آلیاژ نیمونیک 80A

nimonic alloy 80A

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80A، از عناصری همچون نیکل و کروم تشکیل شده است و در انواع میلگرد، لوله و ورق تولید می‌شود. این آلیاژ مقاومت بسیار خوبی در برابر انواع محیط‌های خورنده دارد و همچنین خواص مکانیکی مطلوبی دارد که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ با روش رسوبی سخت‌کاری شده است و می‌تواند در محیط‌هایی که دما به 815 درجه سلسیوس (1500 درجه فارنهایت) نیز می‌رسد؛ عملکرد خوبی در اختیار کاربر قرار دهد.

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80A برای شرایطی که قطعه در آن تحت تنش‌های مداوم و دماهای بالا قرار می‌گیرد، بسیار مناسب است. به همین دلیل، این آلیاژ در صنایعی مانند توربین‌های گازی و ژنراتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود. همچنین، در زمینه تیونینگ و تقویت موتورهای اتومبیل‌های ریسینگ (مسابقه‌ای) نیز به کار می‌رود.

 

اگر این آلیاژ تحت عملیات حرارتی محلولی قرار بگیرد، ماشین‌کاری آن را ساده‌تر می‌کند. در این شرایط، انجام عملیات پیر سختی باعث می‌شود که خواص مکانیکی آلیاژ و همچنین مقاومت فلز در برابر خزش بیشتر شود و آستانه خستگی فلز نیز افزایش یابد.

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80A یکی از آلیاژهای مهم و مورد استفاده در صنایع مختلف است. اما متاسفانه منابع دقیقی در مورد تاریخچه دقیق این آلیاژ موجود نیست. عموماً، تاریخچه آلیاژهای نیمونیک به سال‌های 1930 و 1940 برمی‌گردد. این آلیاژها در آن زمان برای تولید قطعاتی که در شرایط دمایی بالا یا تنش‌های بالایی قرار می‌گرفتند، استفاده می‌شدند.

 

با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی، آلیاژهای نیمونیک به طور گسترده‌تری در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفتند، از جمله صنایع هوافضا، خودروسازی، صنایع نیروگاهی و غیره. امروزه، آلیاژ نیمونیک گرید 80A به عنوان یکی از آلیاژهای مهم و پرکاربرد در صنایع مختلف شناخته شده است.

 

فرآیند تولید

فرآیند تولید آلیاژ نیمونیک گرید 80A یا هر آلیاژ نیمونیک دیگری، معمولاً از روش ذوب و ریخته‌گری پیروی می‌کند. در اینجا فرآیند کلی تولید آلیاژ نیمونیک گرید 80A توضیح داده می‌شود :

 

مواد اولیه :

مواد اولیه شامل فلزات اصلی مانند نیکل، کروم، کبالت، و تیتانیم می‌باشد.

عناصر افزودنی ممکن است نیز برای بهبود خواص و ویژگی‌های آلیاژ اضافه شوند.

 

ذوب :

مواد اولیه به تناسب مقادیر مشخص شده ترکیبات شیمیایی در کوره‌های ذوب شده و در دماهای بالا ذوب می‌شوند.

این فرآیند از جهت تأمین ترکیبات شیمیایی مورد نیاز و ایجاد یک آلیاژ متجانس بسیار حائز اهمیت است.

 

ریخته‌گری :

پس از ذوب کامل، آلیاژ مذاب ریخته‌گری می‌شود.

ریخته‌گری می‌تواند به صورت ریخته‌گری به شکل گوی یا قالب‌های دیگر صورت گیرد.

 

خنک کردن و تشکیل ساختار : 

پس از ریخته‌گری، قطعه در محیطی کنترل شده قرار می‌گیرد تا خنک شود.

این فرآیند می‌تواند به صورت طبیعی یا با استفاده از فرآیندهای سریع‌تر مانند آب‌خنک‌کنی صورت گیرد.

 

آنیل کردن (اختیاری) :

در برخی موارد، آلیاژ بعد از تشکیل، آنیل می‌شود تا خواص مکانیکی و ساختاری بهبود یابد.

 

فرآیندهای پس از تولید :

بعد از تولید، قطعات ممکن است از فرآیندهای مکانیکی مانند تراشکاری، تمیز کاری و حرارت‌دهی برای بهبود دقت و خواص خود استفاده شود.

این فرآیند کلی تولید آلیاژ نیمونیک گرید 80A را پوشش می‌دهد. هر فرآیند خاصی ممکن است به توجه به نیازهای خاص صنعتی و محصولات مختلف مورد تغییر و بهبود قرار گیرد.

آلیاژ نیمونیک 80A یک آلیاژ پایه نیکل است که برای مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این آلیاژ معمولاً در دماهای بالای 1000 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از نظر استانداردها، آلیاژ نیمونیک 80A معمولاً با استانداردهای مختلفی مانند AMS 5766، AMS 5660، AMS 5661، AMS 5581، ASTM B637، ASTM B462، ASTM B408 و UNS N07080 هماهنگ است. این استانداردها برای مشخصات فنی، خواص مکانیکی، روش‌های آزمایش و سایر موارد مرتبط با این آلیاژ مشخصات را ارائه می‌دهند.

 

خصوصیات ویژه

خصوصیات ویژه آلیاژ نیمونیک گرید 80A شامل موارد زیر می‌شود :

 

مقاومت در برابر خوردگی : این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی است، به خاطر تشکیل لایه اکسید کروم بر روی سطح فلز که از تخریب آن جلوگیری می‌کند.

 

مقاومت در دماهای بالا : نیمونیک گرید 80A در دماهای بالا همچنان عملکرد خوبی دارد و تا دمای 815 درجه سلسیوس (1500 درجه فارنهایت) قابل استفاده است.

 

مقاومت در محیط‌های اکسیده : این آلیاژ در مقابل محیط‌های اکسنده، به خصوص در دماهای بالا و پایین، عملکرد بسیار خوبی دارد.

 

سادگی در ماشین‌کاری : آلیاژ نیمونیک گرید 80A به خوبی قابل ماشین‌کاری است که این امر اجازه می‌دهد تا قطعات با دقت بالا و به شکل‌های مختلف تولید شوند.

 

راحتی در جوشکاری : این آلیاژ به راحتی قابلیت جوشکاری را دارد، که این ویژگی از آن استفاده را در ساخت قطعات و تجهیزاتی با ساختار‌های متنوع و پیچیده را تسهیل می‌کند.

 

با توجه به این خصوصیات، آلیاژ نیمونیک گرید 80A به عنوان یک ماده ساختاری مورد توجه در صنایعی مانند صنعت هوافضا، صنایع نیروگاهی، و صنایع خودروسازی استفاده می‌شود.

 

ترکیبات شیمیایی

با توجه به اطلاعات ارائه شده، ترکیبات شیمیایی آلیاژ نیمونیک گرید 80A به شرح زیر است :

 

کربن (C) : حداکثر 0.10 درصد

کروم (Cr) : از 18.0 تا 21.0 درصد

سیلیسیم (Si) : حداکثر 1.0 درصد

مس (Cu) : حداکثر 0.2 درصد

آهن (Fe) : حداکثر 3.0 درصد

منگنز (Mn) : حداکثر 1.0 درصد

تیتانیوم (Ti) : از 1.8 تا 2.7 درصد

آلومینیوم (Al) : از 1.0 تا 1.8 درصد

کبالت (Co) : حداکثر 2.0 درصد

بور (B) : حداکثر 0.008 درصد

زیرکونیوم (Zr) : حداکثر 0.15 درصد

سرب (Pb) : حداکثر 0.0025 درصد

گوگرد (S) : حداکثر 0.015 درصد

نیکل (Ni) : مقدار متغیر و وابسته به ترکیبات دیگر و نیازهای خاص.

این ترکیبات شیمیایی، همانند یک دستورالعمل استاندارد، ممکن است در تولیدات مختلف یا سفارشات خاص تغییر کنند.

 

خواص مکانیکی

با توجه به اطلاعات ارائه شده، خواص مکانیکی آلیاژ نیمونیک گرید 80A به شرح زیر است :

 

استحکام کششی : 1250 مگاپاسکال یا 181 کیلوپاوند بر اینچ مربع (MPa یا ksi)

تنش تسلیم : 780 مگاپاسکال یا 113 کیلوپاوند بر اینچ مربع (MPa یا ksi)

افزایش طول نسبی : 30 درصد

این خواص مکانیکی نشان‌دهنده‌ی قدرت، انعطاف‌پذیری و توانایی آلیاژ نیمونیک گرید 80A در مقابل تنش‌ها و فشارهای مختلف است.

 

کاربردها

آلیاژ نیمونیک گرید 80A به دلیل خواص مکانیکی برجسته‌اش و مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های مختلف، در صنایع متعدد استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای این آلیاژ عبارتند از :

 

صنعت هوافضا : استفاده در ساخت قطعات موتورها، کنترل‌های پرواز، و سایر اجزای کلیدی هواپیماها به دلیل مقاومت بالا در برابر دما و تنش.

 

صنایع نیروگاهی : استفاده در تجهیزات نیروگاه‌های حرارتی و هسته‌ای به علت مقاومت در برابر خوردگی و دما.

 

صنعت نفت و گاز : استفاده در ساخت لوله‌ها، شیرها، و تجهیزات مختلف برای مقابله با شرایط محیطی سخت و خوردگی.

 

صنایع خودروسازی : استفاده در قطعات موتور، ترمینال‌ها، و سیستم‌های تعلیق به دلیل مقاومت در برابر خستگی و خوردگی.

 

صنایع دریایی : استفاده در تجهیزات دریایی مانند کشتی‌ها، سکوهای نفتی، و سیستم‌های زیر آب به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و شرایط دریایی سخت.

 

صنایع فضایی : استفاده در ساخت قطعات فضایی و سیستم‌های فضایی به دلیل مقاومت در برابر دما، تنش، و خوردگی.

 

با توجه به خواص و کاربردهای گسترده‌ای که دارد، آلیاژ نیمونیک گرید 80A یکی از مواد مهم و حیاتی در صنایع مختلف مهندسی و تولید محسوب می‌شود.

 

کاربردهای آلیاژ نیمونیک 80A در زمینه اتومبیل‌های ریسینگ 

آلیاژ نیمونیک گرید 80A به عنوان یک ماده ساختاری با خواص مکانیکی بالا و مقاومت در برابر شرایط سخت دمایی و تنش‌های مختلف، در صنعت اتومبیل‌سازی ریسینگ نیز کاربرد دارد. برخی از کاربردهای این آلیاژ در زمینه اتومبیل‌های ریسینگ عبارتند از:

 

سوپاپ‌ها و خروجی دود ناشی از احتراق : آلیاژ نیمونیک گرید 80A برای ساخت سوپاپ‌ها و قطعات دودکشی از جمله خروجی دود ناشی از احتراق در موتورهای اتومبیل‌های ریسینگ استفاده می‌شود. این قطعات باید مقاومت بالا در برابر دما، فشار، و فرکانس‌های مختلف داشته باشند.

 

بست‌ها :  آلیاژ نیمونیک گرید 80A در ساخت بست‌ها نیز به کار می‌رود. بست‌ها باید تحت فشار و تنش‌های زیاد قرار گیرند و مقاومت بالایی در برابر خستگی و خوردگی داشته باشند که این خواص را آلیاژ نیمونیک گرید 80A به ارمغان می‌آورد.

 

گیربکس خودرو : در بخش‌هایی از گیربکس خودرو که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار، فرکانس‌های متعدد، و دماهای بالا دارند، آلیاژ نیمونیک گرید 80A به کار می‌رود. این آلیاژ می‌تواند به عنوان جزء‌هایی از گیربکس دنده‌ها و قطعات متحرک دیگر در این قسمت از خودرو مورد استفاده قرار گیرد.

 

با استفاده از آلیاژ نیمونیک گرید 80A در این بخش‌های از خودرو، از ویژگی‌های مکانیکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، و مقاومت در برابر شرایط دمایی مختلف بهره‌برداری می‌شود که به بهبود کارایی و پایداری خودرو در شرایط سخت ریسینگ کمک می‌کند.

 

گرید های دیگر آلیاژهای نیمونیک

در زیر نمونه‌هایی از آلیاژهای نیمونیک و ویژگی‌های آن‌ها آورده شده است :

 

آلیاژ نیمونیک 90 :

ویژگی‌ها : این آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالا در برابر دما و تنش‌های مکانیکی است. همچنین دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی و خستگی می‌باشد.

کاربردها : صنایع هوافضا، صنایع نیروگاهی، خودروسازی و غیره.

 

آلیاژ نیمونیک 80/20 :

ویژگی‌ها : این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون است. همچنین مقاومت خوبی در برابر دما و تنش‌های مکانیکی دارد.

کاربردها : اتصالات لوله‌های نفتی، صنایع نیروگاهی، مخازن تحت فشار و غیره.

 

آلیاژ نیمونیک 75/25 :

ویژگی‌ها : این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و خستگی است. همچنین مقاومت خوبی در برابر دما و تنش‌های مکانیکی دارد.

کاربردها : تجهیزات نیروگاهی، صنایع شیمیایی، سیستم‌های آب‌شیرین‌کن و غیره.

 

آلیاژ نیمونیک C-276 :

ویژگی‌ها : این آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، اکسیداسیون و خستگی است. همچنین مقاومت خوبی در برابر دما و تنش‌های مکانیکی دارد.

کاربردها : صنایع پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، سیستم‌های کلرینه‌سازی و غیره.

 

آلیاژ نیمونیک 625 :

ویژگی‌ها : این آلیاژ دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی، اکسیداسیون و خستگی است. همچنین مقاومت خوبی در برابر دما و تنش‌های مکانیکی دارد.

کاربردها : صنایع هوافضا، خودروسازی، صنایع دریایی، سیستم‌های گرمایش و سرمایش و غیره.

این فهرست تنها چند نمونه از آلیاژهای نیمونیک است و هنوز آلیاژهای دیگری نیز وجود دارند که برای نیازهای خاص صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

مقایسه‌ بین آلیاژ نیمونیک گرید 80A و سایر آلیاژهای نیمونیک

با ارائه مقایسه‌ای بین آلیاژ نیمونیک گرید 80A و سایر آلیاژهای نیمونیک، می‌توانیم تفاوت‌ها و ویژگی‌های هرکدام را مشخص کنیم :

 

آلیاژ نیمونیک 90 :

تفاوت : آلیاژ نیمونیک 90 دارای مقاومت بیشتری در برابر دما و تنش‌های مکانیکی است.

کاربردها : آلیاژ نیمونیک 90 بیشتر در صنایعی که نیاز به مقاومت بالا در برابر دما دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند صنایع هوافضا و صنایع نیروگاهی.

 

آلیاژ نیمونیک 80/20 :

تفاوت: آلیاژ نیمونیک 80/20 دارای مقاومت بیشتری در برابر خوردگی و اکسیداسیون است.

کاربردها: این آلیاژ بیشتر در صنایعی که در معرض خوردگی و اکسیداسیون هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند اتصالات لوله‌های نفتی و صنایع نیروگاهی.

 

آلیاژ نیمونیک 75/25 :

تفاوت: آلیاژ نیمونیک 75/25 دارای خواص بالایی در برابر خستگی و خوردگی است.

کاربردها: این آلیاژ بیشتر در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر خستگی و خوردگی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند تجهیزات نیروگاهی و صنایع شیمیایی.

 

آلیاژ نیمونیک C-276 :

تفاوت: آلیاژ نیمونیک C-276 دارای مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی، اکسیداسیون و خستگی است.

کاربردها: این آلیاژ بیشتر در صنایعی که با شرایط خوردگی و اکسیداسیون سخت روبرو هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند صنایع پتروشیمی و پالایشگاه‌ها.

 

آلیاژ نیمونیک 625 :

تفاوت : آلیاژ نیمونیک 625 دارای خواص بالایی در برابر خوردگی، اکسیداسیون و خستگی است.

کاربردها : این آلیاژ بیشتر در صنایعی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند صنایع هوافضا و صنایع دریایی.

به طور کلی، هر آلیاژ نیمونیک دارای ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود است که بسته به نیازهای خاص صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.