Hoe legeringen kiezen op basis van dichtheid en smeltpunt?

Bij het selecteren van legeringen moet u letten op hun dichtheid en smeltpunt. De dichtheid bepaalt het werkelijke gewicht van de legering. Het smeltpunt bepaalt de maximale gebruikstemperatuur van de legering. Het zijn de belangrijkste fysische eigenschappen van legeringen.

 

Vanwege de complexe samenstelling van superlegeringen variëren de dichtheid en het smeltpunt van verschillende superlegeringen echter sterk. In dit artikel zullen we de dichtheid en smeltpunten van Monel, Inconel, Incoloy en Hastelloy samenvatten. Het kan als betere referentie worden gebruikt bij de keuze van de legering.

 

Dichtheid van legeringen

Dichtheid is een onvermijdelijke fysieke grootheid voor het berekenen van het legeringsgewicht. Het gewicht van het materiaal wordt verkregen door het volume van het materiaal te vermenigvuldigen met de dichtheid van het materiaal. De meest gebruikte dichtheidseenheden zijn g/cm³ (metrisch systeem) en lb/in³ (imperiaal systeem).

 

Legering	Dikte		Legering	Dikte
	pond/in³	g/cm³		pond/in³	g/cm³
Monel 400	0.318	8.8	Incoloy 890	0.287	7.94
Monel 401	0.321	8.91	Incoloy 903	0.298	8.25
Monel 404	0.322	8.91	Incoloy 907 Zoekertjes	0.301	8.33
Monel R-405	0.318	8.8	Incoloy 908	0.295	8.17
Monel K-500	0.305	8.44	Incoloy 909	0.296	8.19
Inconel 600	0.306	8.47	Incoloy 925	0.292	8.08
Inconel 601	0.293	8.11	Incoloy 926	0.29	8.03
Inconel 601GC	0.293	8.11	Incoloy 945	0.296	8.2
Inconel 602CA	0.29	7.93	Incoloy 945X	0.296	8.2
Inconel 603XL	0.308	8.54	Incoloy MA956	0.262	7.25
Inconel 617	0.302	8.36	Incoloy A-286	0.287	7.94
Inconel 625	0.305	8.44	Incoloy 020	0.292	8.08
Inconel 625LCF	0.305	8.44	Incoloy 028	0.29	8
Inconel 686	0.315	8.73	Incoloy DS	0.292	8.08
Inconel 690	0.296	8.19	Incoloy 330	0.292	8.08
Inconel 693	0.28	7.77	Incoloy25-6HN	0.29	8.02
Inconel 706	0.292	8.08	Incoloy 27-7MA	0.289	8.02
Inconel 718	0.296	8.19	Hastelloy B	0.334	9.24
Inconel 718SPF	0.297	8.22	Hastelloy B-2	0.333	9.22
Inconel 725	0.3	8.31	Hastelloy B-3	0.333	9.22
Inconel 740H	0.291	8.05	Hastelloy C-4	0.312	8.64
Inconel X-750	0.299	8.28	Hastelloy C-22	0.314	8.69
Inconel 751	0.297	8.22	Hastelloy C-22HS	0.314	8.69
Inconel MA754	0.309	8.55	Hastelloy C-276	0.321	8.89
Inconel MA758	0.294	8.14	Hastelloy C-2000	0.307	8.5
Inconel 783	0.282	7.81	Hastelloy G	0.294	8.14
Incoloy 800	0.287	7.94	Hastelloy G	0.297	8.22
Incoloy 800H	0.287	7.94	Hastelloy G	0.297	8.22
Incoloy 800HT	0.287	7.94	Hastelloy N	0.32	8.86
Incoloy 803 Zoekertjes	0.284	7.86	Hastelloy S	0.316	8.75
Incoloy 825	0.294	8.14	Hastelloy W	0.325	9
Incoloy 832	0.28	7.75	Hastelloy X	0.297	8.22
Incoloy864	0.29	8.02

 

Naast het berekenen van het gewicht kan ook de dichtheid als een factor bij de materiaalkeuze worden beschouwd. In sommige toepassingen moeten componenten zo licht mogelijk zijn. In dit geval moet prioriteit worden gegeven aan legeringen met een lagere dichtheid.

 

Legeringen hebben verschillende dichtheden bij verschillende temperaturen. Daarom is de dichtheid waar in het algemeen naar wordt verwezen de dichtheid bij kamertemperatuur.

 

Smeltpunt van legeringen

Het smeltpunt verwijst naar de temperatuur waarbij de legering verandert van een vaste stof in een vloeistof wanneer de temperatuur stijgt. Dit proces wordt ook wel smelten genoemd. De eenheden van smeltpunt zijn graad (metrisch) en graad F (imperiaal).

 

Legering	Smeltpunt		Legering	Smeltpunt
	graad F	rang		graad F	rang
Monel 400	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	Incoloy 803 Zoekertjes	2490 ~ 2555	1365 ~ 1400
Monel 401	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	Incoloy 825	2500 ~ 2550	1370 ~ 1400
Monel R-405	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	Incoloy 864	2467-2539	1353-1393
Monel K-500	2400 ~ 2460	1315 ~ 1350	Incoloy 890	2388 ~ 2522	1309 ~ 1383
Inconel 600	2470 ~ 2575	1354 ~ 1413	Incoloy 903	2405 ~ 2539	1318 ~ 1393
Inconel 601	2480 ~ 2571	1360 ~ 1411	Incoloy 907 Zoekertjes	2440 ~ 2550	1335 ~ 1400
Inconel 601GC	2374 ~ 2494	1301 ~ 1368	Incoloy 908	2482 ~ 2571	1361 ~ 1410
Inconel 602CA	2444 ~ 2552	1340 ~ 1400	Incoloy 909	2540 ~ 2610	1395 ~ 1430
Inconel 603XL	2516 ~ 2552	1380 ~ 1400	Incoloy 925	2392 ~ 2490	1311 ~ 1366
Inconel 617	2430 ~ 2510	1332 ~ 1380	Incoloy 926	2410 ~ 2550	1320 ~ 1400
Inconel 625	2350 ~ 2460	1290 ~ 1350	Incoloy 945	2317 ~ 2510	1270 ~ 1377
Inconel 625LCF	2350 ~ 2460	1290 ~ 1350	Incoloy 945X	2317 ~ 2510	1270 ~ 1377
Inconel 686	2440 ~ 2516	1338 ~ 1380	Incoloy MA956	2700	1480
Inconel 690	2450 ~ 2510	1343 ~ 1377	Incoloy A-286	2500 ~ 2600	1370 ~ 1430
Inconel 693	2403 ~ 2493	1317 ~ 1367	Incoloy DS	2520 ~ 2590	1380 ~ 1420
Inconel 706	2434 ~ 2499	1334 ~ 1371	Incoloy 330	2520 ~ 2590	1380 ~ 1420
Inconel 718	2300 ~ 2437	1260 ~ 1336	Incoloy25-6HN	2470 ~ 2560	1354 ~ 1404
Inconel 718SPF	2300 ~ 2437	1260 ~ 1335	Hastelloy B-3	2500 ~ 2585	1370 ~ 1418
Inconel 725	2320 ~ 2449	1271 ~ 1343	Hastelloy C-22	2475 ~ 2550	1357 ~ 1399
Inconel 740H	2350 ~ 2484	1288 ~ 1362	Hastelloy C-22HS	2475 ~ 2550	1357 ~ 1399
Inconel X-750	2540 ~ 2600	1393 ~ 1427	Hastelloy C-276	2415 ~ 2500	1323 ~ 1371
Inconel 751	2540 ~ 2600	1390 ~ 1430	Hastelloy C-2000	2422 ~ 2476	1328 ~ 1358
Inconel MA754	2550	1400	Hastelloy G	2430 ~ 2482	1332 ~ 1361
Inconel MA758	2507	1375	Hastelloy N	2375 ~ 2550	1300 ~ 1400
Inconel 783	2437 ~ 2565	1336 ~ 1407	Hastelloy S	2435 ~ 2516	1335 ~ 1380
Incoloy 800	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385	Hastelloy W	2350 ~ 2510	1290 ~ 1375
Incoloy 800H	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385	Hastelloy X	2300 ~ 2470	1260 ~ 1355
Incoloy 800HT	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385

 

De meeste legeringen worden in vaste toestand gebruikt. Als de legering een lager smeltpunt heeft, kan deze alleen in een kleiner temperatuurbereik worden gebruikt. Uiteraard worden legeringen in praktische projecten zelden gebruikt bij temperaturen nabij het smeltpunt.

 

Het is je misschien opgevallen dat het smeltpunt eigenlijk een temperatuurbereik is. Dit komt omdat de legering niet in één keer smelt tijdens de temperatuurstijging. Wanneer de legering een bepaalde temperatuur bereikt, begint deze te smelten. Deze temperatuur wordt de initiële smelttemperatuur genoemd. Naarmate de temperatuur blijft stijgen, smelten steeds meer delen van de legering. Tot een bepaalde temperatuur is de legering volledig gesmolten. Deze temperatuur wordt de volledige smelttemperatuur genoemd.

 

In feite neemt het smeltpunt van de legering af bij toenemende druk. Daarom is het smeltpunt waar we in het algemeen naar verwijzen het smeltpunt bij standaard atmosferische druk.

 

Curiepunt van legeringen

Het Curiepunt wordt ook wel de Curietemperatuur genoemd. Het verwijst naar de temperatuur waarbij het materiaal magnetisch overgaat. De eenheden van het Curiepunt zijn graad (metrisch) en graad F (imperiaal).

 

Legering	Curie-punt		Legering	Curie-punt
	graad F	rang		graad F	rang
Monel 400	70 ~ 120	21 ~ 49	Incoloy 800	-175	-115
Inconel 600	-192	-124	Incoloy 800H	-175	-115
Inconel 601	-320	-196	Incoloy 800HT	-175	-115
Inconel 625	< -320	-196	Incoloy 825	< -320	< -196
Inconel 625LCF	< -320	-196	Incoloy 903	780 ~ 880	416 ~ 471
Inconel 706	< -109	< -78	Incoloy 907	750 ~ 850	400 ~ 455
Inconel 718	-170	-112	Incoloy 908	539	282
Inconel 718SPF	-170	-113	Incoloy 909	750 ~ 850	400 ~ 455
Inconel X-750	-225	-193	Incoloy 926	< -22	< -30
Inconel 751	-193	-125

 

 

Metalen materialen verliezen hun magnetisme als de temperatuur stijgt. De temperatuur waarbij een metaal zijn magnetisme verliest, is het Curiepunt.

 

Verschillende legeringen hebben verschillende Curiepunten. Wanneer het Curiepunt van de legering lager is dan kamertemperatuur, is de legering bij kamertemperatuur niet magnetisch. Omgekeerd zijn legeringen magnetisch bij kamertemperatuur.

 

Bij sommige projecten (zoals elektronische toepassingen) is het vereist dat het materiaal niet-magnetisch is. In dit geval wordt de Curietemperatuur een belangrijke overweging.