همه چیز در مورد آلیاژ اینکونل

آلیاژ اینکونل نام تجاری یک گروه از محصولات فلزی است که مواد اصلی تشکیل‌دهنده آن ها نیکل و کروم هستند. اینکونل ها نسبت به حرارت و اکسایش از مقاوم خوبی برخوردار هستند به همین خاطر به عنوان یکی از محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف به خصوص هوافضا به شمار می روند. در این مقاله با انواع کاربردهای آلیاژ اینکونل، برتری آن نسبت به سایر محصولات مشابه و انواع روش‌های کار با آن آشنا می‌شوید. پس تا انتهای این مقاله با آهن ملل همراه باشید.

در مورد آلیاژ غیرآهنی چه می دانید؟

آلیاژهای غیرآهنی آن هایی هستند که حاوی مقادیر قابل توجهی از عنصر آهن نیستند و بر پایه فلزات غیرآهنی (مانند آلومینیوم، طلا، نیکل، نقره، قلع، سرب، روی و غیره) می باشند. فلزات آهنی غیر مغناطیسی، چکش خوار و سبک وزن هستند. سیستم های آلیاژی یا بر اساس فلز پایه یا بر اساس برخی ویژگی های خاص که گروهی از آلیاژها در آن مشترک هستند، طبقه بندی می شوند.

تاریخچه پیدایش آلیاژ اینکونل

در دهه ۵۰ میلادی یک تیم تحقیقاتی انگلیسی در پی بدست آوردن یک ماده فلزی بسیار قوی، موفق به ساخت آلیاژ اینکونل شدند. نکته قابل توجه این است که این تیم تحقیقاتی به دنبال یک ماده بسیار مقاوم برای تقویت و دوام لوله‌های آب بودند که موفق به ساخت این آلیاژ شدند. چند سال بعد این تیم موفق شد این ابداع را به ثبت جهانی برساند. در آن زمان این خانواده آلیاژی دست کم شامل ۱۸ نوع آلیاژ اینکونل بود.

ترکیبات شیمیایی اینکونل را بشناسید

آلیاژ اینکونل نام یک خانواده از ترکیبات فلزی است که مواد تشکیل‌دهنده اصلی آن نیکل و کروم است. هرچند که ترکیبات مختلفی در ساخت این آلیاژ به کار برده می‌شود، اما همانطور که گفته شد هسته اصلی تشکیل‌دهنده این آلیاژ نیکل است که به عنوان ماده اولیه و کروم به عنوان ماده ثانویه در تولید این آلیاژ استفاده می شوند. کبالت، کربن، تیتانیوم، مولیبیدن و نیوبیوم از دیگر فلزاتی هستند که در ساخت این آلیاژ به کار برده می‌شوند.

ویژگی‌های کاربردی و مهم آلیاژ اینکونل

در این قسمت از مقاله با مهم‌ترین ویژگی‌های اینکونل که آن را به یک ماده ارزشمند برای صنایع تبدیل کرده است، آشنا می‌شوید:

• دارای مقاومت گسترده در برابر حرارت و دمای بالا
• مقاوم در برابر خوردگی به دلیلی وجود کروم موجود در آلیاژ
• دارای مقاومت بالا در برابر اسیدهایی مانند فسفر، نیتریک اسید، هیدروکلریک و گوگرد
• مقاوم در برابر اکسیداسیون
• مقاوم در برابر خوردگی فلزات

رایج ترین کاربردهای اینکونل در صنایع چیست؟

یکی از مهم ترین کاربردهای آلیاژ اینکونل در صنعت هوافضا است.  فلز اینکونل در ساخت موشک‌ها و شناورهای فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین به دلیل مقاومت  گسترده‌ این آلیاژ در برابر دمای بالا، می توان از آن برای ساخت اجزای موتور و نازل‌های سوخت استفاده کرد.

 از طرفی فلز اینکونل، مقاومت بالایی در برابر خوردگی و فرسایش دارد، به همین دلیل می‌تواند گزینه مناسبی برای ساخت راکتورها در صنعت هسته‌ای باشد. لازم به ذکر است آلیاژ اینکونل در در دو گرید اینکونل ۶۰۰ و اینکونل ۶۹۰ در صنعت هسته‌ای به کار برده می شوند. همچنین این فلز می‌تواند برای ساخت قطعاتی که با آب دریا و تنش‌های مکانیکی سروکار دارند هم، مناسب باشد.

آلیاژ اینکونل در صنعت هوافضا

همانطور که اشاره شد یکی از کاربردهای گسترده آلیاژ اینکونل در صنعت هوافضا است. آلیاژ اینکونل ۶۲۵ آلیاژی است که به طور خاص برای این صنعت طراحی شده است. این آلیاژ به طور قابل توجهی می‌تواند در برابر حرارت‌های بالا استحکام خود را حفظ کند. این ویژگی در شرایط پرفشار و گرم موتور هواپیما بسیار مهم است. گنجاندن مولیبیدن در کنار نیکل به آلیاژ ۶۲۵ آن را در برابر اکسایش و خوردگی هم مقاوم کرده است. همچنین مقدار کم نیوبیم آن را در برابر حساسیت جوشکاری هم مستحکم می‌کند.

آلیاژ اینکونل در صنعت خودروسازی

جالب است بدانید که یکی از انواع آلیاژهای اینکونل که در صنعت خودروسازی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد آلیاژ ۷۵۰ است. این آلیاژ در تولید بسیاری از قطعات خودرو از جمله فنرهای سوپاپ موتور به کار می‌رود. علت محبوبیت این آلیاژ در صنعت خودروسازی مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون است.

جوشکاری اینکونل چگونه انجام می‌شود؟

جوشکاری آلیاژ اینکونل به دلیل وجود ترک‌های موجود در آن، کار راحتی نیست. برای غلبه بر این مشکل می توان از رایج‌ترین روش‌های جوشکاری، یعنی جوش اشعه الکترونی و جوش قوس تنگستن استفاده کرد. اخیرا از روش میکرولیزر پالسی هم برای جوشکاری فلز اینکونل استفاده می‌شود.

 جالب است بدانید که بعضی از انواع آلیاژهای اینکونل به صورت تخصصی برای سهولت در جوشکاری طراحی شده‌اند، مثل نمونه‌های ۶۲۵ و ۷۱۸ که با روش جوشکاری اشعه الکترونی سازگار هستند. اما همواره باید به این نکته توجه کرد که آلیاژهای این خانواده قبل از رسیدن به نقطه ذوب، قابلیت استحکام خود را از دست می‌دهند. به همین دلیل باید هنگام عملیات جوشکاری محدوده دمایی آن ها را در حد استاندارد نگه داشت.

انواع آلیاژ اینکونل

آلیاژهای اینکونل دارای انواع مختلفی است که عبارتند از:

• اینکونل ۶۰۰: یک آلیاژ با مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و دما است.
• اینکونل ۶۱۷: این نوع یک آلیاژ نیکل-کروم-کبالت-مولیبدن با دمای بالا است که در برابر خوردگی  واکسیداسیون مقاوم است.
• اینکونل۶۲۵: این آلیاژ استحکام و چقرمگی (مقاومت مواد در برابر شکست در اثر اعمال تنش) فوق العاده‌ای در محدوده دمایی برودتی تا ۲۰۰۰ درجه فارنهایت دارد.  که به دلیل اثرات محلول جامد کلمبیوم و مولیبدن می باشد.
• اینکونل ۶۹۰: این آلیاژ دارای مقادیر کم کبالت است که برای کاربردهای هسته‌ای و مقاومت ویژه کم استفاده می‌شوند.
• اینکونل ۷۲۵: آلیاژ ۷۲۵ از آلیاژ ۶۲۵ با افزودن عناصر تقویت‌کننده برای بهبود خواص مکانیکی آن ساخته شده است.

ماشین‌کاری آلیاژ اینکونل چگونه است؟

خوب است بدانید که ماشین‌کاری این فلزات با روش‌های قدیمی و سنتی امکان‌پذیر نیست. به همین دلیل استفاده از روش‌های نوین ماشین‌کاری برای این خانواده آلیاژی گزینه بهتری است. به عنوان مثال روش‌های ماشین‌کاری الکتروشیمیایی و تخلیه الکتریکلی که دو روش نسبتا جدید هستند، می‌توانند برای آلیاژهای اینکونل موثر باشند.

هستلوی چیست و چه تفاوتی با آلیاژ اینکونل دارد؟

هستلوی نوعی آلیاژ یا به عبارت بهتر سوپر آلیاژ است. این خانواده آلیاژی مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت دارند و می‌توانند استحکام خود را حفظ کنند. جالب است بدانید که علاوه بر مقاومت در برابر حرارت، این آلیاژها مقاومت زیادی هم در برابر اکسایش و خوردگی دارند. این خانواده آلیاژی هم در ساختار خود نیکل دارند. اما یک تفاوت مهم گروه آلیاژی اینکونل و هستلوی در این است که اینکونل‌‌ها مقاومت بیشتری در برابر حرارت دارند و در صنعت هوافضا بیشتر استفاده می‌شوند.

قیمت آلیاژ  اینکونل

به دلیل نوسانات بازار  قیمت این آلیاژی فلزی به طور دقیق مشخص نیست. از طرفی این آلیاژ به نوعی در کشور ما کمیاب است و این موضوع هم می‌تواند بر قیمت آن تاثیر بگذارد.

سخن‌پایانی

آلیاژهای اینکونل تمام شهرت خود را مدیون مقاومت بالا در برابر حرارت و خوردگی هستند. این ویژگی مهم باعث می‌شود از این مواد بتوان در صنایع حساس و مهمی مانند خودروسازی،کشتی‌سازی و هوافضا استفاده کرد. همانطور که متوجه شدید امروزه انواع مختلفی از ترکیبات این آلیاژ وجود دارد که هر کدام به طور خاص برای یکی از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 شما می‌توانید نظرات، پرسش‌ها و تجربیات خود را درباره استفاده از آلیاژهای اینکونل در قسمت نظرات با ما درمیان بگذارید.

سوالات متداول