انواع آلیاژ اینکونل کدامند؟ آلیاژ اینکونل به عنوان یک دسته از سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل شناخته می‌شوند که به دلیل مقاومت قابل توجه‌شان در برابر خوردگی و اکسیداسیون، به ویژه در شرایطی با دما و فشار بالا، مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینکونل به عنوان نام تجاری پوششی از آلیاژهای پایه نیکل آستنیتی شناخته می‌شود و به طور کلی از آلیاژهای محلول جامد نیکل-کروم به شمار می‌آید.
یکی از خصوصیات بارز این آلیاژها، توانایی آنها در حفظ استحکام خود در دماهای بالا است. کروم، که دومین عنصر موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژ است، تأثیر مستقیمی بر خواص آن دارد. در دماهای بالا، یک لایه محافظ اکسیدی بر روی سطح آلیاژهای اینکونل شکل می‌گیرد که مانع از خوردگی بیشتر می‌شود. به همین دلیل، این آلیاژها در شرایطی که استفاده از آلومینیوم و فولادهای زنگ نزن به دلیل خطر خزش در دماهای بالا توصیه نمی‌شود، کاربرد ویژه‌ای دارند.
مطالعه این مقاله از پروولد ایران برای افرادی که به مباحث سوپرآلیاژها علاقه‌مند هستند، می‌تواند به درک بهتری از این موضوع کمک کند. برای آشنایی با جزئیات انواع آلیاژ اینکونل با ما همراه باشید:
ترکیب شیمایی انواع آلیاژ اینکونل
انواع آلیاژهای اینکونل، به عنوان زیرمجموعه‌ای از سوپرآلیاژهای پایه نیکل، به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و تنش‌های مکانیکی، در صنایع مختلف کاربرد گسترده‌ای دارند. تنوع در ترکیب شیمیایی این آلیاژها، باعث شده است که هر گرید از اینکونل، خواص منحصر به فردی داشته باشد و برای کاربرد خاصی مناسب باشد.
عناصر تشکیل‌دهنده آلیاژهای اینکونل
عناصر اصلی تشکیل‌دهنده آلیاژهای اینکونل به شرح زیر هستند:
- نیکل: عنصر اصلی و پایه این آلیاژ است که به آن مقاومت به خوردگی و استحکام می‌دهد.
- کروم: به این آلیاژ مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا را می‌دهد.
- آهن: به عنوان عامل آلیاژی برای بهبود خواص مکانیکی استفاده می‌شود.
- کبالت: به افزایش استحکام و مقاومت در برابر خزش کمک می‌کند.
- مولیبدن: مقاومت به خوردگی، به ویژه در برابر اسیدهای کاهش‌دهنده را افزایش می‌دهد.
- تیتانیوم و نیوبیوم: به بهبود استحکام و مقاومت به خزش در دماهای بالا کمک می‌کنند.
جدول ترکیب شیمیایی برخی از گریدهای رایج اینکونل
| گرید اینکونل | نیکل (%) | کروم (%) | آهن (%) | کبالت (%) | مولیبدن (%) | تیتانیوم (%) | نیوبیوم (%) | عناصر دیگر (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Inconel 600 | 72 | 15-17 | 1 | – | – | – | – | 1-2 |
| Inconel 601 | 72 | 15-17 | 8 | – | – | – | – | 1-2 |
| Inconel 625 | 60-70 | 21-23 | 5 | – | 9-10 | – | – | 2-3 |
| Inconel 718 | 52-55 | 17-19 | 5-7 | 3 | 3 | 1 | 5 | 1 |
| Inconel 738LC | 60 | 16 | – | 5.8 | – | 3 | 1.5 | 3.7 |
تأثیر ترکیب شیمیایی بر خواص آلیاژ
- نیکل: مقاومت به خوردگی، استحکام در دماهای بالا
- کروم: مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی، تشکیل لایه محافظ اکسیدی
- آهن: بهبود خواص مکانیکی، کاهش هزینه
- کبالت: افزایش استحکام و مقاومت در برابر خزش
- مولیبدن: مقاومت به خوردگی در محیط‌های اسیدی
- تیتانیوم و نیوبیوم: استحکام در دماهای بالا، مقاومت به خزاش
ویژگی های آلیاژ اینکونل
انواع آلیاژ اینکونل به خاطر ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به ویژه مقاومت در برابر دما و فشارهای شدید، در صنایع مختلف کاربرد زیادی دارد.
این آلیاژ به طور خاص در محیط‌های اسیدی به خوبی عمل می‌کند و می‌تواند در شرایطی که سایر مواد ممکن است دچار آسیب شوند، استفاده شود.
از جمله ویژگی‌های بارز اینکونل، می‌توان به مقاومت آن در برابر اسیدهای مختلف اشاره کرد. این آلیاژ به ویژه در برابر اسید نیتریک، اسید فسفریک و هیدروکلریک اسید دارای دوام بالایی است.
علاوه بر این، اینکونل در دماهای بالا و پایین از نظر خواص مکانیکی عملکرد مطلوبی از خود نشان می‌دهد. مقاومت این آلیاژ در برابر انواع خوردگی نیز شایان توجه است؛ اینکونل به خوبی در برابر خوردگی حفره‌ای، خوردگی بین دانه‌ای و سایر اشکال خوردگی مقاومت می‌کند.
یکی دیگر از ویژگی‌های برتر این آلیاژ این است که در محیط‌های حاوی کلرید، دچار ترک ناشی از خوردگی تنشی نمی‌شود، که این امر به ایمنی و کارایی بیشتر آن کمک می‌کند. همچنین، اینکونل دارای مقاومت بسیار خوبی نسبت به اکسیداسیون داغ یا اکسیداسیون در دماهای بالا است. این ویژگی‌ها موجب می‌شود که آلیاژ اینکونل به عنوان یک گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای صنعتی با شرایط سخت شناخته شود.
انواع آلیاژ اینکونل
اینکونل، خانواده بزرگی دارد و دارای گریدهای مختلفی است که هر یک با درصد عناصر مختلف، کاربردها و خواص متنوعی دارند:
- اینکونل ۶۰۰: آلیاژی با استحکام بالا. در ترکیب شیمیایی اینکونل ۶۰۰، تقریبا ۷۲ درصد نیکل و ۱۴-۱۷ درصد کروم وجود دارد. میلگرد اینکونل ۶۰۰، ورق، تیوب، لوله و اتصالات اینکونل ۶۰۰ در سایزهای مختلف و اندازه‌های گوناگون تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- اینکونل ۶۲۵: از جمله آلیاژهای مقاوم به محیط‌های اسیدی که جوش‌پذیری خوبی دارد. نسبت به اینکونل ۶۰۰، نیکل کمتر و کروم بالاتری دارد. این آلیاژ نسبت به دیگر گریدهای اینکونل تفاوت‌هایی چون استحکام بالاتر و مقاومت به خوردگی بیشتری دارد.
- آلیاژ اینکونل ۶۹۰: این آلیاژ مقادیر کمی کبالت دارد و برای استفاده در کاربردهای هسته‌ای مناسب است. مقاومت ویژه این آلیاژ پایین است.
- Inconel 718: آلیاژی با جوش‌پذیری بالا. نیکل و کروم آن نسبت به آلیاژ ۶۲۵ کمتر است.
- اینکونل ۷۵۱: این گرید، دارای مقادیر بیشتری آلومینیوم است و استحکام شکست آن در دمای ۱۶۰۰ فارنهایت بهبود یافته‌است.
- آلیاژ اینکونل ۷۹۲: دارا بودن عنصر آلومینیوم بالا، مقاوم به اکسیداسیون دما بالا، بسیار خود و دارای کاربرد فراوان در ساخت توربین‌های گازی.
- اینکونل ۹۳۹: این آلیاژ نیز به واسطه فاز گاما پرایم، استحکام بالایی دارد. قابلیت جوشکاری آن نیز مطلوب است.
جوشکاری انواع آلیاژ اینکونل
جوشکاری انواع آلیاژ اینکونل ۶۰۰، به روش‌های مختلف از جمله SMAW، SAW، GTAW و MMAW انجام می‌شود. در فرایند جوشکاری SMAW، الکترود ۱۸۲ کاربرد دارد و در روش‌های SAW ،GTAW و GMAW فیلر اینکونل ۸۲ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در صورتی که فلز جوش رسوب داده شده با الکترود ۱۸۲، در دمای ۵۴۰ تا ۷۶۰ سانتی‌گراد قرار گیرد، انعطاف‌پذیری آن پایین می‌آید.
جوشکاری آلیاژ اینکونل ۷۱۸، به راحتی قابل انجام است چرا که نسبت به ترک خوردگی پس از جوش مقاومت بالایی دارد. به همین دلیل، میلگرد اینکونل ۷۱۸ و ورق اینکونل ۷۱۸ به راحتی با جوشکاری اتصال داد. سیم جوش اینکونل ۷۱۸ نیز با در نظر داشتن این ویژگی‌ها در سایزهای مختلف تولید می‌شود.
آلیاژ اینکونل ۶۲۵ را نیز می‌توان به روش‌های مختلف TIG ،SMAW و GMAW جوشکاری کرد. برای جوشکاری اینکونل ۶۲۵ از فیلر اینکونل ۶۲۵ یا الکترود ۱۱۲ که ترکیبی از نیکل، کروم و مولیبدن است، استفاده می‌شود. فیلر جوش اینکونل ۶۲۵ در فرایند جوشکاری TIG و SMAW و در فرایند جوش GMAW الکترود ۱۱۲ کاربرد دارد. جوشکاری این آلیاژ، نیازی به فرایند آنیل پس از جوشکاری نیست.
کاربرد آلیاژ اینکونل
انواع آلیاژ اینکونل به دلیل ویژگی‌های برجسته‌اش در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر، کاربردهای این آلیاژ به تفکیک آورده شده است:
1. صنایع هوا و فضا
اینکونل به‌خصوص در موتورهای جت و اجزای مرتبط با آن مانند نازل‌های سوخت و حلقه‌های پس‌سوز به کار می‌رود. این آلیاژ در دماهای بالا عملکرد خوبی دارد و در برابر خوردگی ناشی از سوخت جت و دیگر مایعات مقاوم است. آلیاژهای متداول در این بخش شامل اینکونل 625 و اینکونل 718 هستند.
2. صنایع هسته ای
در راکتورهای هسته‌ای، به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی نیاز است. اینکونل به دلیل عملکرد عالی‌اش در دماهای بالا، گزینه‌ای مناسب برای این صنعت محسوب می‌شود. آلیاژهایی نظیر اینکونل 600 و اینکونل 690 در این زمینه کاربرد دارند.
انواع آلیاژ اینکونل به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردش در صنایع مختلف به کار می‌رود. در ادامه به توضیح کاربردهای آن در بخش‌های مختلف مانند خودروسازی، تجهیزات و ابزار تولیدی، نفت و گاز و سلاح گرم پرداخته می‌شود:
3. صنایع خودرو سازی
در صنعت خودروسازی، اینکونل به عنوان ماده‌ای مناسب برای تولید قطعاتی که در معرض دماهای بالا و محیط‌های خشن قرار دارند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در سیستم‌های اگزوز موتورهای با عملکرد بالا، این آلیاژ به دلیل مقاومت در برابر حرارت و خوردگی به کار می‌رود. همچنین در ساخت قطعات توربوشارژرها و سیستم‌های احتراق، اینکونل به دلیل استحکام و دوام بالایش انتخاب می‌شود.
4. تجهیزات و ابزار تولیدی
آلیاژ اینکونل در تولید ابزارآلات و تجهیزات صنعتی که در شرایط سخت و دماهای بالا عمل می‌کنند، به کار می‌رود. این آلیاژ به دلیل ویژگی‌های مکانیکی خوب و مقاومت در برابر سایش، در ساخت ابزارهای برش، قالب‌ها و ماشین‌آلات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین در فرآیندهای تولید که شامل حرارت و فشار زیاد است، اینکونل می‌تواند به عنوان انتخابی مناسب برای بخش‌های کلیدی عمل کند.
5. صنایع نفت و گاز
در صنعت نفت و گاز، انواع آلیاژ اینکونل به دلیل مقاومت بالایش در برابر خوردگی و دماهای بالا، در ساخت لوله‌ها، اتصالات و تجهیزات حفاری به کار می‌رود. این آلیاژ در محیط‌های حاوی نمک و دیگر مایعات خورنده، عملکرد مناسبی دارد و به همین دلیل در پروژه‌های اکتشاف و تولید نفت و گاز به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود. همچنین اینکونل در تجهیزات مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه نفت و گاز نیز کاربرد دارد.
6. انواع سلاح گرم
در صنعت سلاح‌سازی، اینکونل به عنوان ماده‌ای برای ساخت قطعاتی مانند لوله‌های تفنگ و دیگر اجزای حساس که تحت فشار و حرارت بالا قرار دارند، استفاده می‌شود. این آلیاژ به دلیل استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، گزینه‌ای مناسب برای تولید سلاح‌های با دقت و عملکرد بالا به شمار می‌رود.
پروولد ایران
پروولد ایران از سال ۱۳۸۸ به فعالیت خود آغاز کرده و از آن زمان به طور فعال با صنایع کلیدی کشور همکاری‌های گسترده‌ای برقرار کرده است. این شرکت به منظور ارائه خدمات و محصولات با کیفیت، ارتباطات خود را با بخش‌های اصلی مانند نفت، گاز، پالایش، پتروشیمی، نیروگاه‌ها، شرکت‌های فولاد و کارخانه‌های سیمان آغاز کرده و به تدریج به یک شریک تجاری معتبر در این زمینه‌ها تبدیل شده است.
تکنوجوش به عنوان نماینده انحصاری برند پروولد انگلستان، که یکی از برندهای معتبر در حوزه الکترود، فیلر و پودر جوشکاری به شمار می‌رود، فعالیت می‌کند. این برند به دلیل رعایت استانداردهای بالا و دریافت تأییدیه‌های متعدد از صنایع داخلی و بین‌المللی در طول یک قرن گذشته، به عنوان گزینه‌ای مطمئن شناخته شده است. تکنوجوش همواره در تلاش است تا محصولات استاندارد و با کیفیتی را به ویژه برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی تأمین کند و به این ترتیب به بهبود کیفیت و کارایی این حوزه‌ها کمک نماید. این همکاری‌ها باعث شده که تکنوجوش به عنوان یک تامین‌کننده معتبر در بازار شناخته شود و بتواند نیازهای صنعتی را به بهترین نحو برآورده سازد.
