چرا آلیاژهای مبتنی بر نیکل؟

آلیاژهای مبتنی بر نیکل

به آلیاژهای پایه نیکل به دلیل مقاومت برجسته ، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر خوردگی ، به عنوان سوپرآلیاژهای پایه Ni نیز یاد می شوند. ساختار بلوری صورت محور از ویژگیهای بارز آلیاژهای پایه نیکل است زیرا نیکل به عنوان تثبیت کننده آستنیت عمل می کند.

عناصر شیمیایی اضافی متداول در آلیاژهای پایه نیکل کروم ، کبالت ، مولیبدن ، آهن و تنگستن است.

آلیاژهای مبتنی بر نیکل Inconel® و Hastelloy®

دو تا از تاسیس ترین خانواده های آلیاژهای مبتنی بر نیکل عبارتند از: Inconel® و Hastelloy®. دیگر تولید کنندگان برجسته Waspaloy® ، Allvac® و General Electric® هستند.

رایج ترین آلیاژهای مبتنی بر نیکل Inconel® عبارتند از:

• Inconel® 600 ، 2.4816 (72٪ Ni ، 14-17٪ Cr ، 6-10٪ Fe ، 1٪ Mn ، 0.5٪ Cu): آلیاژ آهن نیکل - کروم - آهن است که پایداری عالی را در مقیاس دمای گسترده نشان می دهد. پایدار در برابر کلر و آب کلر.
• Inconel® 617، 2.4663 (تراز نیکل ، 20-23٪ Cr ، 2٪ Fe ، 10-13٪ Co ، 8-10٪ Mo ، 1.5٪ Al ، 0.7٪ Mn ، 0.7٪ Si): این آلیاژ از نیکل ساخته شده است ، کروم ، کبالت و مولیبدن مقاومت بالا و مقاومت در برابر حرارت را نشان می دهد.
• Inconel® 718 2.4668 (50-55٪ Ni ، 17-21٪ Cr ، تراز آهن ، 4.75-5.5٪ Nb ، 2.8-3.3٪ Mo ، 1٪ Co ،): آلیاژ سخت شونده نیکل-کروم-آهن-مولیبدن که به دلیل کارایی خوب و خواص مکانیکی عالی در دمای پایین شناخته شده است.

آلیاژهای پایه نیکل Hastelloy® به دلیل مقاومت در برابر اسیدها شناخته شده اند. رایج ترین آنها عبارتند از:

• Hastelloy® C-4، 2.4610 (تعادل نیکل ، 14.5 - 17.5٪ Cr ، 0 - 2٪ Co ، 14 - 17٪ Mo ، 0 - 3٪ Fe ، 0 - 1٪ Mn): C-4 نیکل است - آلیاژ کروم مولیبدن که در محیط های دارای اسیدهای غیر آلی استفاده می شود.
• Hastelloy® C-22 ، 2.4602 (تعادل نیکل ، 20 -22.5 Cr Cr ، 0 - 2.5 Co Co ، 12.5 - 14.5 Mo Mo ، 0 - 3 Fe Fe ، 0-0.5-Mn ، 2.5 -3.5 W): C- 22 آلیاژ نیکل ، کروم ، مولیبدن ، تنگستن مقاوم در برابر خوردگی است که ماندگاری خوبی را در برابر اسیدها نشان می دهد.
• Hastelloy® C-2000 ، 2.4675 (تعادل نیکل ، 23٪ Cr ، 2٪ Co ، 16٪ Mo ، 3٪ Fe): C-2000 در محیط هایی با اکسیدان های تهاجمی مانند اسید سولفوریک و کلرید فریک استفاده می شود.

♦ بهبود دوام قطعات کار بر پایه نیکل

آلیاژهای پایه نیکل به دلیل خواص مکانیکی عالی مانند مقاومت در برابر خوردگی و پایداری دمای بالا شناخته شده اند. با این حال ، تقریباً هیچ قطعه ای نمی تواند برای همیشه ماندگار شود ، مهم نیست که چقدر مواد باشکوه باشد. برای افزایش طول عمر قطعات ، آلیاژهای پایه نیکل را می توان با BoroCoat® درمان کرد ، درمان انتشار ما برای بهبود قابل توجه در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش و همچنین ایجاد ثبات در برابر اکسیدان ها.

لایه های انتشار BoroCoat® با حفظ یک لایه انتشار 60 میکرومتر ، سختی سطح را تا 2600 HV بهبود می بخشد. مقاومت در برابر سایش به طور قابل توجهی بهبود یافته است ، همانطور که توسط تست پین در دیسک ثابت شده است. در حالی که عمق سایش آلیاژهای پایه نیکل تصفیه نشده هرچه مدت زمان چرخش پین افزایش می یابد ، آلیاژهای پایه Ni با BoroCoat® عمق سایش کم را در طول آزمایش نشان می دهند.

♦ زمینه های کاربرد

آلیاژهای دارای پایه نیکل اغلب در محیط های چالش برانگیز مورد استفاده قرار می گیرند که مقاومت خوبی در برابر دمای بالا و پایین ، اکسیداسیون / خوردگی و مقاومت بالا می طلبند. به همین دلیل است که برنامه های کاربردی شامل: مهندسی توربین ، فناوری نیروگاه ، صنایع شیمیایی ، مهندسی هوا فضا و شیرآلات / اتصالات نمی شود.

 در حدود 60٪ از نیکل در جهان به عنوان یک جز component از فولاد ضد زنگ به پایان می رسد. به دلیل مقاومت ، مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی انتخاب می شود. فولادهای ضد زنگ دوبلکس معمولاً حاوی حدود 5٪ نیکل ، آستنیتیک حدود 10٪ نیکل و فوق آستنیتیک بیش از 20٪ است. گریدهای مقاوم در برابر گرما اغلب حاوی بیش از 35٪ نیکل هستند. آلیاژهای پایه نیکل معمولاً حاوی 50٪ نیکل یا بیشتر هستند.