1. التركيب الكيميائي: النيكل كعنصر محدد
إنكولوي: النيكل هو "العمود الفقري" - فمحتواه العالي يعزز مقاومة الأحماض المختزلة (مثل حمض الكبريتيك)، والتنقر الناجم عن الكلوريد، وتقصف الهيدروجين. تعمل العناصر النزرة مثل الموليبدينوم على تعزيز مقاومة التآكل، بينما يستقر التيتانيوم ضد التآكل الحبيبي.
الفولاذ المقاوم للصدأ: تعتمد مقاومة التآكل بشكل أساسي على الكروم الذي يشكل طبقة رقيقة من الأكسيد السلبي على السطح. يعمل النيكل (في درجات الأوستنيتي مثل 304/316) على تحسين الليونة والمتانة عند درجات الحرارة المنخفضة ولكنه غير موجود بكميات كافية للتعامل مع التآكل الشديد أو الحرارة.
2. مقاومة التآكل: تتفوق Incoloy في الوسائط العدوانية
ضد تقليل الأحماض:
يكون الفولاذ المقاوم للصدأ (حتى 316) عرضة للهجوم عن طريق تقليل الأحماض مثل حمض الكبريتيك المخفف أو حمض الفوسفوريك، حيث تعمل هذه الأحماض على تحطيم طبقة أكسيد الكروم الخاصة به. وعلى النقيض من ذلك، يقاوم Incoloy 825 هذه الأحماض بسبب محتواه العالي من النيكل والموليبدينوم، مما يمنع طبقة الأكسيد من الذوبان.ضد الكلوريدات:
الفولاذ المقاوم للصدأ (على سبيل المثال، 304) عرضة لتأليب التآكلوتآكل الشقوقفي البيئات الغنية بالكلوريد (مثل مياه البحر والمحلول الملحي) عند درجات حرارة أعلى من 60 درجة. يتجنب Incoloy 825/925 ذلك من خلال الجمع بين النيكل (يقلل من امتصاص الكلوريد) والموليبدينوم (يمنع تكوين الحفر)، مما يجعله مناسبًا للاستخدام البحري أو تحلية المياه.ضد الغاز الحامض (H₂S):
في الفولاذ المقاوم للصدأ، يسبب كبريتيد الهيدروجين (H₂S).تكسير الإجهاد الكبريتيد (SSC)-وضع الفشل الكارثي تحت الضغط. ومع ذلك، يفي Incoloy 925 بمعايير NACE MR0175/ISO 15156 للخدمة الحامضة، حيث تقاوم مصفوفة النيكل والحديد والكروم امتصاص الهيدروجين والتشقق.
3. الأداء في درجات الحرارة العالية: يحافظ Incoloy على قوته عند الحرارة الشديدة
مقاومة الزحف:
يعد الزحف (التشوه الدائم تحت الحرارة/الضغط المستمر) مشكلة رئيسية بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ في درجات الحرارة المرتفعة. على سبيل المثال، يبدأ الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في الزحف بشكل ملحوظ فوق 650 درجة، مما يحد من استخدامه في المعدات عالية الحرارة. وعلى النقيض من ذلك، يحتفظ Incoloy 800H/800HT بنسبة 80% من قوة الشد في درجة حرارة الغرفة عند 800 درجة ويقاوم الزحف حتى 900 درجة - مما يجعله مثاليًا لأجهزة التسخين الفائقة في محطات الطاقة أو الأفران الصناعية.مقاومة الأكسدة:
عند درجات حرارة أعلى من 800 درجة، تزداد سماكة طبقة أكسيد الكروم المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ وتتقشر (تتقشر)، مما يعرض المعدن الأساسي لمزيد من التآكل. يشكل مزيج النيكل والكروم من Incoloy طبقة أكسيد كثيفة ومستقرة تستمر حتى عند 1000 درجة، مما يضمن الاستقرار على المدى الطويل في البيئات عالية الحرارة.
4. الخواص الميكانيكية: يوفر Incoloy قوة وصلابة فائقة
أداء درجات الحرارة المنخفضة: الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (304/316) يصبح هشًا تحت -196 درجة، لكن Incoloy 825 يحافظ على الليونة حتى عند -253 درجة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات المبردة مثل نقل النيتروجين السائل.
5. نطاق التطبيق: التخصصي مقابل الأغراض العامة
أنابيب سبائك إنكولوي: محفوظة لبيئات متطرفة وعالية المخاطرحيث يكون الفشل مكلفًا أو خطيرًا:
آبار النفط/الغاز الحامض (خدمة H₂S: Incoloy 925).
المعالجة الكيميائية (أنابيب حمض الكبريتيك/الفوسفوريك: Incoloy 825).
محطات الطاقة النووية (مولدات البخار: Incoloy 800H).
تحلية المياه (معالجة مياه البحر: إنكولوي 825).
أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ: يستخدم لبيئات عامة خفيفة التآكلحيث تكون التكلفة وسهولة التصنيع من الأولويات:
تجهيز الأغذية والمشروبات (الأنابيب الصحية: 304).
التطبيقات المعمارية (الدرابزين والكسوة: 304).
أنظمة المياه ذات الضغط المنخفض (السباكة، التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: 304/316).
الأجهزة المنزلية (التجهيزات الداخلية للفرن، والمغاسل: 430).
6. التكلفة: إنكولوي أكثر تكلفة بكثير
7. التصنيع وقابلية اللحام
الفولاذ المقاوم للصدأ: سهولة اللحام والقطع والتشكيل باستخدام التقنيات القياسية (لحام MIG/TIG والثني). نادراً ما تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام مطلوبة للدرجات الأوستنيتي.
إنكولوي: قابلة للحام ولكنها تتطلب تقنيات متخصصة (على سبيل المثال، لحام TIG منخفض الحرارة مع معادن حشو متطابقة قائمة على النيكل) لتجنب التشقق أو فقدان مقاومة التآكل. غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام (مثل التلدين بالمحلول) ضرورية لاستعادة الخواص الميكانيكية - مما يزيد من التعقيد والتكلفة.
