyenes levetid under maskinering av Inconel 600, bør følgende tas i betraktning:

Trinnskjæring

Når man bruker trinnvis skjæring til å maskinere Inconel 600, deles kuttet inn i flere trinn og fjernes ikke på én gang. Denne tilnærmingen minimerer stress og temperaturendringer som påvirker verktøyets levetid negativt. Det fører også til bedre kvalitet på finisharbeidet og økt presisjon. Dette er spesielt nyttig for maskinering av dype spor, lommer eller tykke seksjoner på Inconel 600-stangmateriale.

Trochoidal fresing

Ved trochoidal fresing er verktøybanen utformet for å følge en sirkulær bevegelse så optimalt som mulig. Denne metoden viser seg å være spesielt nyttig for maskinering av Inconel 600, da den minimerer kontakten mellom arbeidsstykket og verktøyet. Derfor oppstår minimal varmeproduksjon, noe som reduserer slitasje på verktøyene. I tillegg vil det ikke bli noen herding av materialet.

Fresing med høy fôr

Dette refererer til fresing med svært høye matehastigheter og liten skjæredybde sammenlignet med konvensjonell fresing. Med andre ord vil det være mye mindre krefter involvert, noe som fører til minimal varmeproduksjon.

Inconel 600 vs. andre legeringer

Når bør du velge Inconel 600 fremfor andre legeringer? Vi diskuterer fordeler og ulemper med Inconel 600 og andre legeringer, og hjelper deg med å velge den som passer best for prosjektet ditt.

Inconel 601 vs 600

Inconel 601 og Inconel 600 er nikkel-krom-legeringer, som bare skiller seg fra hverandre i kjemisk sammensetning og egenskaper.

Kjemisk oppbygning:

• Inconel 600: Omtrent 72 % nikkel, 14–17 % krom, 6–10 % jern
• Inconel 601: Omtrent 58 % nikkel, 22 % krom, 1.0 % aluminium

Inconel 601 inneholder mer krom og aluminium enn Inconel 600. Dette gjør den mer motstandsdyktig mot oksidasjon, spesielt ved høye temperaturer som 1150 °C. Inconel 601 kan brukes i ovner og forbrenningsovner. Bruk av Inconel 600 er passende når det er behov for å redusere miljøkorrosjon uten å gå på kompromiss med styrken i verken oksiderende eller reduserende miljøer.

Incoloy 800 vs Inconel 600

Selv om begge er nikkellegeringer, bestemmer forskjellene i deres kjemiske sammensetninger deres oppførsel i forskjellige miljøer.

Kjemisk oppbygning:

• Incoloy 800: Nikkel 32 %, Krom 20 %, Jern 42 %
• Inconel 600: Nikkel 72 %, Krom 14–17 %, Jern 6–10 %

Legeringen Incoloy 800 har et lavere nikkelinnhold, men et høyere jerninnhold. Dette forbedrer motstanden mot karburering og svovelbaserte forbindelser, og kan derfor brukes innen petrokjemisk felt.

På grunn av det høye nikkelinnholdet har Inconel 600 bedre oksidasjonsmotstand. Velg Inconel 600 når en gjenstand må operere i høye temperaturer, og oksidasjon er avgjørende for den komponenten.

Inconel 600 vs. 316 rustfritt stål

I motsetning til Inconel 600, tåler ikke 316 rustfritt stål høye temperaturer fordi det er relativt svakt over det anbefalte driftsområdet.

Kjemisk oppbygning:

• 316 rustfritt stål: Omtrent 16–18 % krom, omtrent 10–14 % nikkel, omtrent 2–3 % molybden
• Inconel 600: Omtrent 72 % nikkel, omtrent 14–17 % krom, omtrent 6–10 % jern

316 rustfritt stål har svært god motstand mot korrosjon i sjøvann og mot ulike kjemiske reaksjoner på grunn av molybdeninnholdet. Men 316 rustfritt stål er utsatt for ustabilitet når det utsettes for høye temperaturer og reduserende miljøer. Inconel 600 har en høyere andel nikkelinnhold, noe som gjør det mer stabilt når det reagerer med oksidasjonsmidler ved høye temperaturer.

Kort sagt, Inconel 600 er å foretrekke fremfor 316 rustfritt stål for oppgaver som krever stabilitet ved høye temperaturer og motstand mot oksiderende miljøer. Men 316 rustfritt stål er mye billigere. Det er det det brukes mest til.

Krever Inconel 600-delen overflatebehandling?

Selv om Inconel 600-komponenter allerede viser utmerket motstand mot korrosjon og oksidasjon, kan overflatebehandlinger forbedre ytelsen ytterligere.

Formålet med overflatebehandling på Inconel 600-komponenter

Noen formål med å påføre overflatebehandlinger på Inconel 600 inkluderer:

• Korrosjonsbestandighet: Selv om dette metallet har visse egenskaper, kan det ved å bruke overflatebehandlinger gjøres motstandsdyktig mot korrosjon i sure eller klorrike miljøer.
• Overflateglatthet: Noen overflatebehandlinger gjør overflaten glattere. Dette minimerer slitasje og friksjon mellom bevegelige overflater.
• Slitasjemotstand: Overflateherding minimerer overflateslitasje.
• Levetid: På grunn av beskyttelsen mot slitasje og korrosjon forlenges levetiden.

Vanlig overflatebehandling for Inconel 600

polering

Polering utføres for å oppnå en strålende finish på Inconel 600-deler. Det spiller en viktig rolle i å minimere friksjon og sikre sterilisering. Det gjøres når deler brukes i medisinsk, farmasøytisk eller næringsmiddelindustrien.

I tillegg til å gi materialet et godt overflateutseende, gjør polering metallet mer motstandsdyktig mot korrosjon.

Coating

Beleggteknikken er ideell for situasjoner der materialet utsettes for alvorlige kjemiske reaksjoner og høye temperaturer. Eksempler inkluderer ovner og varmevekslere. Det ekstra laget beskytter materialene mot oksidasjonsmidler og korrosjon.

passivisering

Passivering er en kjemisk behandling som kan forsterke oksidfilmdannelsen på Inconel 600-legeringen. Den brukes vanligvis i tilfeller der legeringen vil bli utsatt for svært korrosive miljøer, for eksempel kjemisk eller syreeksponering. Passivering forbedrer legeringens korrosjonsbestandighet, slik at den tåler tøffe medier (gasser eller væsker). I tillegg fjerner passivering forurensninger fra overflaten.

Når skal man spesialtilpasse Inconel 600-deler?

Hvis de tilgjengelige delene ikke oppfyller kravene dine, bør du vurdere å bruke spesialtilpassede deler laget av Inconel 600.

Krav til prototyping

Når kundene ønsker å teste funksjonene og maskinbarheten til et konseptuelt produkt laget av Inconel 600, kreves prototyping. På dette stadiet er CNC-maskinering den vanlige produksjonsmetoden.

Krav til strenge dimensjoner

Når standard mekaniske deler laget av Inconel 600 ikke kan oppfylle kundenes krav til strenge dimensjoner, er tilpasning det beste valget. Fordi tilpasning tillater komplekse geometrier og høye toleransekrav ved CNC-maskinering. For eksempel er ±0.01 mm ~ ±0.02 mm eller ±0.005 mm de typiske toleranseområdene ved presisjons-CNC-maskinering.

Krav til spesifikk overflatebehandling

Noen ganger ønsker kunder å forbedre ytelsen til Inconel 600-delene ytterligere ved å bruke spesifikke overflatebehandlingsmetoder som vi har introdusert tidligere.

Krav til produksjon i små serier

Inconel 600 er ikke det vanligste materialet som brukes til å produsere CNC-deler, de brukes vanligvis i spesifikke applikasjoner. Og de er ikke billige. Derfor trenger ikke kundene store mengder Inconel 600-deler. Tilpasning kan perfekt møte kundenes krav til små produksjonsvolum.

Konklusjon

Inconel 600-legeringen er avgjørende i alle industrisektorer der det kreves en kombinasjon av høy styrke ved høye temperaturer og overlegen korrosjonsbestandighet. Inconel 600 er et materiale som foretrekkes for luftfartsindustrien, kraftverksbygging og kjemisk prosessering, og det kan tilby pålitelige tjenester der ingen andre materialer kan.

Hvis du vil lære mer om Inconel 600 og dens potensielle bruksområder, eller hvis du trenger festemidler produsert av Inconel 600, kan du kontakte Tuofa, en profesjonell produsent av Inconel 600-deler.

FAQ

Er nikkel 600 det samme som inconel 600?

Nikkel 600 og Inconel 600 refererer til samme type legering. Ordet «Inconel» er navnet på en hel serie legeringer som kan refereres til på denne måten i markedsføringsformål. Dette betyr at nikkel 600 ikke er noe mer enn et annet navn for en legering som hovedsakelig består av nikkel og krom.

Hvordan sveise Inconel 600?

Det er visse hensyn å ta når man sveiser Inconel 600 fordi metallet er ekstremt sterkt og har en tendens til å herde lett. Det finnes forskjellige metoder som brukes når man sveiser Inconel 600; man kan bruke enten TIG eller MIG, og man bør alltid sørge for riktig forvarming for å forhindre sprekkdannelser.

Er 316 sterkere enn Inconel 600?

Selv om rustfritt stål 316 har utmerket korrosjonsbestandighet, anbefales Inconel 600 på grunn av sin høytemperaturytelse. Dette materialet har høy strekkfasthet ved temperaturer over 1000 °C og oksiderer ikke lett.