Inconel

Msin roket Astra

Inconel adalah merek dagang terdaftar dari Special Metals Corporation untuk keluarga superalloy berbasis nikel - kromium austenitik.

Paduan inconel adalah bahan tahan oksidasi yang sangat cocok untuk digunakan di lingkungan ekstrem yang mengalami tekanan dan panas. Saat dipanaskan, Inconel membentuk lapisan oksida pasif yang tebal, stabil, melindungi permukaan dari serangan lebih lanjut. Inconel mempertahankan kekuatan pada rentang suhu yang luas, menarik untuk aplikasi suhu tinggi di mana aluminium dan baja akan menyerah pada creep sebagai akibat dari kekosongan kristal yang diinduksi secara termal. Kekuatan suhu tinggi Inconel dikembangkan oleh penguatan larutan padat atau pengerasan presipitasi, tergantung pada paduannya.[1][2][3]

Paduan inconel biasanya digunakan dalam aplikasi suhu tinggi. Nama dagang umum untuk:

  • Inconel Alloy 625 meliputi: Inconel 625 , Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 dan Nicrofer 6020.
  • Inconel Alloy 600 meliputi: NA14, N06600, BS3076, 2.4816, NiCr15Fe (FR), NiCr15Fe (EU) dan NiCr15Fe8 (DE).
  • Inconel 718 meliputi: Nicrofer 5219, Superimphy 718, Haynes 718, Pyromet 718, Supermet 718, dan Udimet 718.

Inconel sering ditemui di lingkungan yang ekstrim. Hal ini umum di bilah turbin gas, segel, dan ruang bakar, serta rotor dan segel turbocharger, poros motor pompa sumur submersible listrik, pengencang suhu tinggi, pemrosesan kimia dan bejana tekan, tabung penukar panas, generator uap dan komponen inti dalam tekanan nuklir. reaktor air, pengolahan gas alam dengan kontaminan seperti H 2 S dan CO 2 , baffle ledakan peredam suara senjata api, dan Formula Satu, NASCAR, NHRA, dan Sistem pembuangan APR, LLC. Ini juga digunakan dalam sistem turbo generasi ke-3 Mazda RX7, dan sistem pembuangan sepeda motor Norton bermesin Wankel bertenaga tinggi di mana suhu pembuangan mencapai lebih dari 1.000 °C (1.830 °F). Inconel semakin banyak digunakan dalam boiler insinerator limbah. Joint Eropa Torus dan DIII-D pembuluh vakum tokamaks' terbuat dari Inconel. Inconel 718 umumnya digunakan untuk tangki penyimpanan kriogenik, poros lubang bawah dan bagian kepala sumur.

Beberapa aplikasi inconel di ruang angkasa antara lain:

  • Pesawat Ulang-alik menggunakan empat kancing pengait Inconel untuk mengamankan pendorong roket padat ke platform peluncuran, delapan kancing pengait total menopang seluruh berat sistem Shuttle yang siap terbang. Delapan mur yang mudah pecah terbungkus di bagian luar pendorong roket padat, pada saat peluncuran, bahan peledak memisahkan mur yang melepaskan Shuttle dari platform peluncurannya.
  • North American Aviation membangun kulit pesawat bertenaga Roket X-15 Amerika Utara dari paduan Inconel.
  • Rocketdyne menggunakan Inconel X-750 untuk ruang dorong mesin roket F-1 yang digunakan pada booster Saturn V tahap pertama.
  • SpaceX menggunakan inconel (Inconel 718) di manifold mesin mesin Merlin mereka yang menggerakkan kendaraan peluncuran Falcon 9.
  • Yang pertama untuk pencetakan 3D, mesin roket SpaceX SuperDraco yang menyediakan sistem pelepasan peluncuran untuk kapsul ruang angkasa pembawa awak Dragon V2 sepenuhnya dicetak. Secara khusus, ruang bakar mesin dicetak dari Inconel menggunakan proses sintering laser logam langsung , dan beroperasi pada suhu yang sangat tinggi dan tekanan ruang 6,9 megapascal (1.000 psi).
  • SpaceX mengeluarkan manifold mesin roket Raptor dari SX300 kemudian SX500 yang merupakan paduan nikel monokristal (perbaikan dari paduan Inconel yang lebih lama).

Inconel juga digunakan dalam industri otomotif. Tesla menggunakan Inconel sebagai pengganti baja di kontaktor paket baterai utama Model S-nya sehingga tetap kenyal di bawah panas arus deras. Tesla mengklaim bahwa ini memungkinkan kendaraan yang ditingkatkan ini untuk secara aman meningkatkan output paket maksimum dari 1300 menjadi 1500 ampere, memungkinkan peningkatan output daya (percepatan) yang disebut Tesla sebagai " Mode Menggelikan ".

Ford Motor Company menggunakan Inconel untuk membuat roda turbin di turbocharger mesin diesel EcoBlue yang diperkenalkan pada 2016. Katup buang pada mesin drag racing NHRA Top Fuel dan Funny Car terbuat dari Inconel. Inconel juga digunakan dalam pembuatan katup buang di turbo aftermarket berkinerja tinggi dan mesin Mazda Miata Supercharged (lihat Flyin' Miata).

Ford Australia menggunakan katup Inconel di mesin Barra turbocharged mereka . Katup ini telah terbukti sangat andal, menahan lebih dari 1900 tenaga kuda. BMW sejak itu menggunakan Inconel di manifold buang mobil mewah performa tinggi, BMW M5 E34 dengan mesin S38 ikonik, menahan suhu yang lebih tinggi dan mengurangi tekanan balik.

Jaguar Cars memiliki, dalam mobil sport performa tinggi Jaguar F-Type SVR mereka, sistem pembuangan titanium Inconel ringan baru sebagai standar yang tahan terhadap suhu puncak yang lebih tinggi, mengurangi tekanan balik dan menghilangkan 16 kg (35 lb) massa dari kendaraan. Rolled Inconel sering digunakan sebagai media perekaman dengan mengukir pada perekam kotak hitam di pesawat.

Alternatif penggunaan Inconel dalam aplikasi kimia seperti scrubber, kolom, reaktor, dan pipa adalah Hastelloy, baja karbon berlapis perfluoroalkoxy (PFA) atau plastik yang diperkuat serat.

Data spesifik

Paduan Padat °C (°F) Cair °C (°F)
Inconel 600[4] 1354 (2.469) 1413 (2.575)
Inconel 617[5] 1332 (2.430) 1377 (2.511)
Inconel 625[6] 1290 (2.350) 1350 (2.460)
Inconel 690[7] 1343 (2.449) 1377 (2.511)
Inconel 718[8] 1260 (2.300) 1336 (2.437)
Inconel X-750[9] 1390 (2.530) 1430 (2.610)

Komposisi

Paduan inconel sangat bervariasi dalam komposisinya, tetapi semuanya didominasi nikel, dengan kromium sebagai elemen kedua.

Inconel Elemen, proporsi massa (%)
Ni Cr Fe Mo Nb & Ta Co Mn Cu Al Ti Si C S P B
600[10] ≥72.0[a] 14.0–17.0 6.0–10.0 — ≤1.0 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.15 ≤0.015
617[11] 44.2–61.0 20.0–24.0 ≤3.0 8.0–10.0 10.0–15.0 ≤0.5 ≤0.5 0.8–1.5 ≤0.6 ≤0.5 0.05–0.15 ≤0.015 ≤0.015 ≤0.006
625[12] ≥58.0 20.0–23.0 ≤5.0 8.0–10.0 3.15–4.15 ≤1.0 ≤0.5 ≤0.4 ≤0.4 ≤0.5 ≤0.1 ≤0.015 ≤0.015
690[13] ≥58 27–31 7–11 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.05 ≤0.015
Nuclear grade 690[13] ≥58 28–31 7–11 ≤0.10 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.04 ≤0.015
718[2] 50.0–55.0 17.0–21.0 Balance 2.8–3.3 4.75–5.5 ≤1.0 ≤0.35 ≤0.3 0.2–0.8 0.65–1.15 ≤0.35 ≤0.08 ≤0.015 ≤0.015 ≤0.006
X-750[14] ≥70.0 14.0–17.0 5.0–9.0 0.7–1.2 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.5 0.4–1.0 2.25–2.75 ≤0.5 ≤0.08 ≤0.01
  1. ^ Includes cobalt

Referensi

  1. ^ "High-Performance Alloys". Special Metals Corporation. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-12-08. Diakses tanggal 2010-04-26. 
  2. ^ a b INCONEL alloy 718 Diarsipkan 2017-05-17 di Wayback Machine., Special Metals Corporation
  3. ^ "Archived copy". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015-09-02. Diakses tanggal 2015-09-16. 
  4. ^ http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=NINC30
  5. ^ https://www.americanelements.com/inconel-617-alloy
  6. ^ https://www.americanelements.com/inconel-625-alloy
  7. ^ https://www.americanelements.com/inconel-690-alloy
  8. ^ https://www.americanelements.com/inconel-718-alloy
  9. ^ http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=NINC35
  10. ^ INCONEL alloy 600 Diarsipkan 2021-01-27 di Wayback Machine., Special Metals Corporation
  11. ^ hightempmetals.com, High Temp Metals
  12. ^ INCONEL alloy 625, Special Metals Corporation
  13. ^ a b Inconel alloy 690 Diarsipkan 2021-01-27 di Wayback Machine., Special Metals Corporation
  14. ^ INCONEL alloy X-750 Diarsipkan 2021-01-25 di Wayback Machine., Special Metals Corporation