Сплав IN718 (Inconel 718) — это никель-хромовый жаропрочный суперсплав, легированный ниобием и молибденом. Материал сохраняет механическую прочность и устойчивость к окислению при температурах до 700°C, что делает его незаменимым для аэрокосмической, энергетической и нефтегазовой отраслей. Благодаря высокой стойкости к ползучести и коррозии, IN718 используется для изготовления деталей, работающих в экстремальных условиях, таких как турбинные лопатки, камеры сгорания и компоненты ракетных двигателей.
Химический состав
Основные элементы сплава:
- Никель (Ni): 50–55% — обеспечивает термостойкость и пластичность
- Хром (Cr): 17–21% — повышает устойчивость к окислению и коррозии
- Ниобий (Nb): 4.75–5.5% — формирует упрочняющие фазы γ'' (Ni₃Nb), повышающие прочность при высоких температурах
- Молибден (Mo): 2.8–3.3% — усиливает сопротивление ползучести
- Железо (Fe): баланс — стабилизирует структуру сплава
- Дополнительные элементы: алюминий (Al), титан (Ti), кобальт (Co) — строго контролируются для минимизации карбидной сегрегации
Механические свойства
После SLM-печати и термообработки сплав демонстрирует:
- Предел прочности (σₕ): 1350–1450 МПа
- Предел текучести (σ₀.₂): 1170–1250 МПа
- Относительное удлинение: 12–25%
- Твердость: 35–45 HRC
Размер частиц порошка: 15–53 мкм.
Защитная атмосфера: аргон (Ar) с содержанием кислорода ≤0,1% — предотвращает окисление.
Постобработка:
Термическая обработка. Двухступенчатый отжиг для формирования упрочняющих фаз γ' и γ''.
Удаление поддержек. Механическое или электрохимическое — обязательный этап из-за сложной геометрии деталей.
Пескоструйная обработка. Снижает шероховатость поверхности до Ra 10–30 мкм.
Преимущества IN718 для SLM‑печати
Жаропрочность. Сохраняет свойства в агрессивных средах и при экстремальных температурах, что критично для аэрокосмических применений.
Стойкость к ползучести. Идеален для деталей, подверженных длительным нагрузкам (например, турбинные диски).
Биосовместимость. После полировки может использоваться в медицинских имплантатах.
Экономия материала. До 95% неиспользованного порошка пригодно для повторного применения.
Области применения
Аэрокосмическая промышленность. Лопатки турбин, компоненты реактивных двигателей.
Энергетика. Детали газовых турбин, теплообменники.
Нефтегазовая отрасль. Клапаны и насосы для работы в высокотемпературных скважинах.
Медицина. Специализированные хирургические инструменты.
Рекомендации по использованию
Хранение порошка. В герметичной упаковке с инертным газом при влажности ≤30%.
Заключение
IN718 — ключевой материал для SLM‑печати в высокотехнологичных отраслях, сочетающий жаропрочность, коррозионную стойкость и механическую надежность. Его применение оптимально для задач, требующих работы в экстремальных условиях, а правильная постобработка гарантирует долговечность изделий.
