مثبتات معدنية خاصة - مثبتات Inconel ، براغي ، صواميل ، براغي ، غسالات

Inconel هي علامة تجارية مسجلة لشركة Special Metals Corporation لعائلة من السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكروم الأوستنيتي.

سبائك Inconel هي مواد مقاومة للأكسدة والتآكل مناسبة تمامًا للخدمة في البيئات القاسية المعرضة للضغط والحرارة. عند تسخينها ، تشكل Inconel طبقة أكسيد سميكة وثابتة وخاملة تحمي السطح من هجوم إضافي. يحتفظ Inconel بالقوة على نطاق واسع من درجات الحرارة ، وهو جذاب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية حيث يستسلم الألمنيوم والصلب للزحف نتيجة للوظائف البلورية المستحثة حرارياً. تم تطوير قوة Inconel عالية الحرارة عن طريق تقوية المحلول الصلب أو تصلب الترسيب ، اعتمادًا على السبيكة.

Inconel هي علامة تجارية مسجلة لشركة Special Metals Corporation لعائلة من السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكروم الأوستنيتي.

سبائك Inconel هي مواد مقاومة للأكسدة والتآكل مناسبة تمامًا للخدمة في البيئات القاسية المعرضة للضغط والحرارة. عند تسخينها ، تشكل Inconel طبقة أكسيد سميكة وثابتة وخاملة تحمي السطح من هجوم إضافي. يحتفظ Inconel بالقوة على نطاق واسع من درجات الحرارة ، وهو جذاب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية حيث يستسلم الألمنيوم والصلب للزحف نتيجة للوظائف البلورية المستحثة حرارياً. تم تطوير قوة Inconel عالية الحرارة عن طريق تقوية المحلول الصلب أو تصلب الترسيب ، اعتمادًا على السبيكة.

عادة ما تستخدم سبائك Inconel في تطبيقات درجات الحرارة العالية. الأسماء التجارية الشائعة لـ

Inconel Alloy 625 تشمل: Inconel 625 و Chronin 625 و Altemp 625 و Haynes 625 و Nickelvac 625 و Nicrofer 6020.

تشمل سبائك Inconel 600: NA14 و N06600 و BS3076 و 2.4816 و NiCr15Fe (بالفرنسية) و NiCr15Fe (الاتحاد الأوروبي) و NiCr15Fe8 (DE).

Inconel 718 تشمل: Nicrofer 5219 و Superimphy 718 و Haynes 718 و Pyromet 718 و Supermet 718 و Udimet 718.

تكوين:

تختلف سبائك Inconel بشكل كبير في تكوينها ، ولكن جميعها تتكون في الغالب من النيكل ، مع وجود الكروم كعنصر ثانٍ.

الخصائص:

سبائك Inconel هي مواد مقاومة للأكسدة والتآكل مناسبة تمامًا للخدمة في البيئات القاسية المعرضة لأحمال ميكانيكية عالية. عند تسخينها ، تشكل Inconel طبقة أكسيد خاملة سميكة ومستقرة تحمي السطح من هجوم إضافي. يحتفظ Inconel بالقوة على نطاق واسع من درجات الحرارة ، وهو جذاب للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية حيث يستسلم الألمنيوم والصلب للزحف نتيجة الفراغات الكريستالية المستحثة حرارياً (انظر معادلة أرهينيوس). تم تطوير قوة Inconel في درجات الحرارة المرتفعة عن طريق تقوية المحلول الصلب أو تقوية الترسيب ، اعتمادًا على السبيكة. في أصناف تصلب العمر أو تقوية الترسيب ، تتحد كميات صغيرة من النيوبيوم مع النيكل لتكوين المركب المعدني Ni3Nb أو جاما مزدوج الأساس (γ ″). تشكل جاما برايم بلورات مكعبة صغيرة تمنع الانزلاق والزحف بفعالية في درجات الحرارة المرتفعة. يزداد تكوين بلورات جاما برايم بمرور الوقت ، خاصة بعد ثلاث ساعات من التعرض للحرارة البالغة 850 درجة مئوية (1560 درجة فهرنهايت) ، ويستمر في النمو بعد 72 ساعة من التعرض.

تصنيع:

Inconel هو معدن يصعب تشكيله واستخدامه في الماكينة باستخدام تقنيات التشكيل الباردة التقليدية بسبب تصلب العمل السريع. بعد مرور التشغيل الآلي الأول ، يميل تصلب العمل إلى تشويه بلستيك إما قطعة العمل أو الأداة في التمريرات اللاحقة. لهذا السبب ، يتم تشكيل Inconels المتينة مثل 718 باستخدام قطع قوي ولكن بطيء باستخدام أداة صلبة ، مما يقلل من عدد التمريرات المطلوبة. بدلاً من ذلك ، يمكن إجراء غالبية المعالجة باستخدام قطعة العمل في أ"محلول" الشكل ، مع تنفيذ الخطوات النهائية فقط بعد تصلب السن.

يتم تشكيل الخيوط الخارجية باستخدام مخرطة ل "نقطة واحدة"الخيوط أو عن طريق لف الخيوط في حالة معالجة المحلول (للسبائك القابلة للتصلب) باستخدام آلة لولبية. يمكن أيضًا لولب Inconel 718 بعد تقادم كامل باستخدام حرارة الحث إلى 700 درجة مئوية (1،290 درجة فهرنهايت) دون زيادة حجم الحبوب. يمكن أيضًا تشكيل الخيوط الداخلية باستخدام آلة التفريغ الكهربائي (EDM).

غالبًا ما يتم قطع الصفيحة باستخدام قاطع اتيرجيت. تُستخدم أيضًا قواطع السيراميك المقواة بالشعرات الجديدة في تصنيع سبائك النيكل. يزيلون المواد بمعدل أسرع بثماني مرات من قواطع الكربيد الأسمنتية. بصرف النظر عن هذه الطرق ، يمكن أيضًا تصنيع أجزاء Inconel عن طريق الصهر الانتقائي بالليزر والمعالجة الكهروكيميائية.

في كثير من الأحيان ، يعد الطحن بنفث الماء أو الليزر طريقة مفضلة واقتصادية لتشكيل مكونات سبائك النيكل لتشكيلها وإنهائها. نظرًا لصلابة المواد الكاشطة المستخدمة ، فإن عجلات الطحن لا تتأثر بتصلب عمل المواد وتظل حادة ومتينة.

الاستخدامات:

غالبًا ما يتم العثور على Inconel في البيئات القاسية. إنه شائع في شفرات التوربينات الغازية ، وموانع التسرب ، وأجهزة الاحتراق ، وكذلك دوارات وأختام الشاحن التوربيني ، وأعمدة محرك مضخة البئر الكهربائية الغاطسة ، ومثبتات درجة الحرارة العالية ، والمعالجة الكيميائية وأوعية الضغط ، وأنابيب المبادل الحراري ، ومولدات البخار والمكونات الأساسية في الضغط النووي. مفاعلات المياه ، معالجة الغاز الطبيعي مع الملوثات مثل H2S و CO2 ، حواجز انفجار مثبط صوت الأسلحة النارية ، وأنظمة عادم Formula One و NASCAR و NHRA و APR ، LLC. يتم استخدامه أيضًا في نظام التوربو للجيل الثالث من مازدا RX7 ، وأنظمة العادم لدراجات نورتون بمحرك Wankel عالية الطاقة حيث تصل درجات حرارة العادم إلى أكثر من 1000 درجة مئوية (1،830 درجة فهرنهايت). يستخدم Inconel بشكل متزايد في غلايات محارق النفايات. الحلقة الأوروبية المشتركة و DIII-D tokamaks ' أوعية الفراغ مصنوعة من Inconel. يشيع استخدام Inconel 718 في صهاريج التخزين المبردة وأعمدة قاع البئر وأجزاء فوهة البئر.

تشمل العديد من تطبيقات inconel في الفضاء ما يلي:

استخدم مكوك الفضاء أربعة مسامير Inconel لتأمين معززات الصواريخ الصلبة لمنصة الإطلاق ، ودعمت ثمانية مسامير إجمالية الوزن الكامل لنظام المكوك الجاهز للطيران. يتم تغليف ثمانية صواميل قابلة للفك على الجزء الخارجي من معززات الصواريخ الصلبة ، وعند الإطلاق فصلت المتفجرات الصواميل التي أطلقت المكوك من منصة الإطلاق الخاصة به.

قامت شركة North American Aviation ببناء جلد الطائرة الأمريكية X-15 Rocket التي تعمل بالطاقة من سبيكة Inconel.

استخدمت Rocketdyne Inconel X-750 لغرفة الدفع لمحرك الصاروخ F-1 المستخدم في المرحلة الأولى من معزز Saturn V.

يستخدم SpaceX inconel (Inconel 718) في مشعب المحرك لمحرك Merlin الذي يعمل على تشغيل مركبة الإطلاق Falcon 9.

لأول مرة للطباعة ثلاثية الأبعاد ، تمت طباعة محرك الصاروخ SpaceX SuperDraco الذي يوفر نظام الهروب من الإطلاق لكبسولة الفضاء التي تحمل طاقم Dragon V2 بالكامل. على وجه الخصوص ، تتم طباعة غرفة احتراق المحرك من Inconel باستخدام عملية تلبيد المعدن بالليزر المباشر ، وتعمل في درجة حرارة عالية جدًا وضغط حجرة يبلغ 6.9 ميجا باسكال (1000 رطل / بوصة مربعة).

يلقي SpaceX مشعبات محرك صاروخ Raptor من SX300 لاحقًا SX500 والتي هي سبائك نيكل أحادية البلورة (تحسين على سبائك Inconel القديمة).

يستخدم Inconel أيضًا في صناعة السيارات:

تستخدم Tesla Inconel بدلاً من الفولاذ في موصل حزمة البطارية الرئيسي في طراز S الخاص بها بحيث يظل نابضًا تحت حرارة التيار الثقيل. تدعي Tesla أن هذا يسمح لهذه المركبات التي تمت ترقيتها بزيادة الحد الأقصى لإخراج العبوة بأمان من 1300 إلى 1500 أمبير ، مما يسمح بزيادة خرج الطاقة (التسارع) يشير Tesla إلى"الوضع المضحك".

تستخدم شركة Ford Motor Company Inconel لصنع عجلة التوربينات في الشاحن التوربيني لمحركات الديزل EcoBlue التي تم طرحها في عام 2016.

صُنعت صمامات العادم في محركات NHRA Top Fuel و Funny Car لسباقات السحب من Inconel. [بحاجة لمصدر] تستخدم Inconel أيضًا في تصنيع صمامات العادم في محركات التوربو عالية الأداء ومحركات Mazda Miata فائقة الشحن (انظر Flyin 'Miata).

استخدمت شركة Ford Australia صمامات Inconel في محركات Barra المزودة بشاحن توربيني. وقد ثبت أن هذه الصمامات موثوقة للغاية ، حيث تستوعب ما يزيد عن 1900 حصان.

استخدمت BMW منذ ذلك الحين Inconel في مشعب العادم لسيارتها الفاخرة عالية الأداء ، BMW M5 E34 بمحرك S38 الأيقوني ، الذي يتحمل درجات حرارة أعلى ويقلل من الضغط المرتد. [بحاجة لمصدر]

تتلاءم سيارات جاكوار ، في سيارتها الرياضية عالية الأداء من جاكوار F-Type SVR ، بنظام عادم جديد خفيف الوزن من التيتانيوم من نوع Inconel كمعيار يتحمل درجات حرارة أعلى ، ويقلل من الضغط الخلفي ويزيل 16 كجم (35 رطلاً) من الكتلة من السيارة.

تم استخدام Rolled Inconel بشكل متكرر كوسيلة تسجيل عن طريق النقش في مسجلات الصندوق الأسود على متن الطائرة.

بدائل استخدام Inconel في التطبيقات الكيميائية مثل أجهزة غسل الغاز والأعمدة والمفاعلات والأنابيب هي Hastelloy أو فولاذ الكربون المشبع بالفلوروكوكسي (PFA) أو البلاستيك المقوى بالألياف.