L'Inconel és més dur que el titani?
Inconel
Inconel és el nom comercial d'una sèrie d'aliatges de níquel-crom d'alta temperatura produïts per Specialty Metals. És extremadament resistent a temperatures extremes i pot suportar aproximadament 2,000 graus F (depenent de l'aliatge) sense pèrdua de resistència. També funciona bé a baixes temperatures.
A més de les propietats de temperatura extrema, Inconel té excel·lents propietats mecàniques a temperatura ambient. Per exemple, Inconel 725 té una resistència a la tracció de fins a 180 ksi, que és el doble de la resistència de l'acer estructural. Alguns aliatges d'Inconel, com l'Inconel 718, estan endurits per precipitació, la qual cosa augmenta encara més la seva resistència. L'Inconel també és altament resistent a la corrosió, com ara l'oxidació, la picadura, la corrosió per escletxes i les esquerdes per corrosió.
Les propietats d'Inconel el converteixen en un metall valuós per al seu ús en les condicions més exigents. Tanmateix, com la majoria de superaliatges, és molt més car que els metalls comuns com l'acer, l'alumini i el titani.
Mecanitzat Inconel
La força de l'Inconel el converteix en un material valuós per al seu ús en condicions extremes, però també fa que sigui difícil de mecanitzar. És molt dur i propens a endurir-se durant el mecanitzat, que pot danyar les eines de tall i deformar la peça.
Inconel que alleuja l'estrès mitjançant el tractament amb solució de premecanitzat ajuda a reduir la duresa de la superfície i limita l'enduriment per treball, reduint així la tensió i el desgast de l'eina. Les eines de tall de ceràmica es recomanen per la seva capacitat de fer talls ràpids i continus que minimitzen l'enduriment del treball. També és important evitar el picoteig, que augmenta l'enduriment del treball.
Soldadura Inconel
La majoria dels aliatges Inconel són difícils de soldar perquè les soldadures es trenquen fàcilment. Tanmateix, alguns aliatges d'Inconel estan dissenyats per ser soldables. Aquests solen estar soldats TIG (gas inert de tungstè) i utilitzen Inconel 625 (l'aliatge d'Inconel més fàcil de soldar) com a metall d'aportació. Tot i que la soldadura TIG normalment no requereix farciment, es recomana per a la soldadura Inconel perquè és molt difícil fusionar dues parts sense esquerdar-se.
Aplicacions d'inconel
A causa de la seva alta resistència química i alta temperatura, Inconel és adequat per a una varietat d'aplicacions aeroespacials, petrolieres i de gas i marines. Alguns casos d'ús habituals d'Inconel inclouen:
Escapament del motor a reacció.
Turbina.
Connector del tub d'escapament.
Pila de bengales.
Gasoducte de gas natural.
Pales d'hèlix marines.
Elements de fixació aeroespacials i marins.
Peces de maquinària pesada.
L'inconel és un material ideal quan es requereixen temperatures extremes i resistència a la corrosió, especialment quan les altes temperatures reduirien la força i la resistència a l'oxidació d'altres metalls.
titani
El titani és un metall elemental amb una relació força-pes extremadament alta, el que el fa útil per a aplicacions com ara components estructurals aeroespacials on la reducció de pes és crítica. El titani és aproximadament tan fort com l'acer, però només la meitat del pes. Tanmateix, aquestes propietats tenen un preu més elevat que els metalls més comuns com l'alumini i l'acer, tot i que generalment és molt més barat que l'Inconel.
El titani no reacciona amb l'oxigen i l'aigua a temperatura ambient. Igual que Inconel, el titani forma una capa d'òxid passivant a la seva superfície per protegir el material. Això fa que el titani sigui extremadament resistent a la corrosió, fins i tot resistent als àcids forts com l'àcid sulfúric i clorhídric. A més, el titani és biocompatible i no tòxic, cosa que li permet utilitzar-lo en moltes aplicacions mèdiques.
El titani està disponible en dos graus: titani pur comercial i titani d'aliatge. L'aliatge més comú és Ti 6Al-4V, que està aliat amb alumini i vanadi i representa aproximadament la meitat del titani total utilitzat a tot el món. Aquest i altres aliatges de titani estan dissenyats per ser més durs, més forts i/o més fàcils de mecanitzar que el titani pur. El titani comercialment pur (CP) és més suau i més dúctil que els aliatges de titani, però la seva resistència a la corrosió és excepcional.
Processament de titani
Les propietats que fan del titani un metall tan útil també dificulten la seva mecanització. Igual que Inconel, el titani és susceptible a l'enduriment per treball. El titani CP també és molt enganxós quan es mecanitza, formant estelles llargues i continues que interfereixen amb les eines de tall. Aquesta propietat també fa que sigui propens al desgast. Això es pot reduir utilitzant un munt de refrigerant d'alta pressió per eliminar les estelles el més ràpidament possible i mantenir netes les ranures de l'eina.
En mecanitzar aliatges de titani, eviteu els talls interromputs i mantingueu sempre l'eina en moviment quan estigui en contacte amb la peça. Un contacte excessiu pot provocar la fricció de l'eina, generar calor excessiu i provocar l'enduriment del treball. El mecanitzat a velocitats més baixes i velocitats d'alimentació més altes pot reduir significativament la generació de calor.
Tot i que l'Inconel és molt dur i rígid, el titani és més flexible, de manera que la peça requereix una adherència forta i la configuració de la màquina més forta possible. El titani i els seus aliatges són molt elàstics, la qual cosa pot provocar un retorn elàstic i un xoc durant el mecanitzat i pot provocar un acabat superficial deficient.
titani soldat
El titani i els seus aliatges són fàcils de soldar. Les tècniques i equips per soldar titani són similars als utilitzats per soldar altres metalls d'alta especificació, com ara l'acer inoxidable o els aliatges a base de níquel. No obstant això, el titani requereix més atenció a la neteja i la protecció de gas inert que altres metalls. La contaminació de l'aire pot destruir les soldadures de titani.
Aplicacions de titani
Les propietats mecàniques del titani, especialment la seva relació resistència-pes, són molt útils a les indústries aeroespacial i de l'automoció. Ti 6AL-4V representa gairebé la meitat de tots els aliatges utilitzats en aplicacions aeroespacials. També s'utilitza habitualment a la indústria mèdica per la seva excel·lent resistència a la corrosió i biocompatibilitat.
Alguns usos comuns del titani inclouen:
Motor i bastidor d'avió.
Revestiment de blindatge.
Vaixell de la Marina.
nau espacial.
míssil.
tren d'aterratge.
tub d'escapament.
Articulacions artificials.
Maquinari utilitzat per arreglar o reparar ossos.
Dispositius mèdics implantables.
Equipament esportiu.
