آلیاژ نیمونیک گرید 80a

nimonic alloy 80a

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80a از عناصری همچون نیکل و کروم تشکیل یافته است و به صورت میلگرد، لوله، و ورق تولید می‌شود. این آلیاژ به مقاومت بسیار خوبی در برابر محیط‌های خورنده دارای عمل می‌کند. همچنین، خواص مکانیکی مطلوبی داشته و در انواع صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ از طریق فرآیند رسوبی سخت‌کاری شده و می‌تواند در شرایط دمایی تا 815 درجه سلسیوس (1500 درجه فارنهایت)، عملکرد قابل قبولی ارائه دهد.

معرفی آلیاژ نیمونیک 80a

در کل آلیاژ نیمونیک گرید 80a برای شرایطی مناسب است که قطعه قرار است تحت تنش های مداوم و دماهای بالا قرار بگیرد. به  زمینه تیونینگ و تقویت موتور اتومبیل های ریسینگ (مسابقه ای) استفاده میشود. اگر این آلیاژ تحت عملیات حرارتی محلولی قرار بگیرد؛ ماشینکاری آن را ساده تر می کند. در این شرایط انجام عملیات پیر سختی باعث میشود تا خواص مکانیکی آلیاژ و همچنین مقاومت فلز در برابر خزش بیشتر شود و آستانه خستگی فلز نیز افزایش می یابد.

تاریخچه

تاریخچه آلیاژ نیمونیک گرید 80a به عنوان یک آلیاژ پیشرفته و با خصوصیات ویژه به موارد زیر بازمی‌گردد:

• درآمد به دنیای آلیاژهای نیمونیک :

نیمونیک یک واژه‌ی ترکیبی است که از کلمات “نیکل” (Nickel) و “آلیاژ” (Alloy) گرفته شده و به آلیاژهایی اطلاق می‌شود که از نیکل به عنوان عنصر اصلی خود استفاده می‌کنند. آلیاژهای نیمونیک به دلیل خصوصیات مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی، و پایداری در دماهای بالا، در بسیاری از صنایع از جمله هوافضا، اتومبیل‌سازی، و صنایع نیروگاهی استفاده می‌شوند.

• توسعه و بهبود گرید 80a :

 آلیاژ نیمونیک گرید 80a یکی از گریدهای پیشرفته ترین آلیاژهای نیمونیک است که با ترکیب دقیق از عناصری چون نیکل، کروم، آهن، و دیگر عناصر، به وجود آمده است. این آلیاژ با توجه به خواص مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، و عملکرد مطلوب در دماهای بالا، به خوبی در بخش‌هایی از صنایع مهم مورد استفاده قرار گرفته است.

• کاربردها و اهمیت :

آلیاژ نیمونیک گرید 80a به عنوان یک ماده مهم در صنایع پیشرفته مانند هوافضا، صنعت اتومبیل، نفت و گاز، و صنایع نیروگاهی مورد استفاده قرار گرفته است. کاربردهای آن در اتومبیل‌های ریسینگ نیز به دلیل خصوصیات مکانیکی و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

• پیشرفت‌های آینده :

با توسعه تکنولوژی و نیازهای روزافزون صنایع، انتظار می‌رود که آلیاژهای نیمونیک و به ویژه گرید 80a  نیز در آینده با بهبودهای بیشتری مواجه شده و در صنایع پیشرفته‌تر و متنوع‌تری مورد استفاده قرار گیرند.

 

 

فرآیند تولید

فرآیند تولید آلیاژ نیمونیک گرید 80a  از مراحل مختلفی تشکیل شده است که شامل موارد زیر می‌شود :

1. مواد اولیه :

   • مواد اولیه برای تولید آلیاژ نیمونیک گرید 80a شامل عناصری نظیر نیکل، کروم، آهن، سیلیسیم، کبالت، و عناصر دیگر است. این مواد به تناسب خاص و بر اساس فرمولاسیون دقیق ترکیب می‌شوند.

2. آمیختن مواد :

   • مواد اولیه مختلف در تراز مشخصات و تناسب معین با یکدیگر آمیخته می‌شوند تا ترکیب شیمیایی صحیح برای آلیاژ حاصل شود.

3. ذوب کردن :

   • مواد آمیخته شده در یک کوره با دمای بالا ذوب می‌شوند. این فرآیند ذوب کردن به دقت کنترل می‌شود تا ترکیب شیمیایی دقیق به دست آید.

4. ریخته‌گری :

   • مواد ذوب شده به شکل مورد نظر (میلگرد، لوله، ورق و …) ریخته‌گری می‌شوند. این مرحله باعث شکل‌دهی اولیه آلیاژ می‌شود.

5. فرآیند سخت‌کاری :

   • بعد از ریخته‌گری، آلیاژ نیمونیک گرید 80a ممکن است یک فرآیند سخت‌کاری (heat treatment) را تجربه کند. این فرآیند به منظور بهبود خصوصیات مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و دیگر ویژگی‌های آلیاژ انجام می‌شود.

6. فرآیند ساخت مهندسی :

   • در این مرحله، آلیاژ شکل‌دهی می‌شود تا به شکل نهایی و اندازه مورد نظر برسد. این شامل ماشینکاری و فرآیندهای دقیق دیگر می‌شود.

7. آزمایشات کنترل کیفیت :

   • پس از فرآیندهای تولید، آلیاژ نیمونیک گرید 80a مورد آزمایشات دقیقی جهت کنترل کیفیت قرار می‌گیرد. این شامل آزمایش‌های فیزیکی، شیمیایی، و مکانیکی می‌شود.

فرآیند تولید دقیق آلیاژ نیمونیک گرید 80a توسط تولیدکننده‌های متخصص صنعت فلزات انجام می‌شود و در هر مرحله از تولید، کنترل کیفیت به منظور اطمینان از ویژگی‌های مطلوب آلیاژ حائز اهمیت است.

 

کاربرد ها

آلیاژ نیمونیک گرید 80a  به دلیل خصوصیات منحصر به فرد و خواص فیزیکی و مکانیکی برجسته‌ای که دارد، در انواع صنایع به کار می‌رود. برخی از کاربردهای این آلیاژ عبارتند از :

اتومبیل‌های ریسینگ :

سوپاپ‌ها و خروجی دود ناشی از احتراق : برای قطعات موتور با شرایط سخت و خوردگی زیاد که در اتومبیل‌های ریسینگ استفاده می‌شود.

بست‌ها : در تولید اجزاء مختلف برای سیستم‌های گوناگون خودرو از جمله بست‌ها.

صنایع هوافضا :

قطعات مهم و حساس در ساخت اجزاء موتورها و قطعات ساختاری هواپیماها.

صنایع نفت و گاز :

قطعاتی که در محیط‌های خورنده و با تغییرات دمایی شدید به کار می‌روند، مانند ولوها و اتصالات.

صنایع نیروگاهی :

استفاده در تجهیزات نیروگاه‌ها که با دماهای بالا و فشارهای زیاد سر و کار دارند.

تجهیزات در محیط‌های خاص :

در صنایعی که خواص مقاومتی، مکانیکی، و خوردگی از اهمیت بالایی برخوردارند؛ این آلیاژ به خوبی جوابگو خواهد بود.

مصارف دیگر :

مصارفی که نیاز به مقاومت در برابر تنش‌های مکانیکی، خوردگی، و دماهای بالا دارند.

 

پروژه‌ها و کاربردهای مشهور

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80a  به دلیل ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی خاص، در بسیاری از صنایع و پروژه‌های مختلف استفاده می‌شود.
در زیر، برخی از کاربردها و پروژه‌های مشهور این آلیاژ ذکر شده است :

سیستم‌های مبدل حرارتی :

در صنعت مبدل حرارتی و سیستم‌های حرارتی پیچیده، از آلیاژ نیمونیک گرید 80a  به دلیل مقاومت در برابر دما و خوردگی برای ساخت قطعات استفاده می‌شود.

تولید و انتقال انرژی :

در پروژه‌هایی که نیاز به تحمل دماهای بالا و استحکام مکانیکی بالا دارند، از این آلیاژ در تولید و انتقال انرژی استفاده می‌شود.

تجهیزات دریایی :

در صنایع دریایی، آلیاژ نیمونیک گرید 80a  رای ساخت قطعاتی مانند لوله‌ها و تجهیزات دریایی به کار می‌رود.

 

توجه داشته باشید که این تعداد مثال‌ها ممکن است کمتر از تمامی کاربردهای این آلیاژ باشد، زیرا از آن به عنوان یک مواد پیشرفته در صنایع مختلف بهره‌برداری می‌شود.

 

مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت آلیاژ نیمونیک گرید 80a  در برابر خوردگی در محیط‌های اکسنده، چه در دماهای بالا و چه در دماهای پایین، به نحوی عالی است. این مقاومت به علت ایجاد یک لایه اکسید کروم بر روی سطح فلز ایجاد می‌شود. این لایه به طور مؤثری جلوی خوردگی آلیاژ را می‌گیرد و در نتیجه، آلیاژ حتی در محیط‌های گرم نیز از تخریب در امان می‌ماند.

 

علاوه بر این، آلیاژ نیمونیک 80a به خوبی ماشینکاری می‌شود و فرآیند جوشکاری بسیار راحتی را بر روی آن می‌توان انجام داد.

 

مزایا و خصوصیات ویژه

آلیاژ نیمونیک گرید 80a به عنوان یک ماده خاص، دارای مزایا و خصوصیات ویژه زیادی می‌باشد:

 

مقاومت بالا در برابر خوردگی :

این آلیاژ با تشکیل یک لایه اکسید کروم بر روی سطح، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در محیط‌های اکسنده از خود نشان می‌دهد.

 

ماشینکاری خوب و راحت :

این آلیاژ باعث سهولت در فرآیند ماشینکاری می‌شود، که از نظر تولید و پردازش مواد از اهمیت زیادی برخوردار است.

 

جوشکاری به راحتی صورت می‌گیرد :

فرآیند جوشکاری بر روی آلیاژ نیمونیک 80a به سادگی قابل انجام است، که این امر از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا به امکان ایجاد و ادغام قطعات برای بسیاری از کاربردها امکان می‌دهد.

مقاومت در برابر تنش‌های مداوم و دماهای بالا :

این آلیاژ به دلیل مقاومت خود در برابر تنش‌های مداوم و دماهای بالا، برای شرایطی که قطعات به این شرایط متعرض هستند، به عنوان یک انتخاب ایده‌آل مطرح می‌شود.

مقاومت بالا در برابر خوردگی :

آلیاژ نیمونیک گرید 80a به دلیل ترکیب مناسب عناصر شیمیایی، لایه اکسید کرومی را ایجاد می‌کند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی ایجاد می‌کند.

 

خواص مکانیکی برجسته :

این آلیاژ دارای استحکام کششی و تنش تسلیم بسیار بالا است، که آن را برای شرایطی مانند دماهای بالا و تنش‌های مداوم ایده‌آل می‌سازد.

 

مقاومت در برابر تغییرات دما :

آلیاژ نیمونیک گرید 80a در دماهای بالا از پایداری خوبی برخوردار است، که آن را برای برخی از بخش‌های موتورها و تجهیزاتی که با دماهای بالا سر و کار دارند، مناسب می‌کند.

 

کاربردهای گسترده :

آلیاژ نیمونیک گرید 80a در صنایع گوناگونی از جمله هوافضا، اتومبیل‌سازی، نفت و گاز، نیروگاهی، و صنایع مختلف دیگر به کار می‌رود.

 

ترکیب شیمیایی دقیق :

ترکیبات شیمیایی دقیق این آلیاژ باعث می‌شود تا خصوصیات مکانیکی، حرارتی، و شیمیایی آن به بهترین شکل ممکن باشد.

 

ترکیبات شیمیایی

ترکیبات شیمیایی آلیاژ نیمونیک گرید 80a به شرح زیر می‌باشد :

 

کربن : حداکثر 0.10 درصد

کروم : حداقل 18.0 درصد و حداکثر 21.0 درصد

سیلیسیم : حداکثر 1.0 درصد

مس : حداکثر 0.2 درصد

آهن : حداکثر 3.0 درصد

منگنز : حداکثر 1.0 درصد

تیتانیوم : حداقل 1.8 درصد و حداکثر 2.7 درصد

آلومینیوم : حداقل 1.0 درصد و حداکثر 1.8 درصد

کبالت : حداکثر 2.0 درصد

بور : حداکثر 0.008 درصد

زیرکونیوم : حداکثر 0.15 درصد

سرب : حداکثر 0.0025 درصد

گوگرد : حداکثر 0.015 درصد

نیکل : در حالت متعادل

 

خواص مکانیکی

خواص مکانیکی آلیاژ نیمونیک گرید 80A به شرح زیر می‌باشد :

• استحکام کششی : 1250 MPa یا 181 ksi
• تنش تسلیم : 780 MPa یا 113 ksi
• افزایش طول نسبی : 30 درصد

 

کاربرد این آلیاژ در زمینه اتومبیل های ریسینگ

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80a در زمینه اتومبیل‌های ریسینگ به عنوان یک ماده با خصوصیات مناسب و مطلوب برای قطعات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برخی از کاربردهای این آلیاژ در این حوزه عبارتند از :

 

سوپاپ‌ها و خروجی دود ناشی از احتراق :

با ویژگی‌های مکانیکی قوی و مقاومت بالا در برابر خوردگی، آلیاژ نیمونیک گرید 80a  مناسب برای تولید سوپاپ‌ها و قطعات خروجی دود از احتراق در موتورهای اتومبیل‌های ریسینگ است.

 

بست‌ها :

در سیستم‌های مختلف خودرو، از جمله قسمت‌های سازنده بست‌ها نیز می‌توان از این آلیاژ استفاده کرد، به دلیل مقاومت بالا و خواص مکانیکی مناسب آن.

 

گیربکس خودرو :

آلیاژ نیمونیک گرید 80a به علت مقاومت بالا در برابر تنش‌های مداوم و دماهای بالا، به عنوان یک ماده مناسب برای تولید قطعات گیربکس خودروهای ریسینگ مطرح است.

 

آنیل کردن آلیاژ نیمونیک

در زمینه آنیل کردن آلیاژ نیمونیک گرید 80a ، فرآیند مشخصی برای این کار وجود دارد. برای آنیلینگ، فلز باید به مدت 8 ساعت در دمای 1079 درجه سانتیگراد قرار گیرد و سپس با استفاده از هوا خنک شود. این فرآیند به فلز امکان می‌دهد تا خواص مکانیکی و سختی مناسب را به دست آورد.

 

معایب

استفاده از آلیاژ نیمونیک گرید 80a  با ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی برجسته‌ای همراه است، اما همچنین ممکن است با محدودیت‌ها و محدودیت‌های خاصی همراه باشد.

در زیر به برخی از این محدودیت‌ها اشاره شده است :

 

قیمت :

آلیاژهای نیمونیک معمولاً از مواد گران‌قیمت تشکیل شده‌اند، که می‌تواند هزینه تولید قطعات از این آلیاژ را افزایش دهد. این ممکن است یک محدودیت مالی برای برخی کاربردها باشد.

 

پردازش و ماشینکاری :

به دلیل ویژگی‌های سختی بالا، ماشینکاری آلیاژ نیمونیک گرید 80a ممکن است چالش‌هایی را برای فرآیندهای ماشینکاری ایجاد کند.

 

حساسیت به شرایط خاص :

برخی از کاربردهای خاص ممکن است نیاز به شرایط خاصی داشته باشند که آلیاژ نیمونیک گرید 80a قابلیت تأمین نکند.

 

محدودیت در دسترسی :

به دلیل ویژگی‌های خاص و ترکیبات شیمیایی دقیق، ممکن است در برخی بازارها و شرایط بازار محدودیت‌های در دسترس بودن و تأمین وجود داشته باشد.

 

مقدار ساخت محدود :

برخی از تولیدکنندگان ممکن است محدودیت‌هایی برای تولید مقدار زیادی از این آلیاژ اعلام کرده باشند، که این می‌تواند برنامه‌های تولید و کسب و کارها را تحت تأثیر قرار دهد.

 

حساسیت به محیط :

در برخی موارد، حساسیت به محیط و شرایط خاصی مانند دماهای بالا ممکن است محدودیت‌هایی را در استفاده از آلیاژ نیمونیک گرید 80A ایجاد کند.

در هر صورت، این محدودیت‌ها معمولاً با توجه به نیازها و شرایط خاص هر کاربرد باید مورد ارزیابی قرار گیرند. اطلاعات دقیق در مورد ویژگی‌ها و محدودیت‌های استفاده از این آلیاژ اهمیت دارد.

مقایسه آلیاژ نیمونیک گرید 80a  با گرید های دیگر

برای مقایسه آلیاژ نیمونیک گرید 80a با گریدهای دیگر، لازم است مشخصات فنی و خصوصیات هر یک از این آلیاژها مورد بررسی قرار گیرد.

در اینجا چندین گرید آلیاژ نیمونیک را با گرید 80a مقایسه می‌کنیم:

 

نیمونیک گرید 75 :

گرید 75 نیز یک آلیاژ نیمونیک است که برخی از ویژگی‌های مشابه با 80a را دارد، اما ممکن است در استحکام و مقاومت در برابر دما تفاوت داشته باشد.

گرید 80a به عنوان یک گرید پیشرفته‌تر شناخته می‌شود و معمولاً مزایای بیشتری از نظر خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی دارد.

 

نیمونیک گرید 90 :

گرید 90 نیز یک آلیاژ نیمونیک با خواص مشابه است. اما، هر یک از این گریدها ممکن است برای کاربردهای خاص خود مورد ترجیح قرار گیرد.

گرید 80a معمولاً در مواردی که نیاز به مقاومت بالا در برابر دما و خوردگی استفاده می‌شود، ترجیح داده می‌شود.

 

نیمونیک گرید 60 : 

گرید 60 یک آلیاژ نیمونیک با استحکام کمتر است و ممکن است در برخی از کاربردها که نیاز به مقاومت کمتر در برابر تنش‌های مکانیکی دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

گرید 80a برای کاربردهایی که نیاز به استحکام بیشتر و خصوصیات مکانیکی برجسته دارند، مناسب‌تر است.

در هر صورت، انتخاب میان گریدهای مختلف بستگی به نیازهای خاص هر کاربرد دارد. اطلاعات دقیق در مورد ویژگی‌ها و خصوصیات هر گرید نیمونیک اهمیت دارد تا انتخاب مناسبی صورت گیرد.

لوله آلیاژی

alloy pipe

 

لوله آلیاژی از مخلوط چند فلز به وجود می آید. مثلاً، لوله فولادی که با آهن و کربن درست می شود یک لوله آلیاژی است برای انتقال سیالات گرم در صنایع مختلف استفاده می شوند. برای نمونه، لوله های آلیاژی در نیروگاه های هسته ای، پالایشگاه های نفت و گاز، کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی، کارخانه های فولاد و آلومینیوم و غیره کاربرد دارند.

بسته به نوع فلزاتی که در ترکیب لوله آلیاژی وارد می شوند، خواص مکانیکی و حرارتی آن ها متفاوت است.

 

برخی از انواع رایج لوله های آلیاژی و دمای کارکرد آن ها عبارتند از :

A335-P11 : این لوله آلیاژی از فولاد آلیاژی کروم و مولیبدن ساخته شده است و برای دماهای بین ۴۰۰ درجه سانتی گراد تا ۴۷۰ درجه سانتی گراد مناسب است. این لوله ها برای انتقال سیالات گرم در نیروگاه های حرارتی و هسته ای استفاده می شوند.

A335-P22 : این لوله آلیاژی نیز از فولاد آلیاژی کروم و مولیبدن ساخته شده است اما دارای درصد بالاتری از این عناصر است. این لوله ها برای دماهای بین ۴۸۰ درجه سانتی گراد تا ۵۵۰ درجه سانتی گراد مناسب است و برای انتقال بخار در هدرهای اصلی نیروگاه ها استفاده می شوند.

A335-P91 : این لوله آلیاژی از فولاد آلیاژی کروم، مولیبدن، وانادیوم و نیتروژن ساخته شده است و برای دماهای بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتی گرادمناسب است. این لوله ها دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی، اکسیداسیون و تنش حرارتی هستند و برای انتقال سیالات گرم در نیروگاه های هسته ای و فوق بحرانی استفاده می شوند.

A335-P92 : این لوله آلیاژی از فولاد آلیاژی کروم، مولیبدن، وانادیوم، تنگستن و نیتروژن ساخته شده است و برای دماهای بالاتر از ۵۶۰ درجه سانتی گراد مناسب است. این لوله ها دارای خواص مشابه A335-P91 هستند اما با مقاومت و استحکام بیشتری. این لوله ها برای انتقال سیالات گرم در نیروگاه های فوق بحرانی و فوق فوق بحرانی استفاده می شوند.

 

لوله آلیاژی دارای مزایای زیر است :

استحکام و دوام بالای لوله : لوله آلیاژی به دلیل ترکیب چند فلز، دارای خواص مکانیکی بالایی است که باعث می شود تحمل بیشتری در برابر فشار، کشش، خمش و پیچش داشته باشد. این لوله ها برای مدت زمان طولانی قابل استفاده هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند.

مقاومت بالا در مقابل خوردگی سایشی و حبابی : لوله آلیاژی به دلیل داشتن عناصری مانند کروم، مولیبدن، وانادیوم و غیره، دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است که باعث می شود سطح لوله ها از اکسیداسیون، تشکیل رسوب، ترک خوردگی و غیره جلوگیری کند. این لوله ها همچنین مقاوم در برابر خوردگی سایشی و حبابی هستند که ناشی از جریان سریع و ناهموار سیالات درون لوله ها است.

مقاومت در برابر خوردگی تنشی : لوله آلیاژی به دلیل داشتن عناصری مانند نیتروژن، تنگستن، نیکل و غیره، دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی تنشی است که ناشی از تغییرات ناگهانی دما و فشار درون لوله ها است. این لوله ها از تشکیل ترک ها و شکستگی ها در شرایط سخت جلوگیری می کنند.

ایده آل برای استفاده در محیط آبی و شیمیایی : لوله آلیاژی به دلیل داشتن خواص ضد زنگ و ضد باکتری، ایده آل برای استفاده در محیط هایی است که دارای رطوبت، اسید، باز، نمک و غیره هستند. این لوله ها از تاثیر منفی مواد شیمیایی بر روی کیفیت و خلوص سیالات انتقالی جلوگیری می کنند.

مورد استفاده در مبدل حرارتی و خطوط لوله هیدرولیک : لوله آلیاژی به دلیل داشتن خواص حرارتی بالایی، مورد استفاده در مبدل های حرارتی است که برای انتقال حرارت بین دو سیال مختلف استفاده می شوند. این لوله ها از از دست دادن حرارت و افزایش بازدهی مبدل ها اطمینان می دهند. همچنین، لوله آلیاژی به دلیل داشتن خواص هیدرولیکی بالایی، مورد استفاده در خطوط لوله هیدرولیک است که برای انتقال سیالات تحت فشار بالا استفاده می شوند. این لوله ها از از دست دادن فشار و افزایش کارایی سیستم های هیدرولیک اطمینان می دهند.

لوله A335 P92

لوله A335 P92 یک نوع فولاد آلیاژی با درصد بالای کروم و مولیبدن است که برای کارکرد در دماهای بسیار بالا مناسب است. این لوله در دمای 621 درجه سانتیگراد که به عنوان دمای فوق بحرانی در نیروگاه ها شناخته می شود، مقاومت و پایداری بالایی دارد. این لوله برای استفاده در بویلر ها و نیروگاه هایی که نیاز به انتقال حرارت با راندمان بالا دارند، طراحی و ساخته شده است. این لوله یک نسخه بهینه شده از لوله P91 است که علاوه بر کروم و مولیبدن، شامل مقادیر کمی از تنگستن، وانادیوم، نیوبیوم، بور و نیتروژن نیز هستند. این عناصر باعث می شوند که ساختار فریتی-آستنیتی لوله بهتر شود و خواص مکانیکی و حرارتی آن افزایش یابد. این لوله نیاز به فرآیندهای حرارتی مشابه لوله P91 دارد که شامل عادی سازی، خنک کردن سریع و تمپر کردن است. این فرآیندها باعث می شوند که ساختار میکروسکوپی لوله به صورت مارتنزیتی تمپر شده باشد که خواص بالای مقاومت، سختی، کشش و شکست را به لوله می دهد. دما و سرعت خنک کننده در این فرآیندها بسیار مهم هستند و باید با دقت انجام شوند.

 

لوله ASTM A335 P91

لوله ASTM A335 P91 یکی از بهترین نوع لوله های فولادی است که از آلیاژهای مختلفی از فلزات ساخته شده است. این لوله دارای مقاومت بالایی در برابر حرارت و فرسایش است، زیرا حاوی مقدار زیادی از کروم است. کروم یک عنصر است که باعث می شود سطح لوله با اکسیژن واکنش نشان دهد و یک لایه نازک و محکم از اکسید کروم بر روی آن بسازد. این لایه جلوی ورود اکسیژن به داخل فلز را می گیرد و از خوردگی آن جلوگیری می کند. کروم همچنین خاصیت ضد زنگ دارد و می تواند در دماهای بسیار بالا نیز شکل و ساختار خود را حفظ کند.

لوله A335 P91 همچنین شامل مولیبدن است که یکی از عناصر مهم برای افزایش مقاومت خزش فلز است. خزش یک پدیده است که در آن فلز تحت تاثیر بار و دمای بالا به آرامی تغییر شکل می دهد و ممکن است شکسته شود. مولیبدن باعث می شود فلز بتواند بهتر به تنش های حرارتی و مکانیکی مقاومت کند و عمر طولانی تری داشته باشد. مولیبدن همچنین به بهبود خواص مکانیکی فلز در دماهای پایین کمک می کند.

لوله A335 P91 نیز حاوی مقادیر کوچکی از نیکل و منگنز است که به افزایش سختی و استحکام فلز کمک می کنند. این دو عنصر باعث می شوند که فلز بتواند به راحتی جوش داده شود و دارای خواص ضد خوردگی باشد. نیکل و منگنز همچنین باعث می شوند که فلز دارای خاصیت ضد مغناطیسی باشد و در برابر اثرات میدان های مغناطیسی مقاوم باشد.

لوله A335 P91 یکی از محبوب ترین مواد برای استفاده در نیروگاه های هسته ای و حرارتی است، زیرا می تواند در دماهای بسیار بالا و فشار بالا استفاده شود.

لوله ASTM A335 P11

لوله ASTM A335 P11 یک نوع لوله فولادی آلیاژی است که دارای مقدار زیادی از کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) است. این عناصر باعث می شوند که لوله در دماهای بالا مقاومت و پایداری خوبی داشته باشد. خصوصیات مکانیکی این لوله به شرایط تولید آن بستگی دارد. برای مثال، اگر لوله در قطر ۲ اینچ (50 میلی متر) یا ۴ برابر قطر (4D) کشیده شود، باید داشته باشد :

کشش طولی : حداقل ۳۰٪

کشش عرضی : حداقل ۲۰٪ این مقادیر نشان می دهند که لوله چقدر می تواند بدون شکستن کشیده شود.

لوله های ASTM A335 P11 می توانند به دو روش تولید شوند :

سرد نورد : در این روش، لوله در دمای پایین به شکل مورد نظر نورد می شود. این روش باعث می شود که لوله سخت تر و مقاوم تر شود، اما انعطاف پذیری آن کاهش می یابد.

گرم نورد : در این روش، لوله در دمای بالا به شکل مورد نظر نورد می شود. این روش باعث می شود که لوله نرم تر و انعطاف پذیر تر شود، اما سختی و مقاومت آن کمتر می شود. هر دو روش مزایا و معایب خود را دارند و بسته به کاربرد لوله انتخاب می شوند. هر لوله باید پس از تولید، در دمای مناسب گرم شده و خنک شود تا خواص حرارتی آن بهبود یابد. این فرآیند به تصفیه حرارتی معروف است و باعث می شود که ساختار داخلی لوله تغییر کند و خواص مکانیکی و حرارتی آن بهینه شود.

لوله ASTM A335 P22

لوله ASTM A335 P22 یک نوع لوله فولادی آلیاژی است که دارای خصوصیات برجسته ای برای کار در شرایط دمایی سخت است. این لوله شامل ۱.۹-۲.۶ درصد کروم و ۰.۸۷-۱.۱۳ درصد مولیبدن است که به آن خاصیت ضد زنگ و مقاوم در برابر خزش و خستگی می دهند. این لوله در صنایع مختلفی مانند نیروگاه های اتمی و حرارتی، پتروشیمی ها، صنایع لبنیات، ساختمان، تصفیه خانه های آب و غیره کاربرد دارد. این لوله برای استفاده در دماهای بالا، شعله ور شدن، قاب بندی مقایسه ای و جوشکاری ترکیبی مناسب است. این لوله به عنوان لوله مولی کرومی شناخته می شود زیرا مولیبدن نقش مهمی در حفظ کیفیت و مقاومت لوله دارد. مولیبدن باعث می شود که لوله در دماهای بالا شکل خود را حفظ کند و از سایش جلوگیری کند. مولیبدن همچنین بهبود دهنده خزش دما بالا است که نشان دهنده توانایی لوله برای تحمل تنش های طولانی مدت است. لوله های ASTM A335 P22 می توانند در اندازه ها و شکل های مختلف تولید شوند. این لوله ها می توانند بدون درز باشند یا دارای درز باشند. این لوله ها می توانند سرد نورد یا گرم نورد باشند. این لوله ها می توانند در شرایط حرارتی تا ۲۲.۵ متر یا ۲۵ متر با انعطاف پذیری بالا تولید شوند. این لوله ها می توانند در اندازه گیری های استاندارد یا غیر استاندارد باشند. این لوله ها می توانند از راه دور یا در داخل کنترل شوند. هر لوله باید پس از تولید تصفیه حرارتی شود تا خواص حرارتی و مکانیکی آن بهینه شود.

سوپر آلیاژ فولاد 718

super alloy steel 718

 

فولاد 718 یک سوپر آلیاژ نیکل-آستنیتی است که با توجه به استحکام فوق‌العاده‌ای که در دماهای بسیار بالا (1400 درجه فارنهایت یا 760 درجه سلسیوس) دارد، کاربردهای متنوعی پیدا کرده است. این آلیاژ علاوه بر استحکام بالا، مقاومت زیادی در برابر اکسیداسیون نیز از خود نشان می‌دهد. این آلیاژ حتی در دمای 1800 درجه فارنهایت (982 درجه سلسیوس) هم می‌تواند خوردگی را مقابله کند و کارایی خود را از دست ندهد.

معرفی آلیاژ اینکونل 718

آلیاژ اینکونل 718 یک سوپر آلیاژ پایه نیکل-کروم-نیوبیم است که با توجه به مقاومت و استحکام فوق‌العاده‌ای که در دماهای سرد و گرم (تا 1325 درجه فارنهایت یا 718 درجه سلسیوس) دارد، کاربردهای متنوعی پیدا کرده است. این آلیاژ با انجام عملیات حرارتی رسوبی، خواص آن بهینه شده و سپس با کوئنچ و نگهداری در دمای 1150 درجه فارنهایت (621 درجه سلسیوس)، استحکام آن افزایش می‌یابد.

ترکیبات شیمیایی فولاد 718

عنصر	کربن	منیزیم	فسفر	سولفور	سیلیسیم	کروم	نیکل	مولیبدن	نیوبیوم	تیتانیوم	آلومینیوم	کبالت	مس	تانتالیوم	آهن
درصد	0.08	0.35	0.015	0.015	0.35	17.00-21.00	50.00-55.00	17.00-21.00	4.75-5.50	0.65-1.15	0.20-0.80	1.00	0.30	0.50	تعادل

 

فولاد 718 بر اساس استانداردهای مختلفی تعریف شده است.

این استانداردها عبارتند از :

• استانداردهای AMS : 5596، 5597، 5583، 5589، 590، 5662، 5663، 5664، 5832
• استانداردهای ASTM : B670، B6S37، B1014
• استانداردهای ASME : SB-637 ، SFA-5.14
• استانداردهای GE : B50TF14 ، B50TF15

دیگر استانداردهای صنعتی که به فولاد 718 مربوط می‌شوند عبارتند از :

UNS N07718 : یک استاندارد بین‌المللی برای تعیین ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فولاد 7181

PAW-LCS : یک استاندارد اروپایی برای تعیین روش جوشکاری لیزری فولاد 7182

DFARS Compliant : یک استاندارد آمریکایی برای تعیین مبدأ کالاهای دفاعی و نظامی

RR SABRe Edition 2 : یک استاندارد بریتانیایی برای تعیین الزامات کیفیت و مدیریت ریسک در صنایع هوافضا

GE-S400/1000 : یک استاندارد آمریکایی برای تعیین الزامات کیفیت و مدیریت ریسک در صنایع هوافضا

EN 2.4668 : یک استاندارد اروپایی برای تعیین شماره مشخصه فولاد 7186

EN 10204 : یک استاندارد اروپایی برای تعیین الزامات مدارک و گواهی‌نامه‌های محصولات فلزی

 

 این آلیاژ در صنایع مختلفی کاربرد دارد، مانند :

• توربین‌های موتور هواپیما : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در معرض دماهای بالا و فشارهای زیاد قرار می‌گیرند، مانند بلیدها، دیسک‌ها، شفت‌ها و محفظه‌های احتراق، استفاده می‌شود.
• توربین‌های گازی : این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که در معرض دماهای بالا و گازهای خورنده قرار می‌گیرند، مانند بلیدها، دیفیوزرها، نازل‌ها و شفت‌ها، استفاده می‌شود.
• بست‌ها (اتصال دهنده‌ها) : این آلیاژ برای ساخت بست‌هایی که در معرض دماهای بالا و تنش‌های مکانیکی قرار می‌گیرند، مانند پیچ‌ها، مهره‌ها، واشرها و پین‌ها، استفاده می‌شود.
• اسپیسرها یا فاصله دهنده‌ها : این آلیاژ برای ساخت اسپیسرهایی که در معرض دماهای بالا و لرزش‌های شدید قرار می‌گیرند، مانند اسپیسرهای موتور هواپیما و توربین گازی، استفاده می‌شود .

آلیاژ 718 دارای خواص زیر است :

• مقاومت و استحکام بالا در برابر کشش و ضربه، حتی در دماهای سرد و گرم
• قابلیت جوشکاری و تعمیر آسان، بدون ایجاد ترک پس از جوش

مقاومت آلیاژ 718 در برابر خوردگی

همانطور كه قبلا هم گفتيم آلیاژ 718 یک سوپر آلیاژ پایه نیکل-کروم-نیوبیم است که دارای مقاومت زیادی در برابر خوردگی است. این آلیاژ در شرایطی که دما بسیار بالا است و گازهای خورنده وجود دارند، مانند توربین‌های موتور هواپیما و توربین‌های گازی، نرخ خوردگی کمی دارد.

 

مشخصات فیزیکی آلیاژ 718 به شرح زیر است :

چگالی : 0.296in3lb​ یا 8.19cm3g​

رسانایی حرارتی : 11.2ft2hinFBTU​یا 6.5mKW​ در دمای 0−100C یا 32−212F

مقاومت الکتریکی : 127cmμΩ​ در دمای 68F یا 20C

 

خواص مکانیکی آلیاژ 718 به شرح زیر است :

استحکام تسلیم : 80×103 psi یا 550 MPa برای ورق و نوار ها و 105×103 psi یا 725 MPa برای صفحات. استحکام تسلیم مقداری است که در آن مواد شروع به تغییر شکل دائمی می‌کنند. این خاصیت با استفاده از عملیات حرارتی رسوبی بهبود یافته است.

استحکام کششی نهایی : 140×103 psi یا 965 MPaبرای ورق و نوار ها و 150×103 psiیا 1035 MPa برای صفحات. استحکام کششی نهایی مقداری است که در آن مواد شکسته می‌شوند. این خاصیت نیز با استفاده از عملیات حرارتی رسوبی افزایش یافته است.

افزایش طول نسبی : حداقل 30% در هر 2 in یا 50 mm از مواد. افزایش طول نسبی مقداری است که مواد می‌توانند قبل از شکستن کشیده شوند. این خاصیت نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری مواد است.

از طريق مقالات زير ميتوانيد در رابطه با ديگر آلياژ هاي اينكونل اطلاعات كسب كنيد :

آلیاژ اینکونل 600 

آلیاژ اینکونل 800 

سوپر آلياژ اینکونل X750 

 

فولاد ضد زنگ UNS S31803 / 2205 چیست؟

UNS S31803 / 2205 stainless steel

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی (فولاد دوفازی یا دوپلکس: این فولادها مخلوطی از آستنیت‌ها و فریت‌ها هستند. استحکام خوب دارند و نسبت به گروه فولادهای آستنیتی، هم نسبت به خوردگی (در بیشتر محیط‌ها) و هم ترک خوردگی-تنشی، مقاومت بیشتری دارند.^[۱])  است که دارای میکروساختاری از فازهای آستنیتی و فریتیک به نسبت تقریباً 50 به 50 است. این آلیاژ در دمای آنیلینگ میزان فریت مورد نیاز را ایجاد می کند. این میکروساختار مضاعف باعث می شود که این آلیاژ هم از مقاومت مکانیکی بالای فولادهای فریتیک و هم از مقاومت به خوردگی بالای فولادهای آستنیتی برخوردار باشد. این آلیاژ یکی از بهترین گزینه ها برای جلوگیری از ترک استرس کلریدی است که مشکل اصلی فولادهای ضد زنگ معمولی است.

•  این آلیاژ با استانداردهای ASTM A240 / A240M و ASTM A480 / 480M سازگار است.
• این آلیاژ با تراکم 7.98 10 10 3 کیلوگرم بر متر مکعب در اندازه های مختلف تولید می شود.
• عرض آن می تواند از 1000 میلی متر تا 2200 میلی متر .
• طول آن می تواند از 2438 میلی متر تا 12000 میلی متر باشد.
• ضخامت آن نیز می تواند از 0.3 میلی متر تا 50 میلی متر تغییر کند.
• این آلیاژ با روش های نورد گرم و نورد سرد شکل داده می شود.
• سطح آن می تواند No.1 یا 2B باشد.
• این آلیاژ نسبت به فولاد ضد زنگ 317L دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی است.
• این آلیاژ همچنین دارای مقاومت فوق العاده در برابر آب دریا و اسید سولفوریک با غلظت بالا است.
• این آلیاژ حتی در محیط های گاز ترش که حاوی سولفید هستند نیز مقاوم است.
• کیفیت و عملکرد بالای این آلیاژ به دلیل میزان زیادی کروم ، نیتروژن و مولیبدن در ترکیب آن است.

UNS S31803 / 2205 یک آلیاژ دوفازی ضد زنگ است که دارای خواص مکانیکی و شیمیایی بالایی است. این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی از کاربردهای رایج آلیاژ UNS S31803 / 2205 عبارتند از :

• سیستم های آب دریا : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در محیط های آب دریا رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت پمپ ها، دریچه ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با آب دریا در تماس هستند استفاده شود.
• فرآیندهای شیمیایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی محیطی و خوردگی شکاف است که در فرآیندهای شیمیایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت عروق، لوله کشی و مبدلهای حرارتی که با مواد شیمیایی خورنده در تماس هستند استفاده شود.
• سیستم های اسکرابر FGD : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی اسیدی و خوردگی سولفات است که در سیستم های اسکرابر FGD رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت اسکرابرها، پمپ ها، لوله ها و مبدلهای حرارتی که با گازهای دودکش و محلول های اسکرابر در تماس هستند استفاده شود.
• دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده :  این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در دستگاه های هضم کننده آسیاب پالپ و واشرهای سفید کننده رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدلهای حرارتی و واشرهای سفید کننده که با محلول های کلریدی در تماس هستند استفاده شود.
• تجهیزات فرآوری مواد غذایی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و ترک استرس کلریدی است که در تجهیزات فرآوری مواد غذایی رایج است. این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد غذایی مانند دیگ های بخار، لوله ها، مبدلهای حرارتی و تانک های ذخیره سازی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود.

لوله کشی میدان نفتی یکی از کاربردهای مهم آلیاژ دوفازی ضد زنگ UNS S31803 / 2205 است. این آلیاژ دارای خواص برجسته ای است که آن را برای استفاده در محیط های سخت و خورنده مناسب می کند.

برخی از این خواص عبارتند از :

مقاومت به خوردگی و ترک استرس کلریدی و سولفیدی : این آلیاژ دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی شکاف و چاله های کلریدی و سولفیدی است که در محیط های میدان نفتی رایج است. این خواص باعث می شود که این آلیاژ عمر طولانی تری نسبت به فولادهای ضد زنگ سری 300(گروه‌های ۲۰۰ و ۳۰۰ : این فولادها اغلب از کروم، نیکل و منگنز در آهن تشکیل می‌شوند. غیر مغناطیسی اند و مقاومت به خوردگی دارند، ولی برای ترک خوردگی تنشی مستعدند. فولادهای زنگ‌نزن آستینی با سردکاری سخت می‌شوند. انعطاف پذیرترین فولادهای زنگ‌نزن هستند و بنابراین به راحتی می‌توان آن‌ها را شکل داد؛ هرچند با افزایش کارسرد، شکل‌پذیری آن‌ها کاهش می‌یابد. این فولادها در کاربردهای گسترده‌ای از قبیل لوازم آشپرخانه، اتصالات، سازه‌های جوشی، تجهیزات سبک‌وزن حمل و نقل، تجهیزات پزشکی و داروسازی، قطعات کوره و مبدل‌های حرارتی و قطعاتی برای محیط‌های شیمیایی قوی استفاده می‌شوند..^[۱]) داشته باشد.

تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای تنش پذیری و ضربه پذیری بسیار بالایی است که آن را برای استفاده در دماهای پایین و بالا مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از شکست و ترک خوردن جلوگیری کند.

مقاومت بسیار عالی در برابر اکسیداسیون : این آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا است که آن را برای استفاده در فرآیندهای حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از خوردگی و تغییر رنگ جلوگیری کند.

جوش پذیری بسیار عالی : این آلیاژ دارای جوش پذیری بسیار بالایی است که آن را برای اتصال لوله ها و مبدل های حرارتی مناسب می کند. این خواص باعث می شود که این آلیاژ از ترک خوردگی جوش و تغییر خواص مکانیکی جلوگیری کند.

 

به دلیل این خواص برجسته، این آلیاژ می تواند در بسیاری از برنامه های صنعتی و غیر صنعتی کاربرد داشته باشد.

برخی ديگر از این برنامه ها عبارتند از :

تجهیزات حمل و فرآیند تولید مواد شیمیایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد شیمیایی خورنده و داغ در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

لوله و مبدل های حرارتی میدان های نفتی : این آلیاژ می تواند برای ساخت لوله و مبدل های حرارتی که با گازها و مایعات میدان نفتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این لوله و مبدل های حرارتی عبارتند از لوله های حمل نفت و گاز، لوله های انتقال حرارت، لوله های انژکتور، لوله های خنک کننده و لوله های تهویه.

تجهیزات فرآیند تولید مواد غذایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با مواد غذایی و محلول های شستشو در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دیگ های بخار، لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی و تجهیزات پاستوریزاسیون.

تجهیزات آب شیرین کن : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و آب شیرین در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از لوله ها، مبدل های حرارتی، تانک های ذخیره سازی، پمپ ها و دریچه ها.

صنایع دریایی : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با آب دریا و هوا در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از بدنه کشتی، موتور کشتی، پروانه، لوله ها و مبدل های حرارتی.

تجهیزات خطوط تولید کاغذ و سلولز : این آلیاژ می تواند برای ساخت تجهیزاتی که با محلول های کلریدی و سولفاتی در تماس هستند استفاده شود. مثال هایی از این تجهیزات عبارتند از دستگاه های هضم کننده، لوله ها، مبدل های حرارتی و واشرهای سفید کننده.

فولاد ضد زنگ AL-6XN چیست؟

AL-6XN stainless steel

فولادهای ضد زنگ به دلیل ویژگی غیرفعال شدن خود می‌توانند مقاومت بسیار خوبی دربرابر خوردگی از خود نشان دهند.^[۱] استیل AL-6XN یک فولاد ضد زنگ سوپرآستنیتی است که با آلیاژی از نیکل، کروم، مولیبدن و نیتروژن تشکیل شده است. این فولاد دارای خاصیت ضد خوردگی بالایی در برابر انواع محیط های خورنده است. این فولاد یکی از بهترین انتخاب ها برای کاربردهای دریایی است که نیاز به مقاومت در مقابل خوردگی تنشی کلرایدی دارند.

استیل AL-6XN حاوی 6 درصد مولیبدن، کمتر از 0.03 درصد کربن و مقداری نیتروژن است. این فولاد با آلیاژی از نیکل و کروم دارای خاصیت ضد خوردگی عالی در مقابل محیط های خورنده مختلف است. این فولاد در ابتدا برای کاربردهای نفت و گاز فراساحلی طراحی شده بود، اما اکنون در صنایع مختلفی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی دارند، مانند صنعت زیست دارو، به کار می رود. این فولاد همچنین دارای مقاومت مکانیکی بالایی است که حدود 50 درصد بیشتر از فولادهای ضد زنگ معمولی است. این ویژگی باعث می شود که این فولاد برای کاربردهای دریایی که در معرض خوردگی تنشی کلرایدی هستند، یک گزینه برتر باشد. استیل AL-6XN همچنین یک جایگزین ارزان تر برای آلیاژهای پایه نیکل است که قیمت بالایی دارند. علاوه بر این، این فولاد قابلیت شکل دادن و جوش کاری مناسبی دارد.

 

مشخصات فیزیکی

تراکم : 8.06 گرم بر سانتی متر مکعب یا 0.291 پوند بر اینچ مکعب

شکل های مختلف : سیم پیچ، ورق، نوار، سیم فویل، گرد، صاف یا مربع

خواص مکانیکی در دمای اتاق : نوع بازنویسی شده

مقاومت کششی : 770 مگاپاسکال یا 112 کیلوپوند بر اینچ مربع

مقاومت گسیختگی : 393 مگاپاسکال یا 57 کیلوپوند بر اینچ مربع

کشسانیت : 44 درصد

سختی : 88 راکول برینل

 

نمایه عملکرد

• میزان زیاد نیکل (24 درصد) و مولیبدن (6.3 درصد) در این فولاد باعث می شود که از ترک خوردگی تنشی ناشی از یون های کلرید جلوگیری شود.
• همچنین محتوای نیتروژن در این فولاد سبب افزایش استحکام کششی آن نسبت به فولادهای ضد زنگ آستنیتی معمولی می شود، بدون اینکه شکل پذیری و مقاومت ضربه آن کاهش یابد.
• تنش های مجاز برای AL-6XN طبق استاندارد ASME تا 75 درصد بیشتر از فولاد 316L ضد زنگ و بیش از دو برابر آلیاژهای مس-نیکل است.

 

امکانات

• دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی حفره ای و شکافی که توسط محلول های کلریدی ایجاد می شود
• قادر به جلوگیری از ترک خوردگی تنشی که در محیط های شامل NaCl رخ می دهد
• دارای استحکام کششی و مقاومت ضربه بالایی
• مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی حفره ای و شکافی که توسط محلول های کلریدی ایجاد می شود.این خوردگی می تواند به تخریب سازه های فلزی منجر شود و عملکرد آنها را کاهش دهد.
• قادر به جلوگیری از خوردگی تنشی که در محیط های شامل NaCl رخ می دهد. این خوردگی می تواند باعث ترک خوردگی و شکستگی در فلزات شود و خطراتی مانند نشتی، انفجار یا آتش سوزی را ایجاد کند.
• دارای استحکام کششی و مقاومت ضربه بالایی که از فولادهای ضد زنگ معمولی بیشتر است. این استحکام باعث می شود که این فولاد بتواند به شکل های مختلف شکل داده شود و در شرایط سخت و فشار بالا کار کند.

این ویژگی ها باعث می شود که AL-6XN یک فولاد مناسب برای کاربردهایی باشد که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بالا دارند، مانند صنایع نفت و گاز، زیست دارو، شیمیایی، غذایی و دریایی.

 

برخی از این برنامه ها عبارتند از :

• تجهیزات و پمپ های آب شیرین کن اسمز معکوس که برای تصفیه آب دریا و آب های شور به کار می روند. این فولاد می تواند از خوردگی حفره ای و شکافی که توسط یون های کلرید ایجاد می شود، جلوگیری کند.
•  اسکرابرهای FGD که برای کاهش آلاینده های هوا مانند دی اکسید گوگرد از دودکش های نیروگاه ها استفاده می شوند. این فولاد می تواند از خوردگی توسط محلول های اسیدی اکسیدان کلریدی که در این فرآیند به کار می روند، مقاومت کند.
•  مخازن و خطوط لوله فرآیندهای شیمیایی که برای حمل و نگهداری مواد شیمیایی خورنده و فشار بالا به کار می روند. این فولاد می تواند از ترک خوردگی تنشی که در این شرایط رخ می دهد، جلوگیری کند.
• مبدل های حرارتی آب دریا که برای انتقال حرارت از آب دریا به سیالات دیگر به کار می روند. این فولاد می تواند از خوردگی توسط آب دریا و محلول های کلریدی که در این تجهیزات به کار می روند، مقاومت کند.
• ستون های تقطیر روغن بلند و بسته بندی که برای جداسازی مخلوط های هیدروکربنی به کار می روند. این فولاد می تواند از خوردگی توسط محلول های اسیدی و بازی که در این فرآیند به کار می روند، مقاومت کند.
• تجهیزات فراساحلی تولید نفت و گاز که برای استخراج و حمل نفت و گاز از مخازن زیر دریایی به کار می روند. این فولاد می تواند از خوردگی توسط آب دریا، گازهای خورنده و فشار بالا مقاومت کند.
• واشرهای کارخانه سفیدکننده خمیر کاغذ، خمره ها، رول های پرس و خطوط لوله که برای تولید خمیر کاغذ و کاغذ به کار می روند. این فولاد می تواند از خوردگی توسط محلول های اکسیدان و کلریدی که در این صنعت به کار می روند، مقاومت کند.

 

مشخصات ASTM

لوله جوش داده شده	لوله جوش داده شده	ورق/صفحه	بار	فلنج و اتصالات
B675, A312	B676, A249	B688, A240	B691, A479	B462, A182

گسکت چیست؟

Gasket

درزبند یا گَسکِت (به انگلیسی: Gasket) یا به نادرستی پولک آب‌بندی، آب‌بندی مکانیکی است که برای پر کردن فضای میان دو جسم برای جلوگیری از نشت بکار می‌رود. درزبندها را معمولاً از راه برش دادن در صفحه‌های لاستیکی، فلزی، نمدی، مقوایی، فایبرگلاسی، سیلیکونی یا بسپاری می‌سازند. درزبندهای مربوط به کاربردهای ویژه ممکن است حاوی آزبست هم باشند¹.

یک قطعه کوچک و انعطاف پذیر است و برای جلوگیری از نشتی سیال بین دو سطح متصل به هم، مانند دو فلنج، قرار می گیرد. گسکت ها از مواد مختلفی بسته به نوع کاربرد و شرایط محیطی ساخته می شوند. برخی از مواد رایج برای ساخت گسکت ها عبارتند از: لاستیک، کاغذ، چوب پنبه، مس، فوم، فلز و غیره. فلنج ها نیز قطعاتی هستند که برای اتصال لوله ها یا شیرآلات به یکدیگر یا به دیگر تجهیزات استفاده می شوند. فلنج ها دارای شکل و اندازه های مختلفی هستند و با پیچ و مهره به هم محکم می شوند. برای اینکه بین دو فلنج که گسکت را در بین خود دارند، فشار مناسب ایجاد شود و نشتی جلوگیری شود، باید تعداد، اندازه و جایگاه پیچ و مهره ها را به درستی انتخاب کرد.

همانطور که گفتیم گسکت قطعه الاستیک است و برای درزبندی بین دو سطح که با فلنج ها به هم متصل شده اند، استفاده می شود. گسکت ها از مواد متنوعی تهیه می شوند که بر اساس نوع و شرایط کاربرد آن ها متفاوت هستند. مثلاً :

• برای سیالات سرد و کم فشار می توان از گسکت های لاستیکی یا کاغذی استفاده کرد،
• اما برای سیالات گرم و فشار بالا باید از گسکت های فلزی یا نیمه فلزی استفاده کرد.

گسکت ها از مواد مختلفی ساخته می شوند و بر اساس شکل و ظاهر آن ها، انواع مختلفی دارند.

برای مثال :

• گسکت تخت
• گسکت رینگی
• گسکت اسپیرال وند
• گسکت پوشش فلزی

از انواع رایج گسکت ها هستند.

برای انتخاب گسکت مناسب باید به نکات زیر توجه کرد :

 

نوع و خاصیت سیال جاری در لوله ها : بسته به نوع سیال و شرایط محیطی، باید گسکتی را انتخاب کرد که در برابر خوردگی، سمیت، دما و فشار مقاوم باشد. برای مثال :

برای سیالات خورنده یا سمی، باید از گسکت های فلزی یا نیمه فلزی که دارای پوشش ضد خوردگی هستند، استفاده کرد.

برای سیالات گرم یا فشار بالا، باید از گسکت های مسی یا فلزی که دارای خاصیت هدایت حرارتی و مقاومت مکانیکی بالا هستند، استفاده کرد.

 

اندازه و شکل فلنج ها :

بسته به نوع و اندازه فلنج هایی که قرار است به هم متصل شوند، باید گسکتی را انتخاب کرد که با آن ها هماهنگ باشد. برای مثال :

• برای فلنج های گردن جوشی که دارای شکل مخروطی هستند، باید از گسکت های رینگی که دارای شکل حلقوی هستند، استفاده کرد.
• برای فلنج های کور که دارای شکل تخت هستند، باید از گسکت های تخت که دارای شکل مستطیلی یا بیضوی هستند، استفاده کرد.

فشار و دمای کاری :

برخی گسکت ها ممکن است تحت فشار و دمای بالا یا پایین شکل و اندازه خود را تغییر دهند و باعث نشتی شوند. برای اینکه این اتفاق نیفتد باید گسکتی را انتخاب کرد که دارای قابلیت تحمل فشار و دمای کاری باشد. برای مثال :

برای فشار بالا یا دمای بالا، باید از گسکت های فلزی یا نیمه فلزی که دارای خاصیت تراکم پذیری و انبساط حرارتی کم هستند، استفاده کرد.

به علاوه، برای انتخاب گسکت مناسب باید به موارد زیر نیز توجه کرد :

سازگاری با فلنج ها : گسکت باید با جنس و شکل فلنج ها سازگار باشد و بتواند بین آن ها قرار گیرد. برای مثال، برای فلنج های فولادی، باید از گسکت های فلزی یا نیمه فلزی استفاده کرد و برای فلنج های پلاستیکی، باید از گسکت های لاستیکی یا فومی استفاده کرد.

ضخامت و اندازه گسکت : گسکت باید به اندازه کافی ضخیم باشد تا بتواند فضای خالی بین دو فلنج را پر کند و از نشتی جلوگیری کند. اما اگر گسکت بیش از حد ضخیم باشد، ممکن است باعث کاهش فشار در سیستم شود و یا باعث تغییر شکل فلنج ها شود. برای مثال، برای فلنج های کور، باید از گسکت های تخت با ضخامت کم استفاده کرد و برای فلنج های گردن جوشی، باید از گسکت های رینگی با ضخامت متوسط استفاده کرد.

روش نصب و تعویض گسکت : گسکت باید به روشی نصب و تعویض شود که از آسیب رسیدن به آن یا فلنج ها جلوگیری کند. برای مثال، برای نصب گسکت های رینگی، باید از ابزارهای مناسب استفاده کرد و برای تعویض گسکت های تخت، باید از مواد شیمیایی یا حرارتی برای جدا کردن آن ها از فلنج ها استفاده کرد.

 

گسکت ها از مواد مختلفی تهیه می شوند و بر اساس نوع مواد سازنده آن ها، به سه دسته اصلی تقسیم می شوند :

گسکت های غیر فلزی :

این نوع گسکت ها از مواد غیر فلزی مانند لاستیک، کاغذ، چوب پنبه، فوم و غیره ساخته می شوند.
این گسکت ها مزایایی مانند : قیمت پایین، انعطاف پذیری بالا، سازگاری با سیالات مختلف و نصب آسان دارند.
اما این گسکت ها معایبی مانند : عدم مقاومت در برابر دما و فشار بالا، عدم مقاومت در برابر خوردگی و سایش و عدم تراکم پذیری کافی دارند.
برای مثال، گسکت های لاستیکی برای سیالات سرد و کم فشار مناسب هستند، اما برای سیالات گرم و فشار بالا مناسب نیستند.

گسکت های فلزی :

این نوع گسکت ها از مواد فلزی مانند مس، فولاد، آلومینیوم و غیره ساخته می شوند.
این گسکت ها مزایایی مانند : مقاومت در برابر دما و فشار بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سایش، تراکم پذیری بالا و هدایت حرارتی خوب دارند.
اما این گسکت ها معایبی مانند :  قیمت بالا، انعطاف پذیری پایین، عدم سازگاری با برخی سیالات و نصب دشوار دارند.
برای مثال، گسکت های مسی برای سیالات گرم و فشار بالا مناسب هستند، اما برای سیالات خورنده یا سمی مناسب نیستند.

گسکت های کامپوزیت :

این نوع گسکت ها از ترکیب مواد فلزی و غیر فلزی ساخته می شوند.
این گسکت ها مزایایی مانند : مقاومت در برابر دما و فشار بالا، انعطاف پذیری بالا، سازگاری با سیالات مختلف و تراکم پذیری بالا دارند.
اما این گسکت ها معایبی مانند : قیمت بالا، نیاز به ابزارهای خاص برای نصب و تعویض و عدم مقاومت در برابر خوردگی و سایش دارند.
برای مثال، گسکت های اسپیرال وند که از ترکیب فلز و چوب پنبه ساخته می شوند، برای سیالات گرم و فشار بالا مناسب هستند، اما برای سیالات خورنده یا سمی مناسب نیستند.

سوپر آلياژ Rene 41 چيست؟

Rene 41 superalloy

 

این یک آلیاژ پایه نیکل با دمای بالا است که توسط شرکت جنرال الکتریک توسعه یافته است. این آلیاژ در بازه دمایی ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد دارای استحکام بالایی است و در قطعات موتور جت و موشک و سایر کاربردهایی که نیاز به استحکام بالا در دماهای بالا دارند، استفاده می‌شود¹. این آلیاژ به عنوان یک آلیاژ پیرسختی شده دسته‌بندی می‌شود و توسط عملیات حرارتی بهبود یافته است. این آلیاژ حساس به ترک‌زایی تنشی در هنگام جوشکاری است و برای جوشکاری آن باید از روش‌های مقاومتی و پرتو الکترونی استفاده کرد.

 ترکیب شیمیایی این آلیاژ به شرح زیر است :

عنصر	درصد وزنی
نیکل	تعادل
کروم	۱۸ تا ۲۰
مولیبدن	۹ تا ۱۰/۵
کبالت	۱۰ تا ۱۲
آلومینیوم	۱/۴ تا ۱/۸
تیتانیوم	۳ تا ۳/۳
بور	۰/۰۰۳ تا ۰/۰۱
کربن	۰/۰۶ تا ۰/۱۲
آهن	حداکثر ۵
منگنز	حداکثر ۰/۱
سیلیسیوم	حداکثر ۰/۵
گوگرد	حداکثر ۰/۰۱۵
مس	حداکثر ۰/۵

خواص فیزیکی و مکانیکی این آلیاژ به شرح زیر است :

خاصیت	مقدار
چگالی	۸/۲۷ گرم بر سانتی‌متر مکعب
نقطه ذوب	۱۳۱۰ تا ۱۳۵۰ درجه سانتیگراد
مدول الاستیسیته	۲۱۵ گیگاپاسکال
ضریب انبساط حرارتی	۱۲/۵ میکرومتر بر متر درجه سانتیگراد
ضریب هدایت حرارتی	۱۱/۵ وات بر متر درجه سانتیگراد
مقاومت کششی	۱۳۵۰ مگاپاسکال
مقاومت خمشی	۱۵۰۰ مگاپاسکال
استحکام خستگی	۵۵۰ مگاپاسکال
استحکام ضربه	۱۰۰ جول بر میلی‌متر مربع

کاربردهای این آلیاژ عبارتند از :

• قطعات موتور جت و موشک
• توربین‌های گازی و بخار
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون
• قطعات مقاوم در برابر تنش‌های حرارتی
• قطعات مقاوم در برابر شوک حرارتی
• قطعات مقاوم در برابر سایش و خوردگی سایشی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی تحت تنش
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ترکیبی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای سولفوری
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای کلری
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای فلوئوری
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای هیدروژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای اکسیژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای نیتروژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای کربنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای هالوژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای آلی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای آلی-معدنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی-هالوژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی-هیدروژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی-اکسیژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی-نیتروژنی
• قطعات مقاوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای معدنی-آلی-کر

سایر آلیاژ‌های پیرسخت شده نیز معمولاً حاوی نیکل، کروم، مولیبدن و عناصر دیگری مانند آلومینیوم، تیتانیوم، کبالت و تنگستن هستند. این آلیاژ‌ها با تشکیل رسوبات ثانویه در زمینه آلیاژ، استحکام خود را افزایش می‌دهند.

برخی از این آلیاژ‌ها عبارتند از :

 

• اینکونل ۶۱۷ : این آلیاژ با کمک استحکام بخشی از طریق محلول جامد حاوی کبالت سخت می‌شود. این آلیاژ دارای ترکیبی استثنایی از استحکام در دماهای بالا و مقاومت به اکسیداسیون است.
• اینکونل ۶۲۵ : این آلیاژ قابلیت پیرسختی ندارد و در شرایط عملیات حرارتی محلول جامد قابل استفاده است. این آلیاژ در برابر محیط‌های اسیدی، قابلیت جوشکاری مناسب، هوافضا و صنایع شیمیایی کاربرد دارد.
• Waspaloy : این آلیاژ یکی از سوپرآلیاژ‌های پایه نیکل است که با تشکیل رسوبات گاما پرایم در زمینه آلیاژ، استحکام خود را افزایش می‌دهد. این آلیاژ در توربین‌های گازی و قطعات موتور جت کاربرد دارد.
• Rene 80 : این آلیاژ یکی از سوپرآلیاژ‌های پایه نیکل است که با تشکیل رسوبات گاما پرایم در زمینه آلیاژ، استحکام خود را افزایش می‌دهد. این آلیاژ در توربین‌های گازی و قطعات موتور جت کاربرد دارد.

مقایسه Rene 41 با سایر آلیاژ‌های پیرسخت شده نشان می‌دهد که این آلیاژ دارای مزایا و معایب خاص خود است.

برخی از این مزایا و معایب عبارتند از :

مزایا : Rene 41 دارای استحکام بالا در دماهای بالا، مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون و خوردگی، قابلیت جوشکاری مناسب و قیمت نسبتاً پایین است.

معایب : Rene 41 حساس به ترک‌زایی تنشی در هنگام جوشکاری است و برای جوشکاری آن باید از روش‌های مقاومتی و پرتو الکترونی استفاده کرد. همچنین این آلیاژ دارای مقاومت کمتری در برابر خوردگی حفره‌ای و ترک ناشی از خوردگی تنشی نسبت به برخی از آلیاژ‌های دیگر مانند اینکونل ۶۲۵ و هستلوی C276 است.