인코넬 718 재료 특성

인코넬 718은 뛰어난 기계적 특성, 내식성, 고온에서 강도를 유지하는 능력으로 널리 알려진 고성능 니켈-크롬 합금입니다. 극한 조건에서 뛰어난 성능을 발휘하기 때문에 항공우주, 발전 및 화학 처리 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 이 문서에서는 화학적 조성, 기계적 특성, 열적 거동 및 응용 분야를 포함하여 인코넬 718의 재료 특성에 대한 심층적인 개요를 제공합니다.

화학 성분

인코넬 718은 주로 니켈(50-55%), 크롬(17-21%), 철(균형)로 구성됩니다. 니오브(4.75-5.5%), 몰리브덴(2.8-3.3%), 티타늄(0.65-1.15%), 알루미늄(0.2-0.8%) 등의 추가 합금 원소가 강도와 내식성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다. 소량의 코발트, 망간, 실리콘, 탄소도 인성, 경도 및 전반적인 야금학적 안정성을 향상시키기 위해 존재합니다. 이러한 원소들의 정밀한 균형 덕분에 인코넬 718은 실온과 고온 모두에서 높은 강도를 유지할 수 있습니다.

기계적 특성

인코넬 718은 고응력 환경에 적합한 뛰어난 기계적 특성을 지니고 있습니다:

• 인장 강도: 일반적으로 적절한 열처리 후 1,240MPa~1,515MPa 범위입니다.
• 수율 강도: 약 1,035MPa ~ 1,240MPa로 고하중에서도 구조적 무결성을 보장합니다.
• 신장: 약 12-20%로 연성 및 성형성이 우수함을 나타냅니다.
• 경도: 열처리 및 처리 조건에 따라 로크웰 B 90-100 또는 로크웰 C 35-40.
• 피로 저항: 주기적 응력에 대한 저항성이 뛰어나 터빈 블레이드, 로켓 엔진 및 고성능 부품에 이상적입니다.

열 속성

인코넬 718은 넓은 온도 범위에서 강도와 안정성을 유지하므로 고온 애플리케이션에 적합합니다:

• 녹는점: 약 1,360-1,370°C.
• 작동 온도: 최대 700°C의 환경에서도 큰 강도 손실 없이 효과적으로 작동합니다.
• 열 전도성: 낮은 열전도율(~11W/m-K)로 열 피로를 줄이는 데 도움이 됩니다.
• 열팽창 계수: 약 13.0 × 10-⁶ /°C로 정밀 부품에서 예측 가능한 팽창 거동을 보장합니다.

내식성 및 내산화성

인코넬 718의 주요 장점 중 하나는 특히 산화 및 약하게 환원되는 환경에서 내식성이 뛰어나다는 점입니다. 크롬 함량이 안정된 산화물 층을 형성하여 기본 소재가 더 이상 산화되지 않도록 보호합니다. 또한 염화물에 의한 응력 부식 균열 및 구멍이 생기지 않아 해양 및 화학 공정 분야에 적합합니다.

열처리 및 처리

인코넬 718은 용액 어닐링과 에이징 처리의 조합을 통해 최적의 특성을 달성합니다. 합금은 먼저 980~1,020°C에서 용액 처리된 후 급속 냉각됩니다. 이후 720°C에서 8시간, 620°C에서 8시간 동안 숙성하면 감마 프라임(γ’) 및 감마 더블 프라임(γ”)과 같은 강화 단계의 침전이 향상됩니다. 이러한 상은 합금의 높은 인장 및 항복 강도에 크게 기여합니다. 또한 인코넬 718은 단조, 압연 및 기계 가공과 같은 기존 방법을 사용하여 제조할 수 있지만, 가공 경화 경향은 신중한 가공 기술이 필요합니다.

적용 분야

기계적 강도, 내식성 및 열 안정성의 독특한 조합으로 인해 인코넬 718은 다양한 까다로운 산업 분야에서 널리 사용됩니다:

• 항공우주: 제트 엔진 부품, 터빈 블레이드, 배기 시스템, 로켓 모터 케이스.
• 발전: 가스터빈, 원자로, 증기 발생기.
• 화학 처리: 부식성 환경에 노출된 열교환기, 압력 용기 및 배관 시스템.
• 해양: 해저 장비, 프로펠러 샤프트 및 해수 애플리케이션용 펌프.

관련 질문

인코넬 718의 인장 강도는 얼마입니까? 인코넬 718의 인장 강도는 일반적으로 적절한 열처리 후 1,240MPa~1,515MPa입니다.

인코넬 718은 부식에 강할까요? 예, 산화, 피팅 및 염화물에 의한 응력 부식 균열에 대한 내성을 포함하여 우수한 내식성을 발휘합니다.

인코넬 718은 어떤 온도에서 사용할 수 있나요? 인코넬 718은 최대 약 700°C의 고온 환경에서도 기계적 특성을 유지하면서 효과적으로 작동할 수 있습니다.