Inconel 718 adalah superalloy berbasis nikel-kromium berkinerja tinggi yang menunjukkan kekuatan dan ketahanan korosi yang sangat baik pada suhu tinggi hingga 700°C. Panduan ini memberikan gambaran umum yang mendetail tentang Bubuk Inconel 718 meliputi karakteristik, aplikasi, proses pembuatan, spesifikasi, harga, kelebihan dan kekurangan, serta pertanyaan yang sering diajukan.
Tinjauan Umum Bubuk Inconel 718
Serbuk Inconel 718 mengandung nikel, kromium, niobium, molibdenum, titanium, dan aluminium sebagai elemen paduan utamanya. Properti utama:
- Kekuatan luluh, tarik, dan mulur yang tinggi pada suhu hingga 700°C
- Ketahanan lelah dan korosi yang baik
- Struktur mikro yang dapat dikeraskan oleh usia
- Sifat kriogenik yang sangat baik
- Kekuatan lebih tinggi dibandingkan dengan Inconel 625
Serbuk Inconel 718 digunakan dalam komponen kedirgantaraan seperti cakram turbin gas, selongsong motor roket, silinder, pompa, dan katup yang membutuhkan kemampuan suhu tinggi.
Aplikasi Bubuk Inconel 718
Serbuk Inconel 718 dapat digunakan dalam aplikasi yang menuntut di seluruh industri:
| Industri | Aplikasi |
|---|---|
| Dirgantara | Komponen mesin, motor roket, aktuator, suku cadang hovercraft |
| Minyak dan gas | Peralatan kepala sumur, peralatan lubang bawah, katup, pompa |
| Nuklir | Bejana reaktor, rakitan tabung transfer |
| Otomotif | Rotor, katup, dan manifold knalpot turbocharger |
| Bahan kimia | Penukar panas, bejana tekan, perpipaan proses |
Manfaat yang ditawarkan oleh Inconel 718:
- Kekuatan suhu tinggi untuk meningkatkan efisiensi
- Ketahanan korosi di lingkungan yang keras
- Sifat kelelahan yang sangat baik untuk komponen yang berputar
- Sifat kriogenik yang baik hingga -253°C
- Ketahanan oksidasi hingga 700°C
Proses Pembuatan Bubuk Inconel 718
Serbuk Inconel 718 dapat diproduksi melalui proses seperti:
- Atomisasi Gas - Metode yang paling umum di mana paduan cair dihancurkan oleh semburan gas nitrogen/argon menjadi tetesan halus yang mengeras menjadi partikel bubuk. Memberikan bubuk bulat yang lebih disukai untuk aplikasi AM.
- Proses Elektroda Berputar - Elektroda paduan diputar dengan kecepatan tinggi dalam atmosfer gas inert dan dilebur oleh busur listrik untuk menghasilkan tetesan halus yang mengeras menjadi bubuk.
- Proses Elektroda Berputar Plasma - Peleburan busur dilakukan dengan menggunakan jet plasma terionisasi, bukan busur listrik. Proses ini menghasilkan bubuk yang sangat bulat yang ideal untuk AM.
- Peleburan Induksi Vakum - Paduan dilebur secara induksi di bawah vakum dan lelehannya kemudian diubah menjadi bubuk menggunakan proses atomisasi gas atau air.
Metode atomisasi gas dan PREP memungkinkan kontrol yang ketat terhadap karakteristik serbuk seperti distribusi ukuran partikel, morfologi, tingkat oksida dan struktur mikro.
Spesifikasi Bubuk Inconel 718
Bubuk Inconel 718 tersedia dengan spesifikasi sebagai berikut:
| Parameter | Spesifikasi |
|---|---|
| Kimia paduan | 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4.75-5.5% Nb + Ta, 2.8-3.3% Mo |
| Ukuran partikel | 10 hingga 150 mikron |
| Bentuk partikel | Bulat, tidak beraturan |
| Distribusi ukuran | Dapat disesuaikan berdasarkan aplikasi |
| Kemurnian | Hingga 99,9% |
| Tingkat oksigen | <300 ppm |
| Kepadatan yang tampak | 2 - 4,5 g/cc |
| Laju aliran | Hingga 25 s/50g |
Spesifikasi dapat disesuaikan sesuai kebutuhan untuk komposisi, karakteristik partikel, tingkat kemurnian, densitas, dan sifat aliran.
Pemasok dan Harga Bubuk Inconel 718
Beberapa pemasok utama dan harga untuk bubuk Inconel 718 meliputi:
| Pemasok | Lokasi | Kisaran Harga |
|---|---|---|
| Sandvik | Jerman | $90 - $220 per kg |
| Praxair | AMERIKA SERIKAT | $100 - $250 per kg |
| AP&C | Kanada | $110 - $200 per kg |
| Nanoshel | AMERIKA SERIKAT | $80 - $150 per kg |
| Tekna | Kanada | $140 - $280 per kg |
Harga bervariasi berdasarkan:
- Tingkat kemurnian
- Ukuran dan distribusi partikel
- Kebulatan dan kemampuan mengalir
- Metode produksi yang digunakan
- Jumlah pesanan
- Analisis atau perawatan tambahan
Harga lebih tinggi untuk bubuk distribusi ukuran partikel yang bulat dan terkontrol.
Pro dan Kontra dari Inconel 718 Powder
| Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|
| Kekuatan tinggi pada suhu tinggi | Mahal dibandingkan dengan paduan baja dan titanium |
| Ketahanan korosi yang sangat baik | Konduktivitas termal yang lebih rendah dari paduan tembaga |
| Kekuatan fatik dan ketangguhan kriogenik yang baik | Menantang untuk dikerjakan dengan mesin dan digiling |
| Kemampuan pengerasan usia | Tunduk pada retak akibat usia regangan |
| Ketahanan oksidasi hingga 700°C | Membutuhkan perlakuan panas untuk mendapatkan sifat yang optimal |
| Properti non-magnetik | Ketersediaan terbatas untuk bagian yang lebih besar |
Ideal untuk aplikasi kritis meskipun biayanya lebih tinggi. Keterbatasan termasuk konduktivitas termal yang lebih rendah, masalah kemampuan mesin, kecenderungan retak selama pembentukan.
Pertanyaan Umum
T: Berapa kisaran komposisi tipikal paduan Inconel 718?
J: Komposisi tipikal adalah 50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb, 2,8-3,3% Mo, 0,65-1% Ti, 0,2-0,8% Al, dan elemen-elemen kecil seperti Co, Cu, Mn, Si, P, S.
T: Berapa ukuran partikel yang direkomendasikan untuk bubuk Inconel 718 untuk AM?
J: Untuk powder bed fusion AM, biasanya digunakan serbuk Inconel 718 dengan kisaran ukuran partikel 15-45 mikron. Serbuk yang lebih halus di bawah 100 mikron meningkatkan densitas dan sifat.
T: Apa yang memengaruhi harga bubuk Inconel 718?
J: Harga dipengaruhi oleh tingkat kemurnian, karakteristik partikel seperti rentang ukuran dan kebulatan, metode produksi, volume pesanan, analisis atau perlakuan tambahan, dan margin keuntungan pemasok.
T: Apa peran niobium dalam paduan Inconel 718?
J: Niobium adalah elemen penguat utama dalam Inconel 718. Ini menyebabkan pengendapan fase intermetalik gamma double prime dan gamma prime untuk kekuatan suhu tinggi dan ketahanan korosi.
T: Apa saja aplikasi khas dari paduan Inconel 718?
J: Inconel 718 banyak digunakan pada mesin pesawat terbang, roket, pompa, reaktor nuklir, dan tangki kriogenik karena kekuatannya yang tinggi pada suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi yang baik.
T: Apa saja alternatif selain Inconel 718 untuk aplikasi suhu tinggi?
J: Alternatifnya termasuk baja tahan karat seperti 310 dan 330, paduan besi-nikel, paduan kobalt MP159 dan FSX-414, serta paduan titanium Ti-6242 dan IMI 834. Namun demikian, Inconel 718 tetap lebih unggul.
T: Bagaimana Inconel 718 dibandingkan dengan Inconel 625 dalam hal properti?
J: Inconel 718 memiliki kekuatan tarik dan kekuatan pecah mulur yang lebih tinggi dibandingkan dengan Inconel 625 tetapi memiliki ketahanan oksidasi dan korosi yang lebih rendah. Inconel 625 lebih mudah untuk dilas dan difabrikasi.
T: Apa saja perkembangan terbaru dalam paduan Inconel 718?
J: Varian baru seperti Allvac 718Plus menawarkan kekuatan yang lebih tinggi melalui modifikasi komposisi. Penelitian sedang berlangsung untuk meningkatkan metode pemrosesan dan sifat menggunakan metalurgi serbuk dan manufaktur aditif.
T: Apa yang membuat Inconel 718 cocok untuk aplikasi pencetakan 3D?
J: Serbuk Inconel 718 halus dengan ukuran partikel yang terkontrol memungkinkan pencetakan bentuk yang rumit dengan kepadatan tinggi dan sifat mekanis yang unggul dibandingkan dengan komponen paduan cor.
Kesimpulan
Serbuk superalloy berbasis nikel Inconel 718 memberikan kombinasi yang luar biasa dari kekuatan suhu tinggi, ketahanan korosi, sifat fatik, dan ketangguhan kriogenik untuk aplikasi kritis yang mengutamakan persyaratan kinerja. Panduan ini merangkum karakteristik bubuk Inconel 718, metode pembuatan, harga, pro dan kontra, dan FAQ untuk mendukung para insinyur, perancang, dan tim teknis dalam mengadopsi bahan canggih ini. Dengan sifatnya yang unik, bubuk Inconel 718 akan terus melihat permintaan yang tinggi di seluruh sektor kedirgantaraan, turbin gas, kimia, dan nuklir.