آلیاژ پایه نیکل چیست و چه مزیت هایی دارد؟

چهارشنبه, 21 ارديبهشت 1401

1486 بازدید

آلیاژ های پایه نیکل به گروه خاصی از سوپر آلیاژ ها تعلق دارند و به خاطر داشتن مقادیر زیادی از نیکل در ترکیبات خود مشهور هستند.

استعلام قیمت و خرید آلیاژ پایه نیکل

09138394929

تفاوت های بین سوپر آلیاژ های پایه نیکل، معمولاً در مواد تشکیل دهنده آنهاست. برای تولید انواع مختلف این سوپر آلیاژ ها، نیکل را همراه با مواد دیگری با درصد های مختلف بکار می برند. نوع سوپر آلیاژ تولید شده نیز با توجه نوع کاربرد آن در صنعت مشخص می شود.

منحصر بفردی این آلیاژ ها در ویژگی ها و خصلت های آنان نهفته است که از مهم ترین آنها می توان به استحکام مکانیکی، دوام و مقاومت به چند مؤلفه که به راحتی به مواد عادی آسیب می زنند، اشاره نمود.

خواص و ویژگی های سوپر آلیاژ های پایه نیکل

سوپر آلیاژ ها دارای ساختاری مکعبی با وجود مرکز دار هستند. این ساختار عناصر و فلزاتی که قرار است در ترکیبات سوپر آلیاژ بکار رود را محکم بهم متصل می نماید. نوع ترکیب این فلزات به خواصی که می خواهیم از سوپر آلیاژ حاصل شود، وابسته است.

خواص و ویژگی هایی که در مورد سوپر آلیاژ ها مطلوب است، به شرح زیر هستند:

استحکام ویژه

آلیاژی مانند اینکونل 625، دارای مقاومت کششی 690 مگاپاسکال و مقاومت تسلیم 275 مگاپاسکال می باشد. با این حال، سوپر آلیاژ های دیگری وجود دارند که مقاومت تسلیم آنها به 1125 مگاپاسکال می رسد. این ویژگی ها در سوپر آلیاژ های مذکور، بسیار بالاتر نسبت به موادی مانند الماس و تیتانیوم می باشد.

پایداری بالا در برابر حرارت

نکته مهم دیگر در مورد سوپر آلیاژ های پایه نیکل مقاومت انها به دما های بالا است. بعضی از مواد در دما های بالا، با کاهش استحکام مکانیکی رو به رو می شوند؛ اما سوپر آلیاژ ها با داشتن مقاومتی ذاتی نسبت به دما های زیاد، با چنین مشکلاتی رو به رو نشده و شکل خود را حفظ می نمایند. حتی بعضی از این آلیاژ ها قادرند تا دما های بالای 1200 درجه سانتی گراد را نیز تحمل نمایند.

آلیاژ های پایه اینکونل مصارف بسیار گسترده ای دارند

مقاومت به خوردگی

وقتی یک سوپر آلیاژ در معرض اکسید شدن قرار می گیرد، لایه ای از ترکیبات اکسیژن دار محافظ بر روی خود تشکیل می دهد. این امر، سطح سوپر آلیاژ را در برابر خوردگی ناشی از اکسیداسیون مقاوم می سازد. به همین دلیل است که از بعضی از انواع آلیاژ های پایه نیکل در صنایع، برای ساخت تجهیزات خاصی استفاده می شود. تجهیزاتی که نیاز است تا به زیر آب دریا برده شوند.

شکل پذیری

جوش پذیری آلیاژ های پایه نیکل، تا حد قابل توجهی نسبت به فلزات و آلیاژ های دیگر بهتر است. به این دلیل که در این مواد، مقاومت به خزش و همچنین مقاومت تسلیم بسیار افزایش یافته است، شکل پذیری و جوش پذیری بسیار عالی آنها ممکن است به همین دلیل باشد.

مثال هایی از سوپر آلیاژ ها

در ادامه تعدادی از سوپر آلیاژ های رایج و پر استفاده که در بازار موجود هستند را برایتان آورده ایم:

آلیاژ های Rene 80 و In-713LC که در ریخته گری های معمولی بکار می روند.
آلیاژ های تک کریستاله مانند Rene N5، CMSX-10، TMS 138 و TMS 173
آلیاژ هایی که بر روی آنها چکش کاری و شکل دهی انجام می گردد مانند اینکونل 718 و نایمونیک 80A
آلیاژ هایی که به شیوه فشردگی پودر فلزات تولید می شوند مانند Rene 95، اینکونل 100 و آلیاژ N18

اینکونل نام گروه معروفی از آلیاژ های پایه نیکل می باشد که به دلیل مقاومت خود به اکسیداسیون و خوردگی معروف هستند. این ماده همچنین استحکام بالایی، حتی در شرایطی که در مجاورات دما های بسیار بالا قرار می گیرد را دارا است. اینکونل در گرید های مختلفی تولید می گردد. به عنوان مثال، ایکونل 600، اینکونل 625، اینکونل 690 و اینکونل X-750 از جمله گرید های اینکونل می باشند.

هر سوپر آلیاژی چندین گرید مخصوص به خود را دارد. در واقع گرید های مختلف یک سوپر آلیاژ از نظر نوع ترکیبات یکسان، اما فراوانی و درصد مواد به کار رفته، متفاوت می باشند.

فرآوری و تولید

ترکیب یک سوپر آلیاژ، همانطور که گفته شد، تا حد زیادی به نوع مصرف از آن بستگی دارد. بعضی از سوپر آلیاژ های پایه نیکل می توانند 2 عنصر در خود داشته باشند. در حالی که در بعضی تا 10 نوع عنصر به کار رفته است که نزدیک به نصف کل جرم آلیاژ را تشکیل می دهند.

این مواد را می توان به روش های مختلفی تولید نمود. این آلیاژ ها به شکل پودر، چکش کاری شده، ریخته گری شده به تولید می رسند.

شمش های یک آلیاژ پایه نیکل

استعلام قیمت و خرید آلیاژ پایه نیکل

09138394929

کاربرد ها

ساخت اجزای موتور

آلیاژ پایه نیکل، به دلیل داشتن مقاومت دمایی زیاد، مناسب ترین ماده برای استفاده در قطعاتی که با سرعت و اصطکاک زیاد رو به رو هستند، به شمار می رود. به علاوه از این نوع آلیاژ ها در ساخت تجهیزات و قطعات هواپیما و بطور کلی در حوزه هوا فضا استفاده زیاد می شود.

محفظه های احتراق

در مجرا و لوله هایی که در این محفظه ها وجود دارند، احتمال زیادی وجود دارد تا گرمای بسیار زیاد بوجود آید. اینجاست که سوپر آلیاژ پایه نیکل به کمک شما می آید.

توربین های بخار

همانند تجهیزات احتراق، توربین های بخار نیازمند استفاده از مواد فوق العاده مقاوم به حرارت هستند تا به کل سیستم آسیبی وارد نشود و دچار خرابی نگردد. در نتیجه این آلیاژ ها مواد بسیار مناسبی محسوب می گردند.

توربین های گازی یکی از ازجایی هستند که باید آنها را از آلیاژ محکم تهیه نمود.

مصارف هسته ای

با داشتن مقاومت به خوردگی، استحکام مواد و پایداری در برابر حرارت، این نوع سوپر آلیاژ ها به خوبی در صنایع هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند. بعضی از نیروگاه های هسته ای از چنین آلیاژ هایی برای ساخت هسته های رآکتور، میله های کنترل و قسمت های مشابه استفاده می کنند.

برچسب: