سوپر آلیاژ فولاد 718 چیست؟

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 A182 F9 چیست؟

فولاد A182 F9

F9 A182 steel

فولاد A182 F9 یکی از آلیاژهای پرکاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است که برای ساخت انواع فلنج ها و فیتینگ ها مورد استفاده قرار می گیرد. این آلیاژ شامل 0.03 درصد کربن، 0.5 تا 1 درصد سیلیسیوم، 0.3 تا 0.6 درصد منگنز، 0.03 درصد فسفر، 0.03 درصد گوگرد، 87.08 تا 90.3 درصد آهن، 8 تا 10 درصد کروم و 0.9 تا 1.1 درصد مولیبدن است. این آلیاژ جزء گروهی از آلیاژهای فولادی است که گرید های مختلفی دارند. برخی از این گرید ها عبارتند از: A182 F91 , A182 F22 ,A182 F12 , A182 F11 , A182 F5 که همگی در صنعت نفت و پتروشیمی کاربرد دارند. تفاوت این گرید ها در میزان ترکیبات شیمیایی آنها است.

سختی فولاد A182 F9 برابر با 218 برینل و استحکام کششی آن در دمای 20 درجه سانتی گراد برابر با 585 مگا پاسکال است.

 

ASTM A182 F9 یک مشخصه مواد فورج برای فولاد ضد زنگ درجه 9 است و برای تولید فورج های خالص یا فورج و ماشینکاری محصولات برای کاربردهایی که دمای بالایی دارند استفاده می شود. این مشخصه مواد شامل فلنج های لوله، فیتینگ های فورج شده و شیرها و قطعات فولادی آلیاژی و ضد زنگ برای خدمات دمای بالا است.

1. این فولاد ضد زنگ دارای 0.15 درصد کربن، 0.5 تا 1 درصد سیلیسیوم، 0.3 تا 0.6 درصد منگنز، 0.03 درصد فسفر، 0.03 درصد گوگرد، 8 تا 10 درصد کروم و 0.9 تا 1.1 درصد مولیبدن است.

2. این فولاد ضد زنگ جزء گروهی از فولادهای آلیاژی است که به آنها فولادهای کروم مولیبدن می گویند.

3. در ایران، این فولاد ضد زنگ با نام X12CrMo9-1 یا 12CrMo9-1 شناخته می شود.

 

تفاوت بین SA 182 و A182 چیست؟

هر دو سازمان استانداردهای مختلفی را برای محصولات متنوعی که در صنایع مختلف استفاده می شوند، توسعه و حفظ می کنند. تفاوت اصلی بین ASTM A182 و ASME SA182 این است که ASTM A182 یک مشخصه استاندارد برای مواد است، در حالی که ASME SA182 یک مشخصه استاندارد برای مواد و فرآیند تولید است.

 

خواص

عمومی

ویژگی
درجه حرارت
ارزش
تراکم 23.0 °C 7.8 – 7.9 g/cm³

 

مکانیکی

ویژگی
درجه حرارت
ارزش
مدول الاستیک 23.0 °C

200 – 215 GPa

کشیدگی A50 23.0 °C

20 %

سختی، برینل 23.0 °C

179 – 217 [-]

نسبت پواسون 23.0 °C 0.29 [-]
کاهش مساحت 23.0 °C

40 %

استحکام کششی 23.0 °C 585 MPa
قدرت تسلیم Rp0.2 23.0 °C

380 MPa

حرارتی

ویژگی
درجه حرارت
ارزش
ضریب انبساط حرارتی 23.0 °C

1.1E-5 – 1.4E-5 1/K

نقطه ذوب

1382 – 1529 °C

ظرفیت حرارتی خاص 23.0 °C

448 – 502 J/(kg·K)

رسانایی گرمایی 23.0 °C

36 – 43 W/(m·K)

 

خواص شیمیایی

ویژگی
ارزش
کربن 0.15 %
کروم

8 – 10 %

منگنز 0.3 – 0.6 %
مولیبدن

0.9 – 1.1 %

فسفر

0.03 %

سیلیکون 0.5 – 1 %
گوگرد 0.03 %