چه چیزی آلیاژ اینکونل را منحصر بفرد می سازد؟

آلیاژ اینکونل یکی از پر استفاده ترین فلزاتی است که تاکنون تولید شده است. فراوان بودن استفاده از این سوپر آلیاژ به دلیل خواص مکانیکی فوق العاده و کارایی بسیار عالی آن می باشد. 

در صنعت خودرو، هوافضا، صنایع دریایی و نفت و گاز، معمولاً از این ماده استفاده می گردد؛ زیرا قادر است تا در اکثر شرایط محیطی که برای فلزات دیگر ممکن است قابل تحمل نباشد، پایداری نماید. اما ویژگی هایی که این آلیاژ را تا این حد منحصر بفرد ساخته چیست؟ در ابتدا ما دربار انواع آلیاژ اینکونل توضیحاتی را ارائه خواهیم داد. 

تولید اینکونل چگونه صورت می گیرد؟

گرید های اینکونل به توجه به ترکیباتشان بسیار متنوع اند و در همه آنها نیکل و کروم به عنوان ماده سازنده اولیه و اصلی استفاده شده اند. البته نباید آنها را با استنلس استیل دوپلکس، آستنیتی یا انواع دیگر اشتباه گرفت. در ادامه درباره معروف ترین انواع این آلیاژ، مانند اینکونل 600، 601، 625، 690 و 718 توضیحاتی ارائه شده است. 

اینکونل 600

این آلیاژ نیکل – کروم به انواع بسیاری از مواد خورنده فوق العاده مقاوم است. سوپر آلیاژ اینکونل 600 به راحتی دچار اکسایش نمی شود و در مقابل ترک ناشی از خوردگی تنشی که توسط یون های کلریدی ایجاد می شود، حتی در شرایط دمایی سخت نیز به خوبی مقاوم می باشد. 

اینکونل 601

این ماده در کنار نیکل و کروم، دارای مقادیری از آلومینیوم می باشد. اضافه کردن آلومینیوم به ترکیبات این ماده به آن خواص مکانیکی ویژه ای داده که باعث می شود در دما های بالا با مشکل مواجه نگردد. 

اینکونل 625

عناصر تشکیل دهنده این آلیاژ شامل نیکل، کروم، مولیبدن و نیوبیوم می باشند. واکنش بین مولیبدن و نیوبیوم باعث سخت تر شدن ریز ساختار ماتریکسی فلز شده به طوری که توان کششی آن را بالا می برد. به همین دلیل اینکونل 625 برای استفاده در محیط هایی که مواد اسیدی قوی و عوامل خورنده دیگر حضور دارند، یک گزینه عالی خواهد بود. 

اینکونل 690

بر خلاف دیگر گرید های این خانواده، مقادیر کروم این گرید بالاتر بوده و این خاصیت به آن، مقاومتی شگفت انگیر به عوامل خوردنده که در محیط های آبی وجود دارند، می دهد. وجود کروم زیاد در آن باعث می شود این ماده در برابر سولفیداسیون که در دمای بالا رخ می دهد، به خوبی ایستادگی نماید. 

اینکونل 718

 ساختار این اینکونل با هم گروهی های دیگرش بسیار متفاوت است. اینکونل 718 نیز از نیکل و کروم، به علاوه مقادیر فراوانی از مولیبدن، نیوبیوم و آهن ساخته شده است. در کنار این عناصر مقدار بسیار کمی از آلومینیوم و تیتانیوم در آن بکار رفته است. این عناصر آلیاژی در کنار یک دیگر اینکونل 718 را بسیار محکم، انعطاف پذیر و مقاوم به ترک پس از جوش می نمایند.

مصارف آلیاژ اینکونل

تولید کنندگان و مهندسان از این ماده در چند نوع کاربرد استفاده می کنند. چنین مصارفی نیازمند موادی با خصوصیات مکانیکی عالی می باشند. بنابراین اینکونل به دلیل اینکه هم در دمای بالا و هم در مجاورت عوامل خورنده بسیار عالی عمل می کند، افراد زیادی را نیز به خود جذب می نماید. 

خوردگی فلزات ممکن است ناشی از عوامل مختلفی باشد، اما رایج ترین آن مواد اسیدی و دمای زیاد هستند. طبیعتاً فلزات معمولی قادر نیستند تا در چنین محیط هایی به خوبی پایداری نمایند و از بین می روند؛ بنابراین باید از موادی چون سوپر آلیاژ ها استفاده گردد.

هوافضا

 اجزای موتور جت به طور پیوسه در معرض فشار بالا و دمای زیاد می باشند. بنابراین موادی که این اجزا را تشکیل می دهند نیز باید بتوانند این دو عامل را تحمل نمایند. اساس ساخت یک سوپر آلیاژ پایه نیکل، دست یابی به مقاومت بالا به حرارت است. چنین ماده ای در کنار مقاومت به دما و خوردگی، از خزش و تغییر شکل در محیط های پر تنش نیز جلوگیری به عمل می آورد. میزان انبساط آن نیز در دما های بالا پایین می باشد. به عنوان مثال از اینکونل 718 و 750 در تولید قطعات توربین، پیچ و سر اگزوز استفاده می گردد.

صنعت خودرو و اتومبیل سازی

 موتور ماشین قطعه ظریفی است. این بخش از ماشین گرمای زیادی تولید می کند و با اینحال باید کارایی و وزن خود را حفظ نماید. اینکونل 600، 601 و 625 برای تولید اجزای بسیار حساس وسایل نقلیه با کارایی بالا به کار می روند. به علاوه از آن در تولید ایربرگ، کلید ابزار، پمپ سوخت، سنسور، سیستم احتراق و اتصالات اگزوز نیز استفاده می شود.

صنایع دریایی

در این حوزه عوامل مخرب متنوعی وجود دارند، اما به دلیل خواص فوق العاده اینکونل، کار در این صنعت بسیار آسان شده است. اینکونل به خوبی در برابر آب دریا که به عنوان یک سرد کننده در کارخانه های فرآوری دریایی بکار می رود و بسیار خورنده است، مقاومت می نماید. گرید 625 مناسب ترین ماده برای بکارگیری در پوشش کابل های دریایی، موتور های پیشران، تیغه پروانه، طناب سیمی و تجهیزات درون چاهی به شمار می رود.