محصولات مرتبط
تماس جهت خرید
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
آلیاژ نیکل-کروم رسوب سختشونده است. این آلیاژ به منظور مقاومت در برابر اکسیداسیون، خوردگی و حفظ استحکام بالا تا دمای 1400 درجه فارنهایت مورد استفاده قرار میگیرد. اگرچه افزایش دمای بیشتر از 1400 درجه فارنهایت، اثرات حاصل از عملیات رسوب سختی را تا حد زیادی از بین میبرد، اما متریال عملیات حرارتی شده تا دمای 1800درجه فارنهایت استحکام خوبی را ارئه میدهند.
Inconel X-750 در دماهای پایین (کرایوژنیک) هم خواص عالی از خود نشان میدهند و به جهت اقتصادی بودن و هم به جهت در دسترس بودن آلیاژ Inconel X-750 در تمامی اشکال استاندارد، منجر به کاربرد گسترده این آلیاژ در زمینههای صنعتی شدهاست. در توربینهای گازی برای پرهها و چرخهای روتور، پیچ و مهره، و دیگر اجزای سازه مورد استفاده قرار میگیرد. INCONEL X-750 به طور گسترده در محفظه رانشی موتور موشکی استفاده میشود. کاربردهای مربوط به حوزه هواپیمایی شامل معکوس کنندههای رانشی و سیستمهای لولهکشی هوای گرم است. مخازن تحت فشار بزرگ از آلیاژ INCONEL X-750 ساخته میشوند. سایر کاربردها شامل وسایل عملیات حرارتی، ابزارهای فرم دهی، قالب های اکستروژن و گیرههای دستگاه تست است. برای فنرها و اتصالات، آلیاژ INCONEL X-750 از دمای زیر صفر تا 1200 درجه فارنهایت استفاده میشود.
ترکيب شيميايی
| Nickel Ni 70/00 |
Chromium Cr 14/00-17/00 |
Iron Fe 5/00-9/00 |
Titanium Ti 2/25-2/75 |
Niobium Nb 0/70-1/20 |
Cobalt Co 1/00 |
| Manganese Mn 1/00 |
Aluminium Al 0/40-1/00 |
Copper Cu 0/50 |
Silicon Si 0/50 |
Carbon C 0/08 |
Sulfur S 0/01 |
خواص مکانیکی
| سختی (B) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر (2 اینچ) | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 33_40 | 214 | 27 | 815 | 1200 |
خواص فیزیکی
| چگالی (3g/cm) | مقاومت الکتریکی (n.Ωm) | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°C) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 8.28 | 1220 | 1395_1425 | 430 |
مقاومت به خوردگی
| تیزاب سلطانی | هیدروژن سولفید )H2S( |
اسید فرمیک )HCOOH( |
اسید استیک )CH3COOH( |
کلر (–Cl) |
آب دریا (NaCl 3.5%) |
اسید نیتریک (HNO3) |
اسید فسفریک (H3PO4) |
اسید هیدروفلوئوریک (HF) |
اسید هیدروکلریک (HCl) |
اسید سولفوریک (H2SO4) |
|
| ضعیف | قابل قبول | خوب | قابل قبول | خیلی خوب | قابل قبول | قابل قبول | خوب | ضعیف | ضعیف | قابل قبول | |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری ºC | ضریب هدایت حرارتی (W/m.K) | ضریب انبساط حرارتی (m.K/µm) | |
| پیوسته
980_700 |
ناپیوسته
700 |
12 |
6/14
|
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Chemical Designation | EN Numeric Designation (DIN) | AISI |
| Haynes X750 Nicrofer 7016 Pyromet X750 Superimphy 750 Udimet X750 SAE J467 NACE MR-01-75 AS7245 AS7246 ASME SB-637 |
B637 | 5542 5582 5583 5598 5667 5668 5669 5670 5671 5698 5699 5747 5779 |
N07750 | NiCr15Fe7TiAl | 2.4669 |
ویژگیهای کلیدی
همانطور که پیشتر نیز ذکر شد، اینکونل X-750 ، یک سوپرآلیاژ رسوب سختشونده است که مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خیلی خوبی دارد. همچنین استحکام خزشی و خواص مکانیکی این آلیاژ، بسیار مناسب است و به همین دلیل میتوان از آن تا دماهای حدود 1400 درجه فارنهایت (760 درجه سانتیگراد) استفاده کرد. در ادامه به بررسی دقیقتر مشخصات و ویژگیهای مهم سوپرآلیاژ اینکونل 750X- خواهیم پرداخت.
سوپرآلیاژ Inconel X-750 در برابر طیف وسیعی از خورندههای صنعتی هم در شرایط اکسنده (اکسید کننده) و هم در شرایط کاهنده، مقاومت بسیار خوبی دارد. این آلیاژ در برابر اکسیداسیون حملات ناشی از خوردگی داغ نیز رفتار حفاظتی بسیار خوبی از خود نشان میدهد.
در آزمایشهای خوردگی داغ مرتبط با صنایع حمل و نقل، میزان کاهش وزن نمونههای اینکونل X-750 بعد از 100 ساعت قرارگیری در مخلوط 90 درصد سدیم سولفات (Na2SO4) و 10 درصد سدیم کلرید (NaCl) در هوا، تنها 5 درصد بود.
همچنین آزمایش دیگری بر روی نمونههایی که قبلا با غوطهور شدن در محلول نمک اشباع داغ، با سدیم کلرید پوشانده شده بودند، انجام شد. در این آزمایش، نمونهها در کورهای با دمای 1700 درجه فارنهایت معلق شدند و به مدت 100 ساعت در معرض جریان گاز متحرک هوا که حاوی 1 درصد SO2 بود، قرار گرفتند. نتایج نشان داد که میزان نفوذ خوردگی در نمونهها، تقریباً 007/0 اینچ است.
سوپرآلیاژ Inconel X-750 در برابر خوردگی تنشی ناشی از محیطهای کلریدی، نیز رفتار حفاظتی دارد. این موضوع حتی در شرایط رسوبسختی کامل نیز برای آلیاژ برقرار است.
خواص سوپرآلیاژ اینکونل X-750 را میتوان با استفاده از عملیات حرارتی بهبود داد. انجام عملیات حرارتی، خواص ویژهای را برای آلیاژ ایجاد میکند که مطابق با کاربرد مورد نظر آن است. با این حال آلیاژ X-750 در هر شرایطی، تا دمای 1800 درجه فارنهایت، مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد.
انجمن مهندسی خودرو (Society of Automotive engineers) اشکال مختلف اینکونل X-750 را طبق مشخصات AMS تحت عملیات حرارتی قرار دادهاند
به طور مثال زمانی که انعطافپذیری و استحکام بالا در دماهای سرویسدهی تا 1100 درجه فارنهایت مورد نیاز باشد، عملیات حرارتی آلیاژ اینکونل X-750 در شکلهای شمش، میله و فورج شده، بدین صورت است
خواص خزشی
خزش یکی از خطرات رایج برای فلزات و آلیاژها در دماهای بالا است که غالباً خسارات و مشکلات زیادی را هم به دنبال دارد. این پدیده برای فلزات در دماهای بالاتر از نصف نقطه ذوب رخ میدهد و تغییرشکل حاصل از آن با زمان متغیر است.
راه حل اصلی مهندسین برای مقابله با خزش، استفاده از سوپرآلیاژها است. سوپرآلیاژها در یک دسته بندی کلی، به سه گروه پایه نیکل، پایه کبالت و فولادهای زنگنزن تقسیمبندی میشوند. پایه نیکلها و پایه کبالتها بیشتر در کاربردهای خزشی نظیر ساخت پرههای توربین گازی مورد استفاده قرار میگیرند
عوامل مختلفی بر مقاومت خزشی سوپرآلیاژها تأثیر دارند که یکی از مهمترین آنها، ترکیب شیمیایی است. وجود عناصر دیرگداز، موجب افزایش مقاومت خزشی میشود. به طور مثال در اینکونل X-750 وجود عناصری مثل کبالت، نئوبیوم و تانتالیم، تأثیر مثبتی بر مقاومت خزشی داشته است.
سوپرآلیاژهای پایه نیکل معمولاً در دماهای سرویسدهی پایینتری نسبت به پایه کبالتها استفاده میشوند. دلیل این موضوع به انحلال فازهای استحکامبخش سوپرآلیاژهای پایه نیکل در دماهای بسیار بالا برمیگردد. معمولاً در پایه نیکلهای رسوب سخت شونده مثل X-750 فاز بین فلزی گاما پریم، تأثیر بهسزایی در بهبود خواص مکانیکی دارد. این فاز در اثر عملیات رسوب سختی به وجود میآید و برای آلیاژ اینکونل X-750 در دماهای بالاتر از 1400 درجه فارنهایت (760 درجه سانتیگراد) تا حدودی از بین میرود. با این حال اینکونل X-750 تا دمای حدود 1800 درجه فارنهایت (982 درجه سانتیگراد) استحکام مناسبی دارد.
در ترکیب شیمیایی سوپرآلیاژ اینکونل X-750 عناصری نظیر آلومینیوم و تیتانیوم وجود دارد. این عناصر در حین فرایند رسوبسختی، باعث تشکیل فاز گاما پریم (́γ) میگردند. گاما پریم یک نوع ترکیب بینفلزی است که فرمول شیمیایی آن به صورت Ni3(Al,Ti) است.
گاما پریم دارای ساختار شبکهای fcc است و ترکیب شیمیایی و درصد عناصر تشکیل دهنده آن به ترکیب شیمیایی سوپرآلیاژ وابسته است. گاما پریم برخلاف فازهای مضر و ترد TCP، قابلیت تغییر شکل دارد و به همین دلیل نمیتواند منشأ آغاز شکست باشد. مورفولوژی گاما پریم به صورت کروی، صفحهای و مکعبی است که هرکدام از این مورفولوژیها، عدم انطباق یا Mismatch متفاوتی با زمینه دارند.
زمانی که آلیاژ X-750 در دمای 2100 درجه فارنهایت (1149 درجه سانتیگراد) تحت عملیات انحلال قرار میگیرد، تعداد نابجاییها و عیوب کریستالی کاهش مییابد و فاز گاما پریم و کاربیدهای قابل انحلال، حل میشوند. برای به دست آمدن بهترین نتیجه، ماده باید پیش از عملیات حرارتی در شرایط کاری نسبتاً سنگینی قرار گرفته باشد تا از تبلور مجدد سریع و کامل آن اطمینان حاصل شود.
در زمان قرارگیری آلیاژ تحت عملیات انحلال، نباید کار سرد بر روی آن انجام شود زیرا در این حالت نابجاییهای جدیدی به وجود میآید و خواص گسیختگی تضعیف میشود.
مقاومت خزشی سوپرآلیاژ Inconel X-750 عمدتاً ناشی از پراکندگی یکنواخت گاما پریم دروندانهای است؛ در حالی که خواص گسیختگی عموماً به ریزساختار نواحی مرزدانه ربط دارد.
در طول عملیات پایدارسازی (در دمای 1550 درجه فارنهایت به مدت 24 ساعت)، گاما پریمهای ظریف در فضای داخلی دانه ظاهر میشود و کاربید M23C6 در مرزدانه رسوب میکند. در مجاورت مرزدانه، یک ناحیه فقیر از گاما پریم وجود دارد. در فرایند رسوبسختی (دمای 1300 درجه فارنهایت به مدت 20 ساعت) گاما پریم به این منطقه رسوب میکند. ذرات گاما پریم به دلیل جلوگیری از حرکت نابجاییها، در بهبود خواص خزشی-گسیختگی و خواص کششی موثر هستند.
لازم به ذکر است که هر عاملی که بتواند از حرکت نابجاییها جلوگیری کرده و به نوعی سدی در برابر آنها باشد، موجب افزایش استحکام میشوند. به طور مثال در آلیاژها، محلولهای جامد از عوامل بازدارنده حرکت نابجاییها محسوب میشوند. در اینکونل X-750 رسوبهای گاما پریم در جلوگیری از حرکت نابجاییها، تأثیر بهسزایی دارند.
در طول دگرگونی کاربید M23C6 در دمای 1550 درجه فارنهایت، اساساً کربن پایدار میشود و مناطق خالی از کروم در مرزهای دانه باقی نمیمانند. این پایدارسازی، موجب بهبود مقاومت آلیاژهای نیکل-کرم در برابر محیطهای خورنده خاص میشود.
با کاهش دمای رسوبسختی از 1350 به 1150 درجه فارنهایت، گاما پریم اضافه میتواند به صورت ذرات هستهدار دربیاید. در این حالت اثر استحکامبخشی بیشتر شده و خواص کششی بهبود مییابد.
در خصوص کاربید M23C6 باید بدانید که این کاربید عموماً در آلیاژهای با درصد کروم بالا و در حین سیکلهای عملیات حرارتی تشکیل میشود. همچنین تجزیه MC نیز میتواند منتج به تشکیل کاربید M23C6 گردد. این کاربید تأثیر فوقالعادهای بر خواص مکانیکی دارد. همانطور که پیشتر ذکر شد، کاربید M23C6 میتواند به مرزدانه رسوب کند. در این حالت، لغزش مرزدانهای در ساختار کمتر شده و خواص مکانیکی بهبود مییابد.
