1. غالبًا ما يتم وصف السبائك 625 بأنها سبيكة "متعددة الاستخدامات". ما هي الآلية المعدنية الأساسية وراء قوتها الاستثنائية ومقاومة الأكسدة في درجات حرارة مرتفعة؟
لا يتم تحقيق أداء درجة حرارة عالية - للسبائك 625 من خلال تصلب الكربون التقليدي مثل الفولاذ ، ولكن من خلال آلية متطورة تسمى تقوية الحل الصلبة - ، معززة بواسطة هطول الطور الثانوي.
عنصر التقوية الأساسي هو Molybdenum (MO) ، الموجود في ارتفاع 8- 10 ٪. ذرات الموليبدينوم أكبر بكثير من ذرات النيكل. عندما يذوب في مصفوفة الكروم- (محلول صلب) ، فإن هذه الذرات تخلق سلالة شعرية كبيرة ، مما يعيق حركة الخلع في البنية البلورية التي تسمح بالتشوه. هذا يزيد بشكل كبير من عائد السبائك وقوة الشد في الغرفة ودرجات حرارة مرتفعة.
بالنسبة لمقاومة الأكسدة ، تتشكل طبقة من أكسيد الكروم (cr₂o₃) المستمر والملتصق والبطيء. تعمل هذه الطبقة كحاجز ، مما يمنع المزيد من انتشار الأكسجين والتدهور الداخلي. إضافة النيوبيوم (NB) أمر بالغ الأهمية. إنه لا يساهم فقط في تقوية الحل الصلبة - ولكن أيضًا ، بالاشتراك مع الكربون ، يشكل كربيدات مستقرة (في المقام الأول mc - مثل NBC). تساعد هذه الكربيدات في تثبيت حدود الحبوب ، مما يوفر تعزيزًا إضافيًا واستقرارًا ضد نمو الحبوب في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة (1800 درجة فهرنهايت). يتيح هذا المزيج الفريد لوحة Alloy 625 الحفاظ على قوة عالية ومقاومة الأكسدة والزحف والتعب في بيئات شديدة حيث تفشل الفولاذ المقاوم للصدأ.
2. في التطبيقات البحرية والبحرية ، لماذا يتم تحديد لوحة Alloy 625 لمكونات Splash Zone ومكونات Subsea ، وما هي آليات التآكل المحددة التي لا يمكن أن تقاتلها الفولاذ المقاوم للصدأ؟
تعد البيئة البحرية ، وخاصة إنتاج النفط والغاز البحري ، واحدة من أكثر البيئات الطبيعية تآكلًا بسبب المياه المالحة ، والكلوريد ، وغالبًا ما يكون وجود الغاز الحامض (H₂s). تم تحديد لوحة Alloy 625 هنا لأنها توفر دفاعًا قريبًا - ضد التآكل الموضعي الذي يصيب الفولاذ المقاوم للصدأ.
الآليات الرئيسية التي يقاومها هي:
التآكل وتآكل الشقوق: محتوى الموليبدينوم العالي (8-10 ٪) هو المدافع الرئيسي ضد هذه الهجمات. تهاجم أيونات الكلوريد بقوة الطبقة السلبية على الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يخلق حفرًا صغيرة أو شقوق يمكن أن تنتشر بسرعة. يعزز Molybdenum استقرار الفيلم السلبي ، مما يجعل من الصعب للغاية على الكلوريد بدء هذا الهجوم الموضعي.
الكلوريد - تكسير الإجهاد الناجم عن الإجهاد (Cl - SCC): الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتيين مثل 316 عرضة للغاية للتكسير تحت إجهاد الشد في كلوريد - البيئات الغنية. إن المحتوى الغني لـ Nickel - يجعله محصنًا بطبيعته من وضع الفشل هذا ، وهو عامل أمان حاسم.
تآكل الخدمة الحامضة: في البيئات التي تحتوي على H₂s والكلوريد ، فإن خطر تكسير الإجهاد الكبريتيد (SSC) مرتفع. تمتلك السبائك 625 ، عند استخدامها في حالة الصلب (كما هو الحال عادة) مقاومة ممتازة لـ SSC ، مما يجعلها متوافقة مع معايير صارمة مثل NACE MR0175/ISO 15156 لمعدات النفط والغاز.
هذا هو السبب في أن لوحة Alloy 625 هي المادة المفضلة للمكونات تحت سطح البحر الحرجة مثل تجهيزات شجرة عيد الميلاد ، ومكونات رأس البئر ، وإلهام منطقة الرش ، وأنظمة أنابيب مياه البحر.
3. بالنسبة لمحلات التصنيع ، ما هي الاعتبارات الحرجة عند اللحام وتشكيل لوحة 625 ، وكيف تختلف هذه الممارسات عن تلك الخاصة بالفولاذ الكربوني؟
تتطلب تصنيع لوحة سبيكة 625 إجراءات متخصصة تختلف اختلافًا كبيرًا عن الصلب الكربوني بسبب المعادن الفريدة وخصائصها.
اعتبارات اللحام:
النظافة: هذا أمر بالغ الأهمية. يمكن أن يؤدي أي تلوث من الزيت أو الشحوم أو الطلاء أو العلامات (خاصة تلك التي تحتوي على الكبريت أو الرصاص) إلى احتضان اللحام والتكسير. يجب تخصيص منطقة العمل لسبائك الأداء العالية-.
حشو المعدن: للحفاظ على مقاومة التآكل وقوتها في مفصل اللحام ، يجب أن يكون المعدن الحشو مبالغًا فيه أو مطابقة. يتم استخدام Ernicrmo - 3 (ما يعادل حشو السبائك 625) تقريبًا تقريبًا. باستخدام حشو الفولاذ المقاوم للصدأ من شأنه أن يخلق تقاطع ضعيف معرض التآكل.
مدخلات الحرارة: انخفاض درجة حرارة الإدخال أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تسبب الحرارة المفرطة:
هطول الأمطار كربيد: يمكن أن تتشكل كروم كروم كاربودز في المنطقة - المنطقة المتأثرة (HAZ) ، واستنفاد الكروم من المصفوفة وتقليل مقاومة التآكل المحلية (التوعية).
تكسير الخمور: يمكن أن يسبب تشكيل مراحل النقطة المنخفضة- ذوبان - في حدود الحبوب.
التشويه: إن الموصلية الحرارية المنخفضة لسبائك النيكل تتسبب في تركيز الحرارة بدلاً من الانتشار ، مما يزيد من خطر التشويه.
تشكيل اعتبارات:
قوة أعلى: تتمتع Alloy 625 بقوة عائد أعلى بكثير من الصلب الكربوني ، مما يتطلب آلات أكثر قوة لتشكيل البرد.
تصلب العمل: سبائك النيكل تعمل - Harden بسرعة. قد يتطلب الانحناء قوة أكبر بكثير للانحناء المتطابق الثاني بسبب هذا التأثير. غالبًا ما تكون خطوات الصلب الوسيطة ضرورية لعمليات التكوين الشديدة.
Springback: تؤدي القوة العالية أيضًا إلى Springback كبير ، والتي يجب حسابها في تصميم الأدوات والموت.
4. تستخدم صناعة المعالجة الكيميائية (CPI) كميات واسعة من لوحة سبيكة 625. ما وراء مقاومة التآكل العامة ، ما هي الكيميائيات العدوانية المحددة التي يتم اختيارها للتعامل معها؟
في مؤشر أسعار المستهلك ، يتم اختيار سبيكة 625 لقدرتها على التعامل مع "تهديد ثلاثي" للتآكل: الأحماض القوية ، كلوريد ، العوامل المؤكسدة ، وغالبًا ما تكون في وقت واحد وفي درجات حرارة عالية.
تشمل الكيمياء الرئيسية:
الأحماض غير العضوية: يظهر مقاومة ممتازة لحمض الهيدروكلوريك (HCL) ، على الرغم من أن حدود التركيز ودرجة الحرارة تنطبق ، وحمض الفوسفوريك (H₃po₄) ، وخاصة في وجود الفلوريد والكلوريدات كشوائب.
الأحماض العضوية: إنه يؤدي بشكل رائع في بيئات الحمض الخليطي والمكلمي والبروبيونيك ، خاصةً عند وجود ملوثات الهاليد.
الأملاح المؤكسدة والوسائط: تتعامل مع ظروف مؤكسدة شديدة ، مثل تلك التي تحتوي على أيونات الحديديك (Fe⁺⁺) وأيونات الكوبريك (Cu²⁺) ، وحمض النيتريك (HNO₃) ، والنترات. هذا أمر بالغ الأهمية في عمليات مثل إعادة معالجة الوقود النووي ، حيث تحتوي المحاليل على حمض النيتريك ومنتجات الانشطار العدوانية.
تلوث الكلوريد: كما هو الحال في البيئات البحرية ، فإن مقاومته لتكسير التآكل والتآكل في كلوريد - تمثل تدفقات العملية المحملة سببًا أساسيًا لاختيارها على الفولاذ المقاوم للصدأ. هذا يجعلها مثالية للمفاعلات ، والداخلية الأعمدة ، وألواح المبادل الحراري ، وأنظمة الأنابيب في النباتات التي تنتج المواد الكيميائية ، والمستحضرات الصيدلانية ، والأسمدة.
5. في الفضاء والأرض - محركات التوربينات المستندة إلى المحركات ، ما هي خاصية محددة من لوحة سبيكة 625 تجعلها مثالية لمكونات الهيكلية والاحتراق الثابتة؟
في حين يتم استخدام Gamma الأحدث - يتم استخدام Prime Superalloys المعززة في شفرات الدوران ، يتفوق لوحة 625 في تطبيقات التوربينات بسبب التعب الهائل وقوة الزحف في درجات حرارة عالية ، مقترنة بنقش ممتازة.
تتضمن التطبيقات الرئيسية:
بطانات الاحتراق (العلب): تحتوي هذه المكونات على شعلة الضغط المكثفة -. يتم استخدام لوحة سبيكة 625 لأنها تحافظ على قوتها العالية ولا تليح في درجات حرارة التشغيل (والتي يمكن أن تتجاوز 900 درجة / 1650 درجة فهرنهايت). تمنع مقاومة الأكسدة المتميزة التحجيم والتدهور من الغازات الساخنة.
القنوات الانتقالية: هذه الغاز الساخن المباشر من الاحتراق إلى قسم التوربينات. فهي خاضعة لركوب الدراجات الحرارية الشديدة ويجب أن تقاوم التعب الحراري (تكسير من التدفئة المتكررة والتبريد). قوة التعب العالية للسبائك 625 أمر بالغ الأهمية هنا.
أنظمة العادم ومكونات بعد الحلقات: في الطائرات العسكرية ، تواجه هذه المناطق حرارة شديدة. سبيكة 625 قوة ومقاومة الأكسدة ضرورية.
الأغلفة والدعم الهيكلي: قوتها العالية - إلى - نسبة الوزن (مقارنةً بسبائك الكوبالت الأثقل) وتصلب جيد يجعلها ذات قيمة لغير- الأجزاء الهيكلية الدوارة التي يجب أن تقف إلى الحملات العالية في درجة الحرارة.
تعد قدرتها على أن تكون متشكلًا ولحامًا من الصفيحة إلى أشكال معقدة ، مع الاحتفاظ بهذه الخصائص ، ميزة كبيرة على أكثر من أكثر هشاشة وأقل قابلية للتزامن.
