Vergleich zwischen H11-Werkzeugstahl und Inconel 718-Legierung
Vergleich zwischen H11-Werkzeugstahl und Inconel 718-Legierung
H11-Werkzeugstahl ist eine Legierung auf Eisen--Basis, die für ihre hohe Festigkeit und Zähigkeit bekannt ist; während Inconel 718 eine Superlegierung auf Nickelbasis mit ausgezeichneter Hochtemperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Zeitstandfestigkeit ist. Inconel 718 ist aufgrund seiner höheren Wärmeleitfähigkeit und Fähigkeit zur Aushärtung teurer und schwieriger zu verarbeiten; Für Anwendungen, bei denen die Leistung bei hohen Temperaturen keine primäre Anforderung ist, ist H11 kostengünstiger.
Ist Inconel 718 stärker als Titanlegierungen?
Inconel 718 hat eine Zugfestigkeit von 1.375 MPa, während die Titanlegierung Ti-6Al-4V (der stärkste Typ) eine Zugfestigkeit von etwa 1.170 MPa hat. Dies ist zwar geringer als bei der stärksten Inconel-Legierung, bei der Materialauswahl muss jedoch möglicherweise ein breiteres Spektrum an Eigenschaften berücksichtigt werden.
| Besonderheit | H11 Werkzeugstahl | Inconel 718 |
|---|---|---|
| Materialtyp | Werkzeugstahl auf Eisen--Basis | Superlegierung auf Nickel--Basis |
| Schlüsselstärken | Hohe Festigkeit, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit | Hohe-Temperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Zeitstandfestigkeit (bis zu 700 Grad) |
| Typische Verwendungen | Matrizen, Formen, Stempel, hoch{0}beanspruchte Werkzeuge | Luft- und Raumfahrt, Gasturbinen, Raketenmotoren, Kernreaktoren |
| Bearbeitbarkeit | Leichter zu bearbeiten, lässt sich{0}aushärten | Schwierig zu bearbeiten, kann zu hohem Werkzeugverschleiß führen |
| Kosten | Weniger teuer | Teurer |
| Dichte | 7,81 g/cm³ | 8,19 g/cm³ |
| Wärmeleitfähigkeit | 42 W/m·K (ca.) | 11 W/m·K (ca.) |
Detaillierter Vergleich
1. Zusammensetzung und Materialklassifizierung
H11-Werkzeugstahl: Eine Legierung auf Eisenbasis, die reich an Chrom, Molybdän und Vanadium ist und ein Warmarbeitsstahl ist.
Inconel 718: Eine Nickel-Chrom-Superlegierung mit erheblichen Mengen an Eisen, Molybdän, Niob und Titan, die speziell für die Leistung bei hohen Temperaturen entwickelt wurde.
2. Mechanische und physikalische Eigenschaften
Festigkeit: Beide Materialien haben eine hohe Festigkeit, aber Inconel 718 behält seine hohe Festigkeit auch bei höheren Temperaturen bei und weist eine ausgezeichnete Zeitstandfestigkeit bis zu 700 Grad auf. H11 hat typischerweise eine Festigkeit im Bereich von 690–1840 MPa, während Inconel 718 eine Zugfestigkeit von bis zu 1375 MPa bei Raumtemperatur aufweist, mit deutlicher Festigkeitsverbesserung nach der Alterungsbehandlung.
Thermische Eigenschaften: Inconel 718 hat eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit (11 W/m-K) als H11 (42 W/m-K), wodurch es anfälliger für einen Wärmestau während der Verarbeitung ist.
Dichte: H11 hat mit einer Dichte von 7,81 g/cm³ eine geringere Dichte als Inconel 718, während Inconel 718 eine Dichte von 8,19 g/cm³ aufweist.
3. Anwendungen und Leistung
H11-Werkzeugstahl: Geeignet für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit und Zähigkeit bei moderaten Temperaturen erfordern, wie z. B. Matrizen und Stempel.
Inconel 718: Geeignet für extreme Umgebungen, einschließlich Luft- und Raumfahrt, Gasturbinen und Raketentriebwerke, in denen Hochtemperaturfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kriechfestigkeit von entscheidender Bedeutung sind.
4. Bearbeitung und Fertigung
H11-Werkzeugstahl: Obwohl bei der Bearbeitung eine Kaltverfestigung auftritt, ist er im Allgemeinen einfacher zu bearbeiten als Inconel 718.
Inconel 718: Aufgrund seiner hohen Festigkeit und Neigung zur Kaltverfestigung ist es schwieriger zu bearbeiten und erfordert niedrigere Bearbeitungsgeschwindigkeiten und Spezialwerkzeuge. Auch Ausscheidungshärtung kann zu Werkzeugverschleiß führen.
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