آلیاژ نیمونیک گرید 90

Grade 90 nimonic alloy

 

آلیاژ نیمونیک گرید 90 در انواع میلگرد، لوله و ورق تولید می‌شود و از ترکیب عناصر نیکل، کروم، و کبالت به وجود آمده است. این آلیاژ، به دلیل پدیده سخت شدن بارشی، از افزایش استحکام بهره‌مند می‌شود.

 

معرفی آلیاژ نیمونیک 90

معرفی آلیاژ نیمونیک 90 نشان می‌دهد که این آلیاژ در برابر خزش و تنش‌هایی که در دماهای بالا (حداکثر 1740 درجه فارنهایت یا معادل 950 درجه سلسیوس) اتفاق می‌افتد، مقاوم است. این مقاومت باعث می‌شود که آلیاژ قابلیت ارائه عملکرد خوبی در شرایط انتقال دما و تنش مکانیکی بالا را داشته باشد. در واقع، این آلیاژ معمولاً در قسمت‌هایی از سازه‌ها استفاده می‌شود که در معرض دما و تنش مکانیکی زیادی قرار دارند.

استحکام و مقاومت بالای این آلیاژ در برابر خوردگی، دماهای بالا و اکسیداسیون، به دلیل حضور عناصر آلومینیوم و تیتانیوم در ترکیب آلیاژی آن است که در فرایند تولید آلیاژ اضافه شده‌اند.

 

تاریخچه آلیاژهای نیمونیک

تاریخچه آلیاژهای نیمونیک، به ویژه آلیاژ نیمونیک گرید 90، با توجه به تجارب و پیشرفت‌های متنوع در زمینه مهندسی مواد و فناوری فلزات پیش می‌رود. در اینجا یک نگاه کلی به تاریخچه این آلیاژها ارائه می‌شود :

 

پیدایش نیمونیک :

واژه “نیمونیک” به معنای “نیکل مونتاژ” (Nickel-Montage) است. این واژه نخستین بار توسط شرکت Special Metals Corporation در سال 1926 برای توصیف آلیاژهایی که از نیکل به عنوان اصلیترین عنصر استفاده می‌کنند، معرفی شد. آلیاژهای نیمونیک به عنوان گروهی از آلیاژهای فلزی با ترکیبات خاص شناخته می‌شوند که از نیکل به عنوان اصلیترین عنصر و حداقل یک عنصر دیگر به عنوان افزودنی استفاده می‌کنند.

 

پیدایش آلیاژ نیمونیک گرید 90 :

آلیاژ نیمونیک گرید 90 یکی از آلیاژهای نیمونیک پیشرفته و با کاربردهای گسترده است. تحقیقات و توسعه در زمینه فناوری مواد و مهندسی متالورژی باعث به وجود آمدن آلیاژهای نیمونیک با ویژگی‌های مکانیکی، حرارتی و خوردگی برتر شده است. آلیاژ نیمونیک 90 به خاطر خصوصیات منحصر به فردش و مقاومت در برابر دما و تنش مکانیکی بالا، در کاربردهایی مانند صنایع هوافضا، توربین‌های گازی، و صنایع نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

توسعه و بهبودات :

در طول سال‌ها، تحقیقات و بهبودات در زمینه ترکیبات آلیاژی نیمونیک ادامه یافته و نسل‌های مختلفی از آلیاژها به بازار عرضه شده‌اند. هر نسل جدید آلیاژ نیمونیک با بهبودهایی در خصوصیات مکانیکی، حرارتی، و خوردگی طراحی شده است.

تاریخچه آلیاژهای نیمونیک به دلیل کاربردهای وسیع در صنایع پیچیده و مهم، همواره مورد توجه و تحقیقات بسیاری از مهندسان و محققان در حوزه فناوری مواد و فلزات قرار گرفته است.

 

فرایند تولید

فرایند تولید آلیاژ نیمونیک 90 یک فرایند پیچیده و دقیق است که شامل مراحل زیر می‌شود:

 

انتخاب و تهیه مواد اولیه :

این آلیاژ از ترکیب عناصر مختلفی از جمله نیکل، کروم، کبالت و سایر عناصر به میزان دقیق تشکیل شده است. مواد اولیه با کیفیت بالا و با دقت تهیه می‌شوند.

 

آمیختن و آلیاژسازی :

مواد اولیه مختلف به دقت با یکدیگر آمیخته و آلیاژسازی می‌شوند. این مرحله برای تضمین ترکیب دقیق و یکنواخت آلیاژ از اهمیت بسزایی برخوردار است.

 

فرآیند ذوب :

آلیاژ آمیخته شده در کوره‌های با دماهای بالا ذوب می‌شود. این فرآیند به منظور حصول بر یک ذره‌بندی یکنواخت و دقیق استفاده می‌شود.

 

شکل‌دهی و تشکیل قطعات :

آلیاژ در حالت مذاب به شکل‌دهی می‌پردازد. این شکل‌دهی ممکن است به وسیله ریخته‌گری، تزریق گاز، یا فرآیندهای دیگر صورت گیرد. در این مرحله، قطعات آلیاژ به شکلهای مختلف (مانند پره‌های توربین) تشکیل می‌شوند.

 

عملیات حرارتی :

پس از شکل‌دهی، قطعات آلیاژ ممکن است به عملیات حرارتی (heat treatment) تحت گذارده شوند. این فرآیند به منظور بهبود خصوصیات مکانیکی و حرارتی آلیاژ انجام می‌شود.

 

ماشینکاری و پس‌ازتراشی :

قطعات آلیاژ پس از فرآیندهای اصلی ممکن است نیاز به ماشینکاری یا تراشی داشته باشند تا به ابعاد و شکل نهایی برسند.

 

آزمون‌ها و کنترل کیفیت :

قبل از عرضه به بازار، قطعات آلیاژ نیمونیک گرید 90 مورد آزمون‌های مختلف مانند آزمون هسته‌ای، آزمون فلزیکی و آزمون تراکم الکتریکی قرار می‌گیرند تا اطمینان حاصل شود که خصوصیات مکانیکی و کیفیت مطلوبی دارند.

 

بسته‌بندی و عرضه به بازار :

پس از کنترل کیفیت، قطعات آلیاژ بسته‌بندی شده و جهت عرضه به بازار آماده می‌شوند.

 

ترکیبات شیمیایی

کربن : حداکثر 0.13 درصد

سیلیسیم : حداکثر 1.0 درصد

مس : حداکثر 0.2 درصد

آهن : حداکثر 1.5 درصد

منگنز : حداکثر 1.0 درصد

کروم : حداقل 18.0 و حداکثر 21.0 درصد

تیتانیوم : حداقل 2.0 و حداکثر 3.0 درصد

آلومینیوم : حداقل 1.0 و حداکثر 2.0 درصد

کبالت : حداقل 15.0 و حداکثر 21.0 درصد

بور : حداکثر 0.02 درصد

سولفور : حداکثر 0.015 درصد

سرب : حداکثر 0.0020 درصد

زیرکونیوم : حداکثر 0.15 درصد

نیکل : به میزان متعادل

 

خصوصیات مکانیکی

خصوصیات مکانیکی آلیاژ نیمونیک 90 در دمای 20 درجه سلسیوس (68 درجه فارنهایت) به شرح زیر است :

 

تنش تسلیم (0.1 درصد) : 729 مگاپاسکال (106000 ksi)

تنش تسلیم (0.2 درصد) : 752 مگاپاسکال (109000 ksi)

استحکام کششی : 1175 مگاپاسکال (107000 ksi)

افزایش طول نسبی : 30 درصد

ضریب کاهش مقطع : 47 درصد

این خصوصیات مکانیکی نشان‌دهنده استحکام و مقاومت آلیاژ نیمونیک گرید 90 در شرایط خاص دما و تنش مکانیکی است. مهمترین ویژگی‌های این آلیاژ شامل تحمل به شرایط دمای بالا، مقاومت در برابر خزش، و استحکام مکانیکی مناسب است که آن را برای کاربردهایی نظیر پره‌های توربین گازی، ابزار گرم، قطعات اتومبیل و صنایع هوافضا مناسب می‌کند.

 

 

ویژگی‌های آلیاژ نیمونیک گرید 90 عبارتند از:

 

استحکام باالا :

دارای استحکام کششی بالا است که آن را برای استفاده در شرایطی که تنش مکانیکی زیادی وجود دارد، مناسب می‌کند.

 

تحمل به دماهای بالا :

مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا تا 1000 درجه سلسیوس (1832 درجه فارنهایت) دارد، که این ویژگی آن را برای کاربردهایی در شرایط حرارتی خاص، نظیر پره‌های توربین گازی، مناسب می‌کند.

 

مقاومت در برابر خزش :

دارای مقاومت خوبی در برابر خزش (Creep Resistance) در دماهای بالا است که از آن به عنوان یک ویژگی مهم در تولید پره‌های توربین استفاده می‌شود.

 

افزایش طول نسبی بالا :

دارای افزایش طول نسبی بالاست که نشان‌دهنده قابلیت تغییر شکل قبل از شکست در شرایط تنش مکانیکی است.

 

ضریب کاهش مقطع بالا :

با توجه به ضریب کاهش مقطع بالا، در شرایط خطرناک تنش، این آلیاژ به طور مثبت عمل می‌کند و از شکست جلوگیری می‌کند.

 

کارایی در محیط‌های خورنده :

مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون، به دلیل وجود عناصر مقاوم در آلیاژ نظیر کروم و تیتانیوم.

 

استفاده در صنایع مختلف :

قابلیت استفاده در صنایع متنوع از جمله هوافضا، صنایع نفت و گاز، اتومبیل‌سازی و غیره.

 

ماشینکاری و شکل‌پذیری مناسب :

قابلیت ماشینکاری با روش‌های معمولی و تغییر شکل با استفاده از روش‌های معمولی را داراست.

 

قابلیت جوشکاری :

امکان جوشکاری با استفاده از روش‌های معمولی با حفظ ویژگی‌های مکانیکی و حرارتی.

 

 

قابلیت ماشینکاری و شکل‌پذیری :

آلیاژ نیمونیک 90، پس از انجام عملیات حرارتی، توانمندی خوبی در زمینه ماشینکاری و تغییر شکل دارد. عملیات ماشینکاری این آلیاژ با استفاده از روش‌های متداول و با استفاده از مواد خنک کننده مناسب انجام می‌شود. اگر قطعه کار به فعالیت‌هایی که نیاز به سرعت بالای ماشینکاری دارند (مانند فرزکاری، تراشکاری، و سنگ‌زنی) تحت وفقت قرار گیرد، حتماً باید از آب به عنوان مایع خنک کننده استفاده شود.

همچنین، در زمان انجام تراشی داخلی، سوراخ کاری، و قلاویز زنی، استفاده از یک روان‌کننده قوی و مؤثر ضروری است. از سوی دیگر، تغییر شکل و فرم آلیاژ نیمونیک گرید 90 به کمک روش‌های معمولی نیز امکان‌پذیر است.

 

 

شرایط و ضوابط موجود برای جوشکاری آلیاژ نیمونیک گرید 90 :

 

روش‌های جوشکاری :

می‌توان از روش‌های جوشکاری معمولی و اصولی مانند TIG (Tungsten Inert Gas) یا MIG (Metal Inert Gas) برای جوشکاری آلیاژ نیمونیک 90 استفاده کرد.

 

مواد جوشکاری :

از سوزن‌ها و سیم‌های جوشکاری با ترکیبات مناسب و با کیفیت برای جوشکاری این آلیاژ استفاده کنید.

 

میزان حرارت :

دمای مناسب جوشکاری باید با توجه به خصوصیات آلیاژ تنظیم شود. حتماً دمای جوشکاری باید در محدوده مناسب برای این آلیاژ (کمتر از 1740 درجه فارنهایت یا معادل 950 درجه سلسیوس) باشد.

 

گاز محافظ :

برای جلوگیری از اکسیداسیون و حفظ کیفیت جوش، از گازهای محافظ مانند آرگون استفاده کنید.

 

پس از جوشکاری :

برای بهبود ویژگی‌های مکانیکی، عملیات حرارتی پس از جوشکاری را در نظر بگیرید. این مرحله باعث کاهش تنش‌های داخلی و بهبود استحکام جوش می‌شود.

 

آزمون و کنترل کیفیت :

بر اساس استانداردهای مربوطه، آزمون‌های غیرمخرب مانند آزمون هسته‌ای، آزمون فلزیکی و آزمون تراکم الکتریکی انجام دهید تا اطمینان حاصل کنید که جوش با کیفیت مطلوبی ایجاد شده است.

توجه داشته باشید که همواره باید به استانداردها و راهنمایی‌های تولیدکننده آلیاژ توجه کرده و شرایط خاص جوشکاری را بر اساس نیازهای خود تنظیم کنید.

 

رسانایی گرمایی در دماهای مختلف

رسانایی گرمایی آلیاژ نیمونیک گرید 90 در دماهای مختلف به صورت زیر است:

 

در دمای 20 درجه سلسیوس (68 درجه فارنهایت) :

11.47 وات بر متر بر درجه سلسیوس

80.46 Btu در اینچ بر مجذور فوت بر ساعت بر درجه فارنهایت

 

در دمای 500 درجه سلسیوس (932 درجه فارنهایت) :

18.97 وات بر متر بر درجه سلسیوس

133.07 Btu در اینچ بر مجذور فوت بر ساعت بر درجه فارنهایت

 

در دمای 1000 درجه سلسیوس (1832 درجه فارنهایت) : 

27.88 وات بر متر بر درجه سلسیوس

195.58 Btu در اینچ بر مجذور فوت بر ساعت بر درجه فارنهایت

 

این اطلاعات نشان‌دهنده توانایی آلیاژ نیمونیک گرید 90 در انتقال حرارت در دماهای مختلف می‌باشد.

 

جزئیات کشش برای آلیاژ نیمونیک گرید 90

جزئیات کشش برای آلیاژ نیمونیک گرید 90 در دمای 20 درجه سلسیوس (68 درجه فارنهایت) به شرح زیر است :

 

تنش تسلیم (0.1 درصد) : 729 مگاپاسکال (106000 ksi)

تنش تسلیم (0.2 درصد) : 752 مگاپاسکال (109000 ksi)

استحکام کششی : 1175 مگاپاسکال (107000 ksi)

افزایش طول نسبی : 30 درصد

ضریب کاهش مقطع : 47 درصد

این مقادیر نشان‌دهنده خصوصیات مکانیکی آلیاژ نیمونیک گرید 90 در شرایط مشخص دمای 20 درجه سلسیوس می‌باشد.

 

کاربرد های نیمونیک گرید 90

آلیاژ نیمونیک گرید 90 به دلیل ویژگی‌های مناسب خود در شرایط دما و تنش مکانیکی بالا، در صنایع مختلف به کار می‌رود. برخی از کاربردهای اصلی این آلیاژ عبارتند از: 

 

ساخت پره توربین‌های گازی :

در تولید پره‌های توربین گازی که در شرایط دمای بالا، خزش و تنش مکانیکی بالا قرار دارند، از آلیاژ نیمونیک گرید 90 استفاده می‌شود.

 

ابزارهای گرم :

این آلیاژ در تولید ابزارها و قطعات گرم به کار می‌رود که تحت دماهای بالا کار می‌کنند، اما با استحکام و مقاومت مناسب به تنش‌های مکانیکی نیز تحمل می‌کنند.

 

قطعات اتومبیل :

در صنعت خودرو، آلیاژ نیمونیک گرید 90 در ساخت قطعاتی مانند سوپر شارژ و توربو شارژ، سوپاپ‌های موتور و سایر قطعات تحت تنش و دمای بالا به کار می‌رود.

 

قطعات هوافضا :

در صنایع هوافضا و هوانوردی نیز از این آلیاژ در ساخت قطعاتی که در شرایط دما و تنش بالا قرار دارند، استفاده می‌شود.

 

صنایع نظامی :

در صنایع نظامی، آلیاژ نیمونیک گرید 90 برای ساخت قطعاتی که در مواجهه با شرایط سخت نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به کار می‌رود.

استفاده از این آلیاژ در مواردی که قرار است قطعه تحت دما و تنش زیاد قرار گیرد، به دلیل خصوصیات مکانیکی و حرارتی مناسب آن، توجیه‌پذیری و بهبود کارایی را فراهم می‌کند.

 

استانداردها

برخی از استانداردهای مرتبط با آلیاژ نیمونیک 90 عبارتند از :

1. AMS 5829 : این استاندارد به طور خاص برای آلیاژ نیمونیک 90 تعیین شده است و شامل الزامات مختلف مانند ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و خصوصیات حرارتی است.
2. UNS N07090 : این یک شناسه منحصر به فرد برای آلیاژ نیمونیک 90 است که توسط اتحادیه نیکل تعیین شده است.
3. W. Nr. 2.4632 : این یک شناسه دیگر برای آلیاژ نیمونیک 90 است که بر اساس استانداردهای آلمانی (DIN) تعیین شده است.

لطفاً توجه داشته باشید که استانداردها و شناسه‌ها ممکن است با گذر زمان تغییر کنند.

قیمت و خرید آلیاژ نیمونیک 90

با توجه به محدودیت‌ها و نوسانات قیمت در بازار، توصیه می‌شود که برای اطلاع از موجودی انبار، قیمت فعلی آلیاژ نیمونیک 90، و همچنین مشاوره رایگان با کارشناسان قبل از خرید، با شماره‌های تماس درج شده بر روی سایت گروه صنعتی تتنا تماس حاصل فرمایید. این اقدام به شما کمک می‌کند تا اطلاعات دقیق و به‌روز در خصوص قیمت و موجودی آلیاژ نیمونیک 90 را بدست آورید و تصمیم خود را با اطلاعات کاملتری بگیرید.

 

ممکن است تامین این نوع آلیاژ از اروپا توسط شرکت تامین تجهیزات گروه صنعتی تتنا باشد، اما برای جزئیات بیشتر و انجام معامله، بهتر است با ایشان تماس بگیرید.

 

مقایسه آلیاژ نیمونیک گرید 90 با گریدهای دیگر

مقایسه آلیاژ نیمونیک گرید 90 با گریدهای دیگر نیاز به تعیین گرید‌های خاص و مشخصات فنی آنها دارد. هر گرید آلیاژ نیمونیک معمولاً برای کاربردهای خاصی طراحی شده و دارای ویژگی‌های خاصی است. به همین دلیل، مقایسه باید با توجه به نیازها و مشخصات فنی موردنظر انجام شود.

منظور از “گرید” در آلیاژهای نیمونیک، معمولاً ترکیب خاصی از عناصر آلیاژیک است که خصوصیات مکانیکی، حرارتی، و خوردگی مشخصی دارد. در مقابل هر گرید، می‌توان به گریدهای دیگر از آلیاژهای نیمونیک اشاره کرد.

 

برخی از گریدهای دیگر آلیاژهای نیمونیک که با گرید 90 مقایسه می‌شوند، ممکن است شامل موارد زیر باشند :

 

آلیاژ نیمونیک گرید 75 :

معمولاً استفاده می‌شود در شرایط دما و تنش مکانیکی بالا. دارای استحکام کششی و خصوصیات حرارتی بالا است.

 

آلیاژ نیمونیک گرید 80A :

برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت در برابر خزش و تغییر شکل دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین دارای مقاومت در برابر حرارت بالاست.

 

آلیاژ نیمونیک گرید 625 :

دارای مقاومت خوب در برابر خوردگی و استحکام در دماهای بالا. معمولاً در صنایع نفت و گاز و هوافضا استفاده می‌شود.

 

آلیاژ نیمونیک گرید C-276 :

برای مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و استحکام در دماهای بالا مناسب است. بیشتر در محیط‌های شیمیایی استفاده می‌شود.

 

معایب

هر آلیاژ و گرید خاصی ممکن است معایب خود را داشته باشد. در مورد آلیاژ نیمونیک گرید 90 نیز ممکن است معایبی وجود داشته باشد. البته باید توجه داشت که معایب برخی آلیاژها ممکن است بر اساس شرایط استفاده و نیازهای خاص تغییر کند.
در مورد آلیاژ نیمونیک گرید 90، ممکن است معایب زیر وجود داشته باشد :

 

هزینه بالا :

تولید و فرآوری آلیاژهای نیمونیک، از جمله گرید 90، ممکن است به دلیل استفاده از مواد اولیه با کیفیت بالا و فرآیندهای پیچیده هزینه بالایی داشته باشد.

 

پردازش ماشینکاری :

برخی از آلیاژهای نیمونیک، از جمله گرید 90، ممکن است به دلیل مقاومت بالا، فرآیندهای ماشینکاری پیچیده‌تری را نیاز داشته باشند که ممکن است به افزایش هزینه تولید منجر شود.

 

محدودیت در موجودیت :

بسته به بازار و منابع موجود، آلیاژهای نیمونیک، به ویژه گرید 90، ممکن است در بازار محدودیت داشته باشند و نیاز به سفارش و تهیه خاص داشته باشند.
(البته شما میتوانید با خیال راحت برای تهیه این آلیاژ روی گروه صنعتی تتنا حساب کنید.)

 

مستعد به خوردگی :

آلیاژهای نیمونیک در برخی شرایط ممکن است مستعد به خوردگی شوند، به خصوص اگر در محیط‌های خاصی که خوردگی حاکم است مورد استفاده قرار گیرند.

 

پاسخ به حرارت :

در بعضی از موارد، نیاز به عملیات حرارتی پس از فرآوری و یا جوشکاری می‌تواند موجب افزایش زمان و هزینه تولید شود.

 

محدودیت‌های جوشکاری :

برخی از آلیاژهای نیمونیک ممکن است در فرآیند جوشکاری محدودیت‌هایی داشته باشند و نیاز به توجه خاص در این زمینه داشته باشند.

همچنین مهم است که هر آلیاژ به دلیل خصوصیات خاص خود در شرایط خاص استفاده شود و نیازمند انتخاب دقیق بر اساس نیازهای ویژه کاربرد باشد.