چرا سوپرآلیاژها در برابر حرارت مقاوم هستند؟
سوپرآلیاژهای نیکل موجود در فولاد GNEE گروه بسیار مهمی از محصولات هستند. آنها به طور گسترده در محیط های با دمای بالا استفاده می شوند که در آن مواد باید در برابر خوردگی مقاومت کنند و استحکام، چقرمگی و ساختار خود را حفظ کنند. هر سوپر آلیاژ به دقت با تعادلی از عناصر تشکیل دهنده کلیدی تولید می شود تا خواص ایده آلی را برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی ارائه دهد.
به عنوان مثال، در صنعت هوافضا، سوپرآلیاژهای نیکل کاربردهای مهم بسیاری دارند. آنها در گرمترین مناطق موتورهای جت استفاده می شوند، جایی که دما اغلب از 1200 درجه بیشتر می شود. مواد موجود در این قسمت باید قادر به تحمل این شرایط بدون تأثیر بر یکپارچگی ساختاری موتور باشند. این سوپر آلیاژ برای این کار ایده آل است زیرا به گونه ای طراحی شده اند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دماهای بالا داشته باشند.
کاربردهای موتور جت
هنگام استفاده از آلیاژهای با دمای بالا در موتورهای جت، مهم است که محصولات مبتنی بر نیکل را انتخاب کنید، یعنی آنهایی که دارای محتوای بالاتری از کروم، آهن، تیتانیوم و کبالت هستند. آلیاژ INCONEL 601 مثال خوبی است. حاوی 58٪ نیکل و 20-23٪ کروم، همراه با سایر عناصر کلیدی ضروری است. به طور خاص، آلومینیوم اضافه شده است، که آلیاژ را در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و خوردگی آب مقاوم می کند. همچنین از استحکام مکانیکی بالایی برخوردار است و به آسانی ماشینکاری و جوش داده میشود و آن را به یک ماده همه کاره برای موتورهای جت تبدیل میکند.
معرفی آلیاژهای بهتر با دمای بالا به توسعه موتورهای جت کمک کرد. مهندسان طراح قادرند عملکرد موتور جت را بهبود بخشند، از جمله رانش بیشتر و مصرف سوخت کمتر، زیرا مواد با خواص فزاینده بهتری مانند مقاومت بیشتر در برابر دماهای بالا و خوردگی تولید میشوند.
مواد شیمیایی و زباله را مدیریت کنید
بر روی زمین، محیط های دیگری نیز وجود دارند که به سوپرآلیاژها و مقاومت حرارتی برتر آنها متکی هستند. در صنعت فرآیند، این مواد با کارایی بالا بخشی جدایی ناپذیر از سیستم هایی هستند که ما به آنها تکیه می کنیم.
به عنوان مثال، تصفیه خانه های زباله مایع محیط های ضروری اما دشوار هستند. آنها بسیار خورنده و بسیار داغ هستند. آلیاژ INCONEL C{0}} به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی در سخت ترین اتمسفرها مشهور است. ترکیب آن به اندازه کافی قوی است که در برابر خشن ترین سیستم ها مقاومت کند. محتوای کربن کم آن رسوب کاربیدها را در حین جوشکاری به حداقل می رساند و به حفظ مقاومت در برابر خوردگی در سازه های جوش داده شده کمک می کند و در نتیجه عملی بودن آن را افزایش می دهد. همچنین حاوی سطوح بالایی از مولیبدن (15-17%) است که به آلیاژ استحکام و مقاومت بهتری در برابر خوردگی حفرهای و شکافی میدهد. این سوپرآلیاژ به دلیل خواص منحصر به فرد خود علاوه بر تصفیه زباله در سیستم های کنترل آلودگی، فرآوری شیمیایی و تولید خمیر و کاغذ کاربرد دارد.
استخراج نفت و گاز
صنعت نفت و گاز با برخی شرایط دمای بالا بسیار خورنده سر و کار دارد. مواد مورد استفاده در این سیستم ها برای استخراج ایمن منابع حیاتی حیاتی هستند، بنابراین آنها باید قادر به انجام کار باشند. سوپرآلیاژهای نیکل در پروژه های معدنی خشکی و فراساحلی، در همه چیز از پمپ ها و شیرها گرفته تا تجهیزات کنترل فرآیند استفاده می شوند.
یکی از مواد کلیدی مورد استفاده آلیاژ INCONEL 625 است که یک آلیاژ نیکل شاخص است که خواص استثنایی را ارائه می دهد. این ماده دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا است. ترکیب منحصربهفرد آن، حاوی نیکل، کروم، مولیبدن و نیوبیم است که به آن مقاومت بسیار خوبی در برابر محیطهای به شدت خورنده میدهد. اگرچه کاربردهای زیادی دارد، اما یکی از کاربردهای اصلی آن در لوله هایی است که گازهای اسیدی را جمع آوری می کند. همچنین برای جداسازی سیالات استخراج در تجهیزات تولید و پردازش LNG استفاده می شود.
