انکونیل 625 بمقابلہ انکونل 718 ہائی-درجہ حرارت بمقابلہ ہائی-طاقت نکل سپر ایلوائے

انکونل 625اورانکونل 718دنیا کے دو سب سے زیادہ استعمال ہونے والے نکل-بیس سپراللویز ہیں، جو ایک ساتھ مل کر عالمی سپر الائے کی کھپت میں کافی حصہ ڈالتے ہیں۔ Inconel® خاندانی نام کا اشتراک کرنے کے باوجود، وہ بنیادی طور پر مختلف بنیادی افعال کے لیے تیار کیے گئے ہیں: Inconel 625 انتہائی درجہ حرارت پر سنکنرن اور آکسیڈیشن مزاحمت کو ترجیح دیتا ہے، جب کہ Inconel 718 ساختی بوجھ کے مطالبے کے تحت غیر معمولی مکینیکل طاقت کو ترجیح دیتا ہے۔

یہ رپورٹ انجینئرز، پروکیورمنٹ ماہرین، اور تکنیکی خریداروں کو ایک سخت، ڈیٹا-کیمیکل کمپوزیشن، مکینیکل اور فزیکل خصوصیات، سنکنرن رویے، ویلڈیبلٹی، انڈسٹری ایپلی کیشنز، اور ملکیت کی کل لاگت پر محیط موازنہ فراہم کرتی ہے۔ ایک قطعی سلیکشن میٹرکس شامل کیا گیا ہے تاکہ مصر دات کے فیصلے کو تیز کیا جا سکے-۔

Nickel Superalloys کیا ہیں؟

نکل سپر الائیز اعلی-کارکردگی والے دھاتی مواد کا ایک طبقہ ہے جس کو درجہ حرارت پر مکینیکل طاقت، سطح کی استحکام اور سنکنرن مزاحمت کو برقرار رکھنے کے لیے بنایا گیا ہے جس کی وجہ سے روایتی اسٹیل اور ایلومینیم مرکب مکمل طور پر ناکام ہو جائیں گے۔ وہ جدید ایرو اسپیس، توانائی، کیمیائی پروسیسنگ، اور گہری-سمندر انجینئرنگ کی ریڑھ کی ہڈی ہیں۔

اصطلاح 'انکونل' اسپیشل میٹلز کارپوریشن کا رجسٹرڈ ٹریڈ مارک ہے (اب PCC کا حصہ، Precision Castparts Corp.)، جس کا اطلاق austenitic nickel-chromium superalloys کے خاندان پر ہوتا ہے۔ اس خاندان کے اندر، گریڈ 625 اور گریڈ 718 نے اپنی غیر معمولی اور تکمیلی پراپرٹی پروفائلز کی وجہ سے دہائیوں سے عالمی کھپت پر غلبہ حاصل کیا ہے۔

کیمیائی ساخت

625 اور 718 کے درمیان کارکردگی کے فرق کو براہ راست ان کے مخصوص کیمیائی بلیو پرنٹس کا پتہ چلتا ہے۔ ساخت کو سمجھنا طرز عمل کو سمجھنے کا پہلا قدم ہے۔

Inconel 625 میں 718 (2.8–3.3%) کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ molybdenum (8–10%) ہوتا ہے۔ Mo کلورائڈ ماحول میں پٹنگ اور کریوس سنکنرن مزاحمت کا بنیادی ڈرائیور ہے، جو 625 کو اس کی اعلیٰ سمندری پانی کی کارکردگی دیتا ہے۔

Inconel 718 Ni3Nb گاما-ڈبل-پرائم ('') پریسیپیٹیٹ فیز - اس کی غیر معمولی بارش-سخت ردعمل کا ذریعہ بنانے کے لیے اعلیٰ نیبیم مواد (4.75–5.5%) استعمال کرتا ہے۔

718 میں لوہے کا توازن (بمقابلہ نکل کم از کم 625) اس کی لاگت-ایک ایرو اسپیس ساختی مرکب کے طور پر بہترین اصل کی عکاسی کرتا ہے جہاں طاقت، حتمی سنکنرن مزاحمت نہیں، ڈیزائن کا ہدف تھا۔

دونوں مرکبات مکمل طور پر آسنیٹک (FCC کرسٹل ڈھانچہ) اور غیر-مقناطیسی حالت میں ہیں۔

مکینیکل پراپرٹیز

ساختی اور گھومنے والی-مشینری ایپلی کیشنز کے لیے مکینیکل خصوصیات سب سے اہم تفریق ہیں۔ ذیل کا ڈیٹا صنعتی مصنوعات کی سب سے عام حالات کے لیے مخصوص اقدار کی عکاسی کرتا ہے۔

Inconel 718 aged annealed 625 - کی تناؤ اور پیداوار کی طاقت سے دوگنا زیادہ حاصل کرتا ہے جس سے یہ ساختی، بوجھ-اثر، یا تھکاوٹ-اہم اجزاء کے لیے واضح انتخاب ہے۔

Inconel 625 retains outstanding ductility (>40% لمبا) یہاں تک کہ اینیل شدہ حالت میں بھی، تشکیل کے لیے اہم، ٹھنڈا-کام کرنا، اور ایپلیکیشنز اثر لوڈنگ سے مشروط ہیں۔

زیادہ سے زیادہ سروس کا درجہ حرارت 625 (982 ڈگری مسلسل) 718 (704 ڈگری) سے تقریباً 280 ڈگری زیادہ ہے، جو اس کے اعلیٰ کرومیم اور مولیبڈینم مواد سے عطا کردہ اعلیٰ آکسیڈیشن مزاحمت کی عکاسی کرتا ہے۔

سنکنرن مزاحمت

سنکنرن مزاحمت Inconel 625 کی بنیادی طاقت ہے اور Inconel 718 کی ایک اہم (اگرچہ ثانوی) صلاحیت ہے۔ دونوں ہی زیادہ جارحانہ ماحول میں سٹینلیس سٹیل سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، لیکن ان کی نسبتی برتری ماحول کی قسم کے لحاظ سے ڈرامائی طور پر مختلف ہوتی ہے۔

ہائی مولیبڈینم (8–10%) PREN کو ~38 (718) سے ~52 (625) تک بڑھاتا ہے، اسے سمندری پانی میں گڑھے کے قابل اعتماد مزاحمت کے لیے اہم حد سے اوپر رکھتا ہے۔

625 کلورائڈ اسٹریس-کورروشن کریکنگ (SCC) سے محفوظ ہے جو کہ آسنیٹک سٹینلیس سٹیل پر حملہ کرتا ہے اور حساس حالات میں 718 کو خطرہ لاحق ہے۔

625 کو تیل اور گیس میں کھٹی سروس (H₂S + CO₂) ماحول کے لیے NACE MR0175/ISO 15156 حوالہ مواد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔

فزیکل پراپرٹیز

جسمانی خصوصیات نظام کے ڈیزائن کے لیے تھرمل مینجمنٹ، جہتی استحکام، اور اجزاء کا وزن - کو کنٹرول کرتی ہیں یہاں تک کہ جب وہ مکینیکل کارکردگی کے لیے ثانوی ہوں۔

دونوں مرکب دھاتوں میں وسیع پیمانے پر ایک جیسی جسمانی خصوصیات ہیں، جیسا کہ مرکب دھاتوں سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ بنیادی طور پر نکل-آسٹینائٹ میٹرکس کا اشتراک کرتے ہیں۔ کثافت کا معمولی فرق (8.44 بمقابلہ 8.19 g/cm³) قدرے 718 وزن میں-حساس ایرو اسپیس ساختی ایپلی کیشنز کے حق میں ہے۔

ویلڈیبلٹی اور فیبریکیشن

فیبریکبلٹی - وہ آسانی جس کے ساتھ ایک کھوٹ کو ویلڈنگ، تشکیل، اور مشینی بنایا جا سکتا ہے - کل مینوفیکچرنگ لاگت اور فیلڈ کی مرمت پر براہ راست اثر ڈالتا ہے۔ یہ 625 اور 718 کے درمیان معنی خیز عملی فرق کا ایک علاقہ ہے۔

فیبریکیشن لاگت کے مضمرات

Inconel 625 زیادہ تر ایپلی کیشنز میں مہنگے پوسٹ-ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (PWHT) کی ضرورت کو مسترد کرتے ہوئے، ویلڈ کرنا کافی آسان ہے۔ یہ ویلڈڈ اسمبلیوں کے لیے فیبریکیشن لیڈ ٹائم اور اخراجات کو کم کرنے کا ترجمہ کرتا ہے۔

PWHT (اور منسلک کنٹرول شدہ-ماحول کی بھٹیوں) کے لیے Inconel 718 کی ضرورت لاگت اور پیچیدگی میں اضافہ کرتی ہے، لیکن اس کے نتیجے میں ہونے والی بارش-سخت مائکرو اسٹرکچر طاقت کی سطح فراہم کرتی ہے جو ایرو اسپیس اور اعلی-لوڈ ایپلی کیشنز میں اس سرمایہ کاری کا جواز پیش کرتی ہے۔

کام کی سختی کی وجہ سے دونوں مرکب دھاتوں کو مشین بنانا مشکل ہے۔ تیز ٹولنگ، کم فیڈز، اور فلڈ کولنٹ ضروری. 625 مشینیں ہیں جو عمر رسیدہ حالت میں 718 سے قدرے زیادہ آسانی سے ہوتی ہیں۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

نمبر جب کہ 625 میں بہترین اعلی-درجہ حرارت کی سنکنرن مزاحمت ہے، اس کی اینیلڈ پیداوار کی طاقت (~517 MPa) عمر کے 718 (~1,170 MPa) سے نصف سے بھی کم ہے۔ دسیوں ہزار RPM پر گھومنے والی ٹربائن ڈسک کے لیے ورن کی ضرورت ہوتی ہے-718 کے سخت مائیکرو اسٹرکچر کی سینٹرفیوگل دباؤ کا مقابلہ کرنے کے لیے{10}} انجن کے آپریٹنگ تناؤ کی سطح پر پیداوار اور تھکاوٹ-سے ناکام ہو جائے گی۔

718 is not the preferred choice for continuous seawater immersion. Its PREN (~38) falls below the >40 تھریشولڈ کو عام طور پر ٹھہرے ہوئے سمندری پانی میں کریوس سنکنرن مزاحمت کے لیے محفوظ سمجھا جاتا ہے۔ بہنے والے سمندری پانی میں یا کیتھوڈک تحفظ کے ساتھ، 718 قابل قبول کارکردگی کا مظاہرہ کر سکتا ہے، لیکن Inconel 625 (PREN ~52) NACE/ISO معیارات کے مطابق آف شور ایپلی کیشنز کے لیے انجینئرڈ حل ہے۔

نہیں۔ ان کی بہترین حرارت کے-علاج شدہ حالات میں، Inconel 718 تناؤ کی طاقت میں تقریباً 48% زیادہ مضبوط ہے اور پیداوار کی طاقت میں 100% سے زیادہ مضبوط ہے. 625 کو ٹھنڈے کام سے مضبوط کیا جا سکتا ہے، لیکن کسی بھی گرمی کے علاج سے 718 کی سختی کی خصوصیات سے مماثل نہیں ہو سکتا۔

دونوں مرکبات لیزر پاؤڈر بیڈ فیوژن (LPBF) اور ڈائریکٹڈ انرجی ڈیپوزیشن (DED) کے ذریعے اضافی مینوفیکچرنگ میں قائم کیے گئے ہیں۔ Inconel 718 میں وسیع تر شائع شدہ ڈیٹاسیٹ اور وسیع تر عمل کی اہلیت کی تاریخ ہے، خاص طور پر ایرو اسپیس میں۔ Inconel 625 کو AM حصوں کے لیے ترجیح دی جاتی ہے جس میں بنیادی فنکشن کے طور پر سنکنرن مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔ انتخاب روایتی ایپلی کیشنز کی آئینہ دار ہے: سنکنرن کے لیے 625-اہم، 718 طاقت کے لیے-اہم اجزاء۔

جی ہاں کئی مرکب دھاتیں درمیانی پوزیشنوں پر قابض ہیں۔ Inconel 625 Plus (UNS N07716) 625-جیسے بنیادی ساخت میں عمر-سخت کرنے کی صلاحیت کا اضافہ کرتا ہے، ~827 MPa - کی پیداوار کی طاقت حاصل کرنا مفید ہے جب سنکنرن مزاحمت اور اعلی طاقت دونوں کی ضرورت ہو۔ الائے 725 (UNS N07725) ایک اور عمر ہے-سخت ہونے کے قابل نکل-کرومیم-مولیبڈینم الائے جو NACE MR0175 کے تحت کھٹی سروس کے لیے اہل ہے۔ جب معیاری 625 یا 718 مکمل طور پر دوہری سنکنرن/طاقت کی ضروریات کو پورا نہیں کرتا ہے تو ایک میٹریل انجینئر سے مشورہ کریں۔

نتیجہ

Inconel 625 اور Inconel 718 تکمیلی ہیں، مقابلہ نہیں، انجینئرنگ کے مختلف چیلنجوں کا حل۔ کوئی ایک مصرعہ عالمی سطح پر برتر نہیں ہے۔ 'بہترین' مرکب ہمیشہ وہی ہوتا ہے جو درجہ حرارت، تناؤ، سنکنرن ماحول، من گھڑت طریقہ، اور آپ کی درخواست کی لاگت کی رکاوٹوں کے مخصوص امتزاج سے بہترین طور پر مماثل ہو۔

خلاصہ میں:

Inconel 625 کم میکینیکل طاقت کی قیمت پر، سنکنرن مزاحمت اور اعلی-درجہ حرارت کے آکسیڈیشن استحکام کے لیے دنیا کا ایک اہم مرکب ہے۔ یہ کیمیکل پروسیسنگ، آف شور، میرین، اور کسی بھی ایپلیکیشن کے لیے پہلے سے طے شدہ انتخاب ہے جہاں سنکنرن غالب ناکامی کا موڈ ہے۔

Inconel 718 دنیا کا سب سے زیادہ استعمال ہونے والا سپر الائے ہے جو اعلی-طاقت کے ساختی ایپلی کیشنز کے لیے ہے، خاص طور پر ایرو اسپیس پروپلشن اور گھومنے والی مشینری میں۔ اس کی بارش-سخت مائکرو اسٹرکچر میکانی خصوصیات فراہم کرتی ہے جو کسی بھی حالت میں 625 تک حاصل نہیں کی جاسکتی ہے۔

جہاں ایک ساتھ سنکنرن مزاحمت اور بلند طاقت دونوں کی ضرورت ہوتی ہے، انٹرمیڈیٹ الائے یا انجینئرنگ ٹریڈ-آف تجزیہ ایک مستند میٹریل انجینئر کے ساتھ کیا جانا چاہئے۔