ইনকোনেল 625 বনাম ইনকোনেল 718 উচ্চ-তাপমাত্রা বনাম উচ্চ-শক্তি নিকেল সুপার অ্যালয়

ইনকোনেল 625এবংইনকোনেল 718বিশ্বের দুটি সর্বাধিক ব্যবহৃত নিকেল-বেস সুপারঅ্যালয়, একসঙ্গে বিশ্বব্যাপী সুপারঅ্যালয় খরচের একটি উল্লেখযোগ্য অংশের জন্য দায়ী। Inconel® পরিবারের নাম ভাগ করা সত্ত্বেও, তারা মৌলিকভাবে বিভিন্ন প্রাথমিক ফাংশনগুলির জন্য প্রকৌশলী: Inconel 625 চরম তাপমাত্রায় ক্ষয় এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধকে অগ্রাধিকার দেয়, যখন Inconel 718 স্ট্রাকচারাল লোডের চাহিদার অধীনে ব্যতিক্রমী যান্ত্রিক শক্তিকে অগ্রাধিকার দেয়।

এই প্রতিবেদনটি ইঞ্জিনিয়ার, প্রকিউরমেন্ট বিশেষজ্ঞ এবং প্রযুক্তিগত ক্রেতাদের একটি কঠোর, ডেটা{0}}চালিত তুলনা বিস্তৃত রাসায়নিক গঠন, যান্ত্রিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য, ক্ষয় আচরণ, ঢালাইযোগ্যতা, শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং মালিকানার মোট খরচ প্রদান করে৷ সংকর ধাতুর সিদ্ধান্ত গ্রহণকে ত্বরান্বিত করতে একটি সুনির্দিষ্ট নির্বাচন ম্যাট্রিক্স অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে-।

নিকেল Superalloys কি?

নিকেল সুপারঅ্যালয় হল উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন ধাতব পদার্থের একটি শ্রেণী যা যান্ত্রিক শক্তি, পৃষ্ঠের স্থিতিশীলতা এবং তাপমাত্রায় ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য তৈরি করা হয় যা প্রচলিত ইস্পাত এবং অ্যালুমিনিয়ামের মিশ্রণকে সম্পূর্ণরূপে ব্যর্থ করে দেয়। তারা আধুনিক মহাকাশ, শক্তি, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ এবং গভীর-সমুদ্র প্রকৌশলের মেরুদণ্ড।

'ইনকোনেল' ​​শব্দটি স্পেশাল মেটাল কর্পোরেশনের একটি নিবন্ধিত ট্রেডমার্ক (বর্তমানে PCC, Precision Castparts Corp. এর অংশ), অস্টেনিটিক নিকেল-ক্রোমিয়াম সুপারঅ্যালোয়ের পরিবারে প্রয়োগ করা হয়। এই পরিবারের মধ্যে, গ্রেড 625 এবং গ্রেড 718 তাদের ব্যতিক্রমী এবং পরিপূরক সম্পত্তি প্রোফাইলের কারণে কয়েক দশক ধরে বিশ্বব্যাপী ব্যবহারে আধিপত্য বিস্তার করেছে।

রাসায়নিক রচনা

625 এবং 718 এর মধ্যে কর্মক্ষমতা পার্থক্য সরাসরি তাদের স্বতন্ত্র রাসায়নিক ব্লুপ্রিন্টে চিহ্নিত করে। রচনা বোঝা আচরণ বোঝার প্রথম ধাপ।

ইনকোনেল 625-এ 718 (2.8-3.3%) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি মলিবডেনাম (8-10%) রয়েছে। Mo হল ক্লোরাইড পরিবেশে পিটিং এবং ফাটল ক্ষয় প্রতিরোধের প্রাথমিক চালক, যা 625 এর উচ্চতর সামুদ্রিক জলের কর্মক্ষমতা প্রদান করে।

Inconel 718 Ni3Nb গামা-ডাবল-প্রাইম ('') রেসিপিটেট ফেজ - এর অসাধারণ বৃষ্টিপাত-কঠিন প্রতিক্রিয়ার উত্স তৈরি করতে একটি উচ্চতর নাইওবিয়াম সামগ্রী (4.75–5.5%) ব্যবহার করে।

718 সালে লোহার ভারসাম্য (বনাম একটি নিকেল ন্যূনতম 625) এটির মূল্যকে প্রতিফলিত করে-একটি মহাকাশ স্ট্রাকচারাল অ্যালয় হিসাবে অপ্টিমাইজ করা উৎপত্তি যেখানে শক্তি, চূড়ান্ত জারা প্রতিরোধের নয়, নকশা লক্ষ্য ছিল।

উভয় সংকর ধাতু সম্পূর্ণরূপে অস্টেনিটিক (FCC ক্রিস্টাল স্ট্রাকচার) এবং নন-চৌম্বকীয় অবস্থায় থাকে।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি কাঠামোগত এবং ঘূর্ণায়মান-যন্ত্র প্রয়োগের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যকারী। নীচের ডেটা সবচেয়ে সাধারণ শিল্প পণ্য অবস্থার জন্য সাধারণ মান প্রতিফলিত করে।

ইনকোনেল 718 বয়সী অ্যানিলড 625 - এর দ্বিগুণেরও বেশি প্রসার্য এবং ফলন শক্তি অর্জন করে যা এটিকে কাঠামোগত, লোড-ভারবহন, বা ক্লান্তি-গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির জন্য স্পষ্ট পছন্দ করে তোলে৷

Inconel 625 retains outstanding ductility (>40% প্রসারণ) এমনকি অ্যানিলেড অবস্থায়ও, গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, ঠান্ডা-কাজ করা, এবং প্রভাব লোডিং সাপেক্ষে অ্যাপ্লিকেশন।

সর্বোচ্চ পরিষেবা তাপমাত্রা 625 (982 ডিগ্রি একটানা) 718 (704 ডিগ্রি) থেকে প্রায় 280 ডিগ্রি বেশি, এটির উচ্চতর ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম সামগ্রী দ্বারা প্রদত্ত উচ্চতর অক্সিডেশন প্রতিরোধের প্রতিফলন।

জারা প্রতিরোধের

জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা হল Inconel 625-এর প্রাথমিক শক্তি এবং Inconel 718-এর একটি উল্লেখযোগ্য (যদিও সেকেন্ডারি) ক্ষমতা। উভয়ই বেশিরভাগ আক্রমনাত্মক পরিবেশে স্টেইনলেস স্টিলকে ছাড়িয়ে যায়, কিন্তু পরিবেশের ধরন অনুসারে তাদের আপেক্ষিক শ্রেষ্ঠত্ব নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়।

উচ্চ মলিবডেনাম (8-10%) PREN কে ~38 (718) থেকে ~52 (625) এ উন্নীত করে, এটিকে সমুদ্রের জলে গর্ত করার নির্ভরযোগ্য প্রতিরোধের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রান্তিকের উপরে স্থাপন করে।

625 ক্লোরাইড স্ট্রেস-জারা ক্র্যাকিং (SCC) থেকে প্রতিরোধী যা অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলকে আক্রমণ করে এবং সংবেদনশীল পরিস্থিতিতে 718-এর ঝুঁকি তৈরি করে।

625 তেল এবং গ্যাসে টক-পরিষেবার (H₂S + CO₂) পরিবেশের জন্য NACE MR0175/ISO 15156 রেফারেন্স উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ভৌত বৈশিষ্ট্য

ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি তাপ ব্যবস্থাপনা, মাত্রিক স্থিতিশীলতা, এবং উপাদানের ওজন - নিয়ন্ত্রণ করে, এমনকি যখন সেগুলি যান্ত্রিক কর্মক্ষমতার জন্য গৌণ হয় তখনও সিস্টেম ডিজাইনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ৷

উভয় সংকর ধাতুরই বিস্তৃতভাবে একই রকম ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমনটি একটি প্রধানত নিকেল-অস্টেনাইট ম্যাট্রিক্স ভাগ করে নেওয়া খাদ থেকে প্রত্যাশিত। সামান্য ঘনত্বের পার্থক্য (8.44 বনাম 8.19 g/cm³) সামান্য ওজনে 718-সংবেদনশীল মহাকাশ কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনের পক্ষে।

ওয়েল্ডেবিলিটি এবং ফ্যাব্রিকেশন

ফ্যাব্রিকেবিলিটি - যে সহজে একটি খাদকে ঢালাই করা, গঠন করা এবং মেশিন করা যায় - মোট উত্পাদন খরচ এবং ক্ষেত্রের মেরামতযোগ্যতার উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে। এটি 625 এবং 718 এর মধ্যে অর্থপূর্ণ ব্যবহারিক পার্থক্যের একটি ক্ষেত্র।

ফ্যাব্রিকেশন কস্ট ইমপ্লিকেশন

Inconel 625 ঢালাই করা উল্লেখযোগ্যভাবে সহজ, বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনে ব্যয়বহুল পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (PWHT) এর প্রয়োজনীয়তা অস্বীকার করে। এটি ঝালাই সমাবেশের জন্য কম বানোয়াট সীসা সময় এবং খরচ অনুবাদ করে।

PWHT (এবং সংশ্লিষ্ট নিয়ন্ত্রিত-বায়ুমণ্ডল চুল্লিগুলির জন্য Inconel 718-এর প্রয়োজনীয়তা খরচ এবং জটিলতা যোগ করে, কিন্তু ফলস্বরূপ বৃষ্টিপাত-কঠিন মাইক্রোস্ট্রাকচার শক্তির স্তর সরবরাহ করে যা মহাকাশ এবং উচ্চ{3}}লোড অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই বিনিয়োগকে ন্যায্যতা দেয়৷

কাজ শক্ত হওয়ার কারণে উভয় খাদ মেশিন করা চ্যালেঞ্জিং; শার্প টুলিং, লো ফিড এবং ফ্লাড কুল্যান্ট বয়স্ক অবস্থায় 718-এর তুলনায় সামান্য সহজে প্রয়োজনীয়. 625 মেশিন।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

না। যদিও 625-এর চমৎকার উচ্চ-তাপমাত্রার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, এর অ্যানিলড ফলন শক্তি (~517 MPa) 718 (~1,170 MPa) বয়সের তুলনায় অর্ধেকেরও কম। হাজার হাজার RPM এ ঘুরতে থাকা একটি টারবাইন ডিস্কের জন্য বৃষ্টিপাত-কেন্দ্রিক চাপ প্রতিরোধ করার জন্য 718-এর শক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচারের প্রয়োজন{10}} ইঞ্জিনের অপারেটিং স্ট্রেস লেভেলে ফলন এবং ক্লান্তি{11}} দ্বারা ব্যর্থ হবে৷

718 is not the preferred choice for continuous seawater immersion. Its PREN (~38) falls below the >40 থ্রেশহোল্ড সাধারণত স্থির সমুদ্রের জলে ফাটল জারা প্রতিরোধের জন্য নিরাপদ বলে মনে করা হয়। প্রবাহিত সামুদ্রিক জলে বা ক্যাথোডিক সুরক্ষা সহ, 718 গ্রহণযোগ্যভাবে কার্য সম্পাদন করতে পারে, কিন্তু Inconel 625 (PREN ~52) হল NACE/ISO মান অনুযায়ী অফশোর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ইঞ্জিনিয়ারড সমাধান।

না। তাদের সর্বোত্তম তাপ-চিকিত্সা করা অবস্থায়, ইনকোনেল 718 প্রসার্য শক্তিতে প্রায় 48% শক্তিশালী এবং ফলন শক্তিতে 100% এর বেশি শক্তিশালী. 625 ঠান্ডা পরিশ্রমের মাধ্যমে শক্তিশালী করা যেতে পারে, কিন্তু কোনো তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে 718-এর বৃষ্টিপাত-কঠিন বৈশিষ্ট্যের সাথে মেলে না।

উভয় খাদই লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF) এবং নির্দেশিত শক্তি জমা (DED) এর মাধ্যমে সংযোজন উত্পাদনে প্রতিষ্ঠিত হয়। ইনকোনেল 718 এর বৃহত্তর প্রকাশিত ডেটাসেট এবং বিস্তৃত প্রক্রিয়া যোগ্যতার ইতিহাস রয়েছে, বিশেষ করে মহাকাশে। Inconel 625 প্রাথমিক ফাংশন হিসাবে জারা প্রতিরোধের প্রয়োজন AM অংশগুলির জন্য পছন্দ করা হয়। পছন্দটি প্রচলিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে মিরর করে: ক্ষয়ের জন্য 625-গুরুত্বপূর্ণ, শক্তির জন্য 718-গুরুত্বপূর্ণ AM উপাদান৷

হ্যাঁ। বেশ কয়েকটি সংকর ধাতু মধ্যবর্তী অবস্থান দখল করে। Inconel 625 Plus (UNS N07716) বয়স-বেস কম্পোজিশনের মতো 625-তে শক্ত করার ক্ষমতা যোগ করে, ~827 MPa - এর ফলন শক্তি অর্জন করে যখন জারা প্রতিরোধ এবং উচ্চ শক্তি উভয়েরই প্রয়োজন হয়। অ্যালয় 725 (UNS N07725) হল আরেকটি বয়সের-কঠিনযোগ্য নিকেল-ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম অ্যালয় যা NACE MR0175-এর অধীনে টক-পরিষেবার জন্য যোগ্য৷ স্ট্যান্ডার্ড 625 বা 718 সম্পূর্ণরূপে দ্বৈত ক্ষয়/শক্তির প্রয়োজনীয়তা পূরণ না করলে একজন উপকরণ প্রকৌশলীর সাথে পরামর্শ করুন।

উপসংহার

ইনকোনেল 625 এবং ইনকোনেল 718 পরিপূরক, প্রতিযোগিতামূলক নয়, বিভিন্ন প্রকৌশল চ্যালেঞ্জের সমাধান। কোনো একক খাদ সর্বজনীনভাবে উন্নত নয়; 'সর্বোত্তম' সংকর ধাতু সর্বদা সর্বোত্তমভাবে তাপমাত্রা, স্ট্রেস, জারা পরিবেশ, বানোয়াট পদ্ধতি এবং আপনার প্রয়োগের খরচের সীমাবদ্ধতার নির্দিষ্ট সংমিশ্রণের সাথে মিলে যায়।

সংক্ষেপে:

ইনকোনেল 625 হল বিশ্বের-জারা প্রতিরোধের এবং উচ্চ-তাপমাত্রার অক্সিডেশন স্থিতিশীলতার জন্য নেতৃস্থানীয় খাদ, কম যান্ত্রিক শক্তির খরচে। এটি রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, অফশোর, সামুদ্রিক এবং যেকোন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিফল্ট পছন্দ যেখানে ক্ষয় প্রভাবশালী ব্যর্থতার মোড।

ইনকোনেল 718 হল বিশ্বের সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সুপারঅ্যালয় যা উচ্চ-শক্তির কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, বিশেষ করে মহাকাশ প্রপালশন এবং ঘূর্ণায়মান যন্ত্রপাতিগুলিতে। এর বৃষ্টিপাত-কঠিন মাইক্রোস্ট্রাকচার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদান করে যা কোনো অবস্থাতেই 625 দ্বারা অর্জন করা যায় না।

যেখানে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উন্নত শক্তি উভয়ই একই সাথে প্রয়োজন, সেখানে মধ্যবর্তী অ্যালয় বা ইঞ্জিনিয়ারিং ট্রেড-অফ বিশ্লেষণ একজন যোগ্য উপকরণ প্রকৌশলীর সাথে পরিচালিত হওয়া উচিত।