تشتهر Inconel Alloy 600 بمقاومتها المتميزة للتآكل والعديد من الخصائص الكيميائية الأخرى ، مما يجعلها مناسبة لبعض البيئات الأكثر قسوة وتطلبا. ومع ذلك ، يتم الاحتفال به بشكل خاص لخصائصه الميكانيكية ، والتي تساهم في تعدد استخداماته عبر مجموعة واسعة من التطبيقات. تتعمق هذه المقالة في هذه الخصائص وكيف يمكن أن تتأثر بطرق العلاج المختلفة.
القوة في تركيبة
المكونات الأساسية لسبائك Inconel 600 هي النيكل (72٪) والكروم (14-17٪) والحديد (6-10٪). هذا المزيج الفريد أمر بالغ الأهمية لأدائه المثير للإعجاب وقدرته على التكيف. يزيد المحتوى العالي من النيكل في السبيكة من خصائصها المتأصلة - ليونة وصلابة ومقاومة التآكل - مع تقليل التعرض لتكسير التآكل الناتج عن الإجهاد ، وهي مشكلة شائعة في سبائك النيكل والكروم في البيئات الغنية بالكلوريد. يعزز الكروم مقاومة الأكسدة ، وتوفر إضافة الحديد قوة إضافية.
نتيجة لذلك ، يوفر Inconel Alloy 600 أداء ممتازا في الإعدادات الساخنة والمؤكسدة والمسببة للتآكل ، ويعمل بفعالية من درجات حرارة مبردة تصل إلى 1095 درجة مئوية اعتمادا على استخدامه ومعالجته.
قوة الشد
قوة الشد هي عامل حاسم للتطبيقات المعرضة للضغط والضغط العاليين. يشير إلى الحد الأقصى للضغط الذي يمكن أن تتحمله المادة دون فشل عند التمدد ، ويقاس بالكيلوجنطل لكل بوصة مربعة (ksi). تتراوح قوة الشد الاسمية لسبيكة Inconel 600 من 75 إلى 220 ksi ، مع اختلافات بناء على حالة وشكل السبيكة. لتحقيق أقصى قوة شد تبلغ 220 ksi ، يجب أن تخضع Alloy 600 لعمل بارد كبير ، وغالبا ما يتم دمجها مع المعالجة الحرارية.
قوة الغلة
قوة الخضوع هي خاصية رئيسية أخرى. بينما تقيس قوة الشد النقطة التي تنكسر عندها المادة ، تشير قوة الخضوع إلى متى تبدأ في التشوه بشكل دائم ولا يمكنها العودة إلى شكلها الأصلي. غالبا ما يتم تلدين سبائك Inconel 600 لتقليل الصلابة ، مما يسهل تشكيلها. هذه العملية ، التي تتضمن تسخين السبيكة إلى درجة حرارة معينة ، والاحتفاظ بها هناك ، ثم تبريدها ، تعزز أيضا مقاومة التآكل. في حالتها الملدنة ، تظهر السبيكة 600 قوة خضوع معتدلة تتراوح من 25 إلى 50 كيلو متر مربع ، على الرغم من أن هذا النطاق يختلف باختلاف شكل المعدن وحالته. يمكن أن يؤدي العمل البارد الثقيل إلى زيادة قوة الخضوع بشكل كبير ؛ على سبيل المثال ، يمكن للسلك المصنوع من سبيكة 600 أن يحقق قوة خضوع تتراوح من 150 إلى 210 ksi بعد السحب البارد وتقسية الربيع.
قوة التعب
تعتبر قوة التعب أمرا بالغ الأهمية لتقييم طول عمر المكونات تحت التحميل الدوري. إنه يعكس أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة من خلال الدورات المتكررة قبل التعرض لتلف على المستوى الجزيئي ، مما يؤدي إلى التشقق والفشل في نهاية المطاف. التعب مثير للقلق بشكل خاص في البيئات المسببة للتآكل ، ومن السهل إساءة تقدير الدورات المطلوبة لبدء هذه العملية. ينشأ التعب في الدورة المنخفضة من عدد محدود من دورات الإجهاد أقل من قوة الخضوع ، بينما ينتج التعب عالي الدورة عن العديد من الدورات السريعة من الإجهاد المتقلب. تحافظ Inconel Alloy 600 على قوة إجهاد جيدة باستمرار فيما يتعلق بالتعب منخفض الدورة ، بغض النظر عن حجم الحبوب أو الخصائص الميكانيكية الأخرى. يحدث الاختلاف الوحيد في عمر التعب مع التعب عالي الدورة.
قوة التأثير
تقيس قوة التأثير قدرة المادة على تحمل الاصطدامات دون تشقق أو تشوه. تتفوق سبيكة Inconel 600 في هذا المجال ، حيث تتميز بقوة تأثير تتراوح من 160 إلى 180 قدما لكل 13 مم من سمك اللوحة. هذه القوة المثيرة للإعجاب ملحوظة لسببين: السبيكة خفيفة نسبيا - يمكن أن تكون المكونات المصنوعة من سبيكة 600 أخف بنسبة تصل إلى 40٪ من تلك المصنوعة من معادن مماثلة - وتحتفظ بقوتها عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. على عكس العديد من المعادن ، لا تصبح السبائك 600 هشة في درجات الحرارة المبردة.
درجة حرارة التشغيل
تقاوم سبيكة Inconel 600 التقصف في درجات الحرارة القصوى ، الباردة والساخنة ، وهي مقاومة بشكل خاص للزحف ، وهو وضع فشل حيث تتشوه المكونات المعدنية تدريجيا بمرور الوقت قبل أن تفشل في النهاية. ومع ذلك ، يمكن أن تؤثر درجات الحرارة المنخفضة جدا على بعض خصائص السبيكة 600. على سبيل المثال ، قد يظهر قضيب السبيكة 600 المسحوب على البارد انخفاضا بنسبة 20٪ في قوة الشد في درجات الحرارة المبردة ، على الرغم من أن قوة تأثيره لا تزال دون تغيير إلى حد كبير.
التطبيقات
نظرا لنطاق درجة الحرارة الرائع والخصائص الميكانيكية ، يتم اختيار Inconel Alloy 600 بشكل متكرر للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. يساهم أداؤها المستقر في إطالة العمر الوظيفي ويقلل من مخاطر الفشل الكارثي ، مما يجعله خيارا آمنا وفعالا من حيث التكلفة. هذه الموثوقية ذات قيمة خاصة في البيئات القاسية والحرجة للسلامة ، مثل المعالجة الكيميائية والصناعات البتروكيماوية والقطاع النووي. تبرز Inconel Alloy 600 كحل قوي للتطبيقات الصعبة.
