ما هو أفضل من إنكونيل؟

ما هو أفضل من إنكونيل؟

عند صنع جزء جديد، فإن السؤال المهم هو ما هو المعدن الذي يجب استخدامه. في حين أن الاختيار سهل، مثل اختيار الفولاذ الكربوني العادي لأنه أرخص، فقد لا تحتوي التطبيقات الأخرى على مثل هذه الإجابة الواضحة. عند اتخاذ قرار بشأن المواد المستخدمة وطريقة إنتاج القطعة، هناك عدة أسئلة تحتاج إلى إجابة:

1. ما هي شروط هذا الجزء؟

2. ما هو نوع القوة التي أحتاجها؟

3. ما هو سعر هذا الجزء الذي أحتاجه؟

إذا كان الجزء يتطلب قوة فائقة ومقاومة للتآكل عند درجات الحرارة العالية، فإن Inconel هو الخيار الأفضل. من ناحية أخرى، قد تكون المكونات المستخدمة للتعامل مع الإمدادات الطبية أكثر ملاءمة لسبائك الفولاذ المقاوم للصدأ. يوثق الجزء المتبقي من هذه المقالة التطبيقات الأخرى التي يمكن استخدام هذين المعدنين فيها.

إنكونيل

إنكونيل هي فئة من السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكروم مع مقاومة عالية للتآكل، ومقاومة الأكسدة، وقوة درجات الحرارة العالية، ومقاومة الزحف. إن Inconel قادر على تحمل درجات الحرارة العالية والبيئات شديدة التآكل بسبب عاملين.

أولاً، يتكون المركب بين المعادن Ni3Nb في مرحلة جاما مكرر (ɣ''). تعمل هذه المرحلة المعدنية بمثابة "الغراء" على حدود الحبوب. يمنع هذا "الصمغ" الحبوب من النمو في الحجم عند تسخينها إلى درجات حرارة عالية (في معظم الحالات، تعني الحبوب الصغيرة قوة أكبر، والحبوب الأكبر تعني ليونة أكبر). ثانياً، يتميز Inconel بمقاومته العالية للتآكل بسبب طبقة التخميل التي تتكون عند تسخينه. هذان العاملان يجعلان من Inconel سبيكة مثالية للتطبيقات التي تتراوح من توربينات الغاز ذات القسم الساخن إلى الحفر في أعماق البحار. فما هي عيوب هذه السبائك؟ فهي باهظة الثمن، ويصعب العمل معها ومعالجتها.

الفولاذ المقاوم للصدأ

يتميز الفولاذ المقاوم للصدأ بمحتوى كروم يزيد عن 10.5% بالوزن. هناك خمس فئات من الفولاذ المقاوم للصدأ:

الأوستينيت
الفريت
مارتنسيت
دوبلكس
تصلب هطول الأمطار

تمت تسمية هذه الفولاذ المقاوم للصدأ على اسم البنية المجهرية المتكونة في هذه السبائك. الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج عبارة عن خليط من الهياكل المجهرية الأوستنيتي والحديدي، والتصلب بالترسيب يعني أن الرواسب يمكن أن تتشكل لزيادة قوة هذا النوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. تعتمد قوة الفولاذ المقاوم للصدأ ومقاومته للتآكل على هذه الهياكل المجهرية. على سبيل المثال، سيكون الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي هو فئة الفولاذ المقاوم للصدأ الأكثر ليونة، ولكنه أيضًا الأكثر مقاومة للتآكل. من ناحية أخرى، يتمتع نوع المارتنسيت بشكل عام بقوة أعلى ولكنه أقل مقاومة للتآكل. يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي على بنية حبيبية متساوية المحاور أكبر مقارنة بهيكل المخرطة الأصغر في الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي، مما يمنحه هذه الخصائص.

تتميز جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومة أعلى للتآكل من الفولاذ التقليدي، وتستخدم في كل شيء بدءًا من أدوات المطبخ وتطبيقات البناء الهيكلي وحتى التطبيقات الطبية الحيوية وإعداد الطعام.

إنكونيل مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ: ما الفرق؟

لسبب واحد، يعتبر Inconel أغلى بكثير من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ. يتمتع Inconel أيضًا بمقاومة أفضل للتآكل وقوة عند درجات الحرارة المرتفعة. ومع ذلك، فإن الفولاذ مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4PH يكون أقوى من الفولاذ المقاوم للصدأ في درجات الحرارة المنخفضة. عند الاختيار بين سبائكين مختلفتين، فإن العوامل الحاسمة الرئيسية هي التكلفة ودرجة الحرارة والقوة. إذا كانت هناك حاجة إلى مكون أقل تكلفة ولكنه قوي نسبيًا، فقد يكون الفولاذ المقاوم للصدأ هو الخيار الأفضل. إذا كانت مكونات الهواء الحرجة تتطلب درجات حرارة عالية، فإن Inconel هو سبيكة أفضل للتطبيق.