اینکونل در صنایع هوافضا

اینکونل شامل گروهی از آلیاژ های پایه نیکل (کروم – نیکل) می شود که محکم، ضد خوردگی و ضد زنگ زدگی بوده و عمر بالایی را نیز دارا می باشند. 

 اینکونل توسط کمپانی Special Metals تولید شده و این نام به طور کلی به سوپر آلیاژ های کروم – نیکل تولید شده توسط این کمپانی بر می گردد. این آلیاژ گرید های متنوعی داشته که هر کدام تفاوت ها و شباهت هایی با هم دارند. اینکونل 718، اینکونل 625 و اینکونل X-750 نمونه هایی از این مواد می باشند.

یکی از تفاوت های این مواد، ترکیبات آنهاست. به دلیل تفاوت در ترکیبات این مواد، خواص آنها نیز با هم متفاوت است. تقریباً تمام گرید های اینکونل دو عنصر کروم و نیکل را در خود دارند. در کنار نیکل و کروم، این مواد دارای عناصر چون آهن، آلومینیوم، کبالت و غیره می باشند. 

قطعاتی که از اینکونل ساخته می شود

 استفاده از اینکونل در هواپیما سازی همواره رو به افزایش بوده است. دلیل آن هم دوام خوب، مقاومت به خوردگی و زنگ زدگی و استحکام بالای آن می باشد. از اینکونل در صنعت هوافضا، در جای که دما های بسیار بالا حضور دارند، مانند موتور های جت استفاده می شود. در مجاورت این گرمای شدید، اینکونل لایه اکسیدی محافظی تشکیل می دهد که آن را از گرمای شدید حفظ می کند. اینکونل در برابر اکسیداسیون و فشار زیاد نیز می تواند به خوبی پایداری کرده و فرم و خواص خود را حفظ نماید. با وجود کاربرد هایی که از اینکونل ذکر شد، این ماده مصارف دیگری دارد که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

قطعاتی که از اینکونل تولید می شوند شامل موارد زیر هستند: 

• روتور، تیغه، مهره و حلقه در توربین های گازی
• پس سوز ها، که در لوله انتهایی موتور جت به منظور سوزاندن سوخت های اضافی قرار داده می شوند
• شعله نگهدار ها
• مبدل های گرمایی
• هیت شیلد یا سپر حرارتی
• ساخت قطعات ابزاری
• محفظه های احتراق
• لاینر ها
• لوله کشی
• سوپاپ
• بولت
• لوله سازی 

خصوصیات و کاربرد های اینکونل در هوافضا

اینکونل نقش مهمی را در حفظ قطعات دیگر، همزمان با اینکه خود در معرض عوامل مخرب قرار دارد، ایفا می کند. قطعاتی که از اینکونل ساخته شده و به عنوان مثال در هواپیما ها استفاده می گردند، به دلیل داشتن مقاومت خوب به حرارت و فشار، تا این حد استقبال دارند. سپر های حرارتی، تیغه توربین های گازی و لوله اگزوز موتور بیشتر از قطعات دیگر با عوامل بالا رو به رو هستند. 

مقاومت به دمای زیاد و توانایی در حفظ وضعیت خود در دما های مختلف از دو خصلت اینکونل هستند که در صنایع هوافضا، نیاز به آنها زیاد است. اینکونل برای تولید قطعاتی از هواپیما که باید تا سالها در محیط های داغ فعالیت کنند، اینتخابی ایده آل به شمار می آید. استفاده از اینونل در موتور جت و سیستم تخلیه موتور ها باعث افزایش عمر آنها می گردد.

مزایای اینکونل نسبت به فلزات دیگر

1. در عملیات حرارتی

اینکونل استحکام فوق العاده ای، حتی در دمای های بسیار بالا را دارا است. به گفته Marlin Steel که از تولید کنندگان اینکونل و سوپر آلیاژ های دیگر می باشد، اینکونل می تواند تا 13 کیلوپوند بر اینچ مربع را در دمای 1100 درجه سانتی گراد تحمل نماید. 

 به دلیل اینکه اینکونل نسبت به فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و فلزات دیگر پایداری بهتری در دمای بالا دارد، به یکی از بهترین انتخاب ها برای عملیات حرارتی تبدیل شده است. آلیاز های اینکونل حتی پس از عملیات حرارتی نیز فرم اولیه خود را حفظ می کند.

2. انعطاف پذیری نسبت به تغییرات دمایی

 گاهی اوقات نیاز به فلز یا آلیاژی است که بتواند در محیط هایی که در آنها تغییرات دمایی سریع رخ می دهد، دوام بیاورد. آلیاژ های اینکونل هم در دمای بسیار بالا و هم بسیار پایین مقاومت خود به اکسید شدگی را حفظ می کنند. در نتیجه قطعه ای که از اینکونل ساخته شده باشد را می توان در صنایعی که هم با دمای بالا و هم با دمای پایین سروکار دارند، استفاده نمود.

3. پایداری عالی در مجاورت آب شور

اینکونل در آب شور نیز به دلیل مقاومت بالا به سدیم کلرید در دما های مختلف مصارف فراوانی دارد. در صنعت هوافضا از اینکونل برای تولید قطعاتی که ممکن است در معرض آب های شور قرار بگیرند نیز استفاده می گردد. البته با اینکه فولاد های ضد زنگ هم به اب شور تا حد زیادی مقاوم هستند، باز هم اینکونل در این زمینه برتر از استیل ضد زنگ می باشد. در دما های بالای 540 درجه سانتی گراد، اینکونل کارایی و مقاومت به اکسیداسیون خود را نسبت به فولاد ضد زنگ 316 در همان دما بهتر حفظ می کند. به گزارش سایت AZoM، تیتانیوم نیز که رقیب دیگر اینکونل در این حوزه است، تنها تا دمای 260 درجه سانتی گراد می تواند در برابر خوردگی دوام بیاورد؛ بنابراین اینکونل تقریباً از هر فلز دیگر در برابر آب شور برتر است. 

4. ساخت موتور جت

 اینکونل برای تولید موتور جت حرف اول را میزند زیرا می تواند در جایی که دمای بسیار بالا سریعاً به دمای بسیار پایین تغییر می کند، مقاومت به اکسیداسیون و استحکام خود را حفظ نماید.