헤인즈 282와 인코넬 718: 재료 특성 및 응용 분야 비교

헤인즈 282와 인코넬 718은 모두 항공우주, 발전 및 고온 응용 분야에서 널리 사용되는 고성능 니켈 기반 합금입니다. 고온에서 우수한 내식성 및 강도와 같은 유사점을 공유하지만 기계적 특성, 열 안정성 및 제조 특성 측면에서 큰 차이가 있습니다. 이 문서에서는 엔지니어와 설계자가 정보에 입각한 소재 선택 결정을 내리는 데 도움이 되도록 헤인즈 282와 인코넬 718을 자세히 비교합니다.

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화학 성분

헤인즈 282는 주로 니켈(~55%), 크롬(~19%), 코발트(~8%), 몰리브덴(~2.5%)으로 구성되며 알루미늄, 티타늄, 철이 소량 첨가됩니다. 반면 인코넬 718은 니켈(50-55%), 크롬(17-21%), 철(균형), 니오브(4.75-5.5%), 몰리브덴(2.8-3.3%)과 소량의 티타늄과 알루미늄으로 구성됩니다. 헤인즈 282의 코발트 함량이 높을수록 고온 강도와 산화 저항성이 향상되고, 인코넬 718의 니오븀은 강수량 강화 기능을 제공합니다.

기계적 특성

두 합금 모두 우수한 기계적 강도를 나타내지만 차이점이 존재합니다:

인장 강도: 인코넬 718은 일반적으로 1,240-1,515 MPa 범위인 반면, 헤인즈 282는 상온에서 약 1,200-1,400 MPa를 달성하며 650°C 이상의 온도에서 우수한 강도를 유지합니다.
수율 강도: 인코넬 718: 1,035-1,240 MPa; 헤인즈 282: 850-1,100 MPa.
신장: 헤인즈 282는 인코넬 718(12-20%)에 비해 약간 높은 연성(15-25%)을 나타내므로 복잡한 형상을 쉽게 형성할 수 있습니다.
경도: 두 합금의 경도 범위는 비슷하며, 인코넬 718은 노화 조건에서 약간 더 단단합니다.

열 속성

Haynes 282는 고온 크리프 저항성과 안정성을 위해 설계되었습니다:

작동 온도: Haynes 282는 인코넬 718과 유사하게 최대 700-750°C에서 효과적으로 작동할 수 있습니다.
녹는점: 헤인즈 282: ~1,345~1,370°C; 인코넬 718: ~1,360~1,370°C.
열팽창: 헤인즈 282: 13.0 × 10-⁶ /°C; 인코넬 718: 13.0 × 10-⁶ /°C, 열 순환 시 유사한 팽창 거동을 보임.
열 전도성: 헤인즈 282(~12W/m-K)가 인코넬 718(~11W/m-K)에 비해 약간 높으며, 일부 부품의 열 구배를 줄일 수 있습니다.

내식성 및 내산화성

두 합금 모두 고온에서 산화 및 부식에 강합니다. 인코넬 718은 염화물에 의한 응력 부식 균열에 특히 강하며, 헤인즈 282는 안정적인 보호 산화물 층을 형성하는 코발트 및 알루미늄 함량으로 인해 대기 및 연소 환경에서 우수한 내산화성을 발휘합니다.

제작 및 용접성

헤인즈 282는 용접성이 우수하고 제작 중 균열이 발생하는 경향이 낮은 것으로 알려져 있습니다. 광범위한 용접 후 열처리 없이도 복잡한 형상으로 쉽게 성형할 수 있습니다. 인코넬 718은 용접이 가능하지만 열 균열을 방지하고 강도를 유지하기 위해 열 입력 및 용접 후 노화를 신중하게 제어해야 하므로 제작이 더 까다롭습니다.

적용 분야

두 합금 모두 극한의 환경에서 사용되지만 약간 다른 초점을 가지고 있습니다:

헤인즈 282: 가스터빈 엔진 부품, 연소기 라이너, 장기 고온 크리프 저항이 필요한 항공우주 구조 부품.
인코넬 718: 고강도 및 내식성이 중요한 제트 엔진 부품, 로켓 모터 케이스, 터빈 블레이드 및 화학 처리 장비.

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화학 성분

기계적 특성

열 속성

내식성 및 내산화성

제작 및 용접성

적용 분야

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