Support ISO S

ISO S

Vad är ISO S-materialgruppen?

ISO S-materialgruppen omfattar värmebeständiga superlegeringar och titanlegeringar, som används flitigt i krävande industriella tillämpningar tack vare sin höga hållfasthet, korrosionsbeständighet och värmetålighet. Gruppen består av höglegerade material baserade på järn, nickel, kobolt och titan. Viktiga egenskaper hos dessa material är klibbighet, bildning av påbyggnadsskär, deformationshärdning samt omfattande värmeutveckling vid bearbetning.

Varför är S-material viktiga?

Användningen av ISO S-material har ökat avsevärt, särskilt inom flyg- och energiindustrin, tack vare deras unika egenskaper. Superlegeringar och titan ger stora fördelar i applikationer som kräver hög hållfasthet vid förhöjda temperaturer, utmärkt korrosions- och krypbeständighet samt enastående styrka i förhållande till vikt. Särskilt titan är uppskattat för sitt utmärkta styrka-till-vikt-förhållande och höga brottöjningsegenskaper, vilket gör det till ett populärt val inom flygindustrin.

Värmebeständiga superlegeringar och titan

ISO S-material delas in i två huvudgrupper:

  • Värmebeständiga superlegeringar: Dessa innefattar legeringar baserade på nickel, järn och kobolt.
  • Titanlegeringar: Kommersiellt rent titan samt alfa-, när-alfa-, alfa+beta- och beta-legeringar.

Värmebeständiga superlegeringar

Ur bearbetningssynpunkt delas värmebeständiga superlegeringar in i tre huvudgrupper: nickelbaserade, järnbaserade och koboltbaserade legeringar. Dessa superlegeringar är kända för sin höga korrosionsbeständighet och hållfasthet vid höga temperaturer, upp till 1000 °C.

  • Nickelbaserade legeringar: Används ofta i flygmotorkomponenter. Exempel: Inconel 718, Waspalloy, Udimet 720, Inconel 625.
  • Järnbaserade legeringar: Härstammar från austenitiskt rostfritt stål och har den lägsta värmebeständigheten i gruppen. Exempel: Inconel 909, Greek Ascolloy, A286.
  • Koboltbaserade legeringar: Ger bäst hållfasthet vid höga temperaturer och korrosionsbeständighet, används ofta inom medicinteknik. Exempel: Haynes 25, Stellite 21, Stellite 31.

Titanlegeringar

Titanlegeringar delas in i fyra huvudgrupper baserat på struktur och legeringselement:

  • Kommersiellt rent titan: God korrosionsbeständighet och måttlig hållfasthet.
  • Alfa-legeringar: Legeras med Al, O och/eller N, ger god korrosionsbeständighet.
  • Beta-legeringar: Legeras med Mo, Fe, V, Cr och/eller Mn, vilket ökar hållfastheten.
  • Alfa+beta (dubbel fas)-legeringar: Vanligaste typen, t.ex. Ti-6Al-4V, känd för sitt utmärkta styrka-till-vikt-förhållande.

Vanliga exempel på material i ISO S-gruppen

Inconel 718 (nickelbaserad superlegering):

  • Egenskaper: Hög hållfasthet, utmärkt korrosions- och värmetålighet.
  • Användningsområden: Flygmotorer, gasturbiner.

Haynes 25 (koboltbaserad superlegering):

  • Egenskaper: Utmärkt värme- och korrosionsbeständighet.
  • Användningsområden: Medicinska tillämpningar, motorkomponenter.

Ti-6Al-4V (titanlegering):

  • Egenskaper: Fantastiskt styrka-till-vikt-förhållande, god korrosionsbeständighet.
  • Användningsområden: Flygindustri, implantat, sportutrustning.

Bearbetbarhet och svetsbarhet för ISO S-materialgruppen

  • Bearbetbarhet: Bearbetbarheten hos superlegeringar och titanlegeringar varierar kraftigt beroende på legeringssammansättning och värmebehandling. Nickelbaserade superlegeringar (som Inconel 718) är mycket svårbearbetade och kräver särskild uppmärksamhet vad gäller verktygsslitage och kylning. Titan är svårt att bearbeta på grund av låg värmeledningsförmåga, vilket orsakar höga temperaturer vid skäreggen.
  • Svetsbarhet: Titan och vissa superlegeringar, såsom Inconel 625, är lättare att svetsa och lämpar sig för kritiska konstruktionsapplikationer. Svetsning kräver dock noggrann hantering för att undvika sprickbildning och deformation.

Tips för bearbetning av ISO S-material

  • Värmelast och skalbildning: Stora utmaningar är mycket höga värmelaster och skalbildning, vilket leder till komplicerat slitage på flanken och kratern samt skärslitage.
  • Lämpligt skärdjup och matning: Använd stort skärdjup och medel till hög matning. Skärhastigheten bör balanseras mellan verktygslivslängd och ekonomisk effektivitet.
  • Skärverktyg: Välj lämpliga hårdmetallsorter och positiva, robusta skärgeometrier. Emulsionskylning (8 %–15 %) rekommenderas.
  • Högtrycksemulsion: Använd högtrycksemulsion vid bearbetning av titan på grund av dess låga värmeledningsförmåga.

Branschsegment och komponentapplikationer för ISO S-material

Material i ISO S-gruppen används inom följande områden:

  • Flygindustrin: Flygmotorer, turbiner, jetmotorer, motorupphängningar, landningsställ.
  • Olje- och gasindustrin: För deras höga korrosions- och värmetålighet.
  • Medicinteknik: Implantat, knä-, höft- och tandproteser.
  • Energisektorn: Ång- och gasturbiner, värmeväxlare.
  • Sport- och fritidsutrustning: Komponenter och utrustning med höga prestandakrav.

Sammanfattning

Värmebeständiga superlegeringar och titanlegeringar i ISO S-materialgruppen är mycket värdefulla tack vare sin utmärkta hållfasthet vid höga temperaturer, korrosionsbeständighet och styrka-till-vikt-förhållande. Deras användning är avgörande inom flyg-, olje- och gasindustrin samt medicinteknik. Det är viktigt för maskinoperatörer och verkstäder att förstå de unika egenskaperna och bearbetningsbehoven hos dessa material för att uppnå en optimerad bearbetningsprocess och högkvalitativa resultat. Dessa egenskaper gör ISO S-material till det självklara valet vid applikationer där styrka, hållbarhet och effektivitet är avgörande.