فیلر اینکونل (پایه نیکل)
فیلر اینکونل (Inconel Tigrod) یکی از فلزات پرکاربرد در صنعت جوشکاری به حساب می‌آید. مهم‌ترین ویژگی این ماده، تحمل دمای بالا و عدم ترک‌خوردگی است. نقطه ضعف بزرگ آن نیز قیمت بالای آن محسوب می‌شود. در این مقاله قصد داریم به بررسی فیلر پایه نیکل و انواع و کاربردهای “فیلر اینکونل” بپردازیم.
فیلر اینکونل چیست
فیلر اینکونل از گروه سوپر آلیاژها بر پایه نیکل است. اینکونل در دسته آلیاژهای کار شده نیکل، کروم و آهن محسوب می‌شود. در واقع، عنصر نیکل به عنوان جزء اصلی و کروم به عنوان جزء دوم تمام آلیاژ است که به طور خاص برای بعضی از سخت‌ترین شرایط مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فیلر دارای گریدهای مختلفی است و در برابر خوردگی و اکسیداسیون در دما و فشار بالا مقاومت خوبی دارد.
اینکونل برای شرایطی که دما بسیار بالا است، مثل عملیات حرارتی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در دمای بالا، روی سطح آلیاژهای اینکونل لایه‌ای مقاوم، پایدار و غیرفعال از اکسید شکل می‌گیرد که از خوردگی بیشتر جلوگیری می‌کند.
تاریخچه فیلر اینکونل
اینکونل برای اولین بار در سال ۱۹۴۰ میلادی به وسیله یک تیم تحقیقاتی در کشور انگلستان ساخته شد. این ماده به خاطر مقاومت بالا بسیار مورد استقبال قرار گرفت. در مقایسه با فولادهایی که قابلیت زنگ زدن ندارند، اینکونل تحمل فوق‌العاده بالاتری در برابر گرمای شدید دارد و استحکام کششی خود را در دماهای بالاتر از 1000 درجه سانتی‌گراد نیز حفظ می‌کند.
این آلیاژ از خانواده آلیاژهای محلول جامد بین نشین نیکل، کروم است. نقطه ذوب آلیاژ اینکونل بالاتر از 2500 تا 2600 درجه فارنهایت یا ۱۳۹۰ تا ۱۴۲۵ درجه سانتی‌گراد است. اینکونل یک آلیاژ گران قیمت محسوب می‌شود و تنها زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که جایگزینی برای آن وجود نداشته باشد.
ویژگی‌های فیلر اینکونل
از ویژگی‌های فیلر اینکونل یا سیم شاخه اینکونل می‌توان به مقاومت در برابر دمای بالا اشاره کرد. همچنین این ماده تقریباً عاری از ترک‌خوردگی ناشی از کلرید است. از ویژگی‌های دیگر این فیلر می‌توان استحکام کششی بالا، مقاومت به خستگی و مقاومت مناسب به خزش، مقاومت بالا در برابر اسیدها، مانند گوگرد، فسفر، نیتریک و هیدروکلریک اشاره کرد.
انواع فیلرهای اینکونل
تنوع آلیاژهای اینکونل بسیار زیاد است و هر آلیاژ، مزایای خاصی دارد و در صنایع متفاوت مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای نمونه، اینکونل ۶۰۰ و ۶۰۱ هر دو ابزار مؤثر در صنایع غذایی و صنایع شیمیایی هستند؛ در صورتی که اینکونل ۷۱۸ بیشتر در صنعت هوافضا در فضاپیماها و موتورهای موشک به کار گرفته می‌شود. انواع فیلرهای اینکونل به شرح زیر است.
| اینکونل ۶۰۰ | اینکونل ۶۰۱ | اینکونل ۶۱۷ |
| اینکونل ۶۲۵ | اینکونل ۶۹۰ | اینکونل ۷۱۸ |
| اینکونل ۷۵۱ | اینکونل ۷۹۲ | اینکونل ۹۳۹ |
-
- اینکونل ۶۰۰: استحکام‌دهی محلول در جامد
-
- اینکونل ۶۰۱: ماشین‌کاری، جوشکاری و مقاومت مکانیکی
-
- اینکونل ۶۱۷: مقاوم به خوردگی، کربونیزه شدن، اکسیداسیون و پوسته شدن
-
- اینکونل ۶۲۵: قابلیت جوشکاری و مقاوم به اسید
-
- اینکونل ۶۹۰: برای کاربردهای هسته‌ای و دارای مقادیر کم کبالت، مقاومت کم
-
- اینکونل ۷۱۸: دارای قابلیت جوشکاری و دارای استحکام‌دهی توسط فاز گاما دبل پرایم
-
- اینکونل ۷۵۱: برای رفع استحکام شکست در دمای ۱۶۰۰ فارنهایت
-
- اینکونل ۷۹۲: مورد استفاده در ساخت توربین‌های گازی
-
- اینکونل ۹۳۹: قابلیت جوشکاری و دارای استحکام‌دهی توسط فاز گاما پرایم
کاربرد فیلرهای اینکونل
اصلی‌ترین کاربردهای آلیاژ اینکونل در صنایع پزشکی، هوا و فضا یا استخراج گاز و نفت است. علاوه بر این، در ساخت شیرآلات، سکوهای نفتی، صنایع خودروسازی، صنایع اسلحه‌سازی، رآکتورهای هسته‌ای، تجهیزات صنایع غذایی، تجهیزات کنترل آلودگی، فرآوری شیمیایی و پتروشیمی، توربین‌های گازی، موتور موشک و هواپیماهای فضایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قیمت فیلر اینکونل
قیمت فیلرهای اینکونل نسبت به نوع و ویژگی فیلر، متفاوت است. برای نمونه، آلیاژ اینکونل ۶۲۵ در قطر متفاوتی ساخته می‌شود. شما می‌توانید از مشاوران آرکامتال استعلام قیمت انواع فیلر اینکونل را بگیرید. متخصصین در کم‌ترین زمان، شما را راهنمایی می‌کنند.
مزایا و معایب فیلر اینکونل
مزایای فیلر اینکونل نسبت به معایب این آلیاژ بیشتر هستند؛ در ادامه، به مزایا و معایب سیم شاخه اینکونل می‌پردازیم.
مزایای فیلر اینکونل
پیش‌تر به مزایای آلیاژ اینکونل اشاره کردیم؛ اگر بخواهیم به صورت جامع مزایای اینکونل را شرح دهیم، باید بگوییم این آلیاژ در هرگونه حرارتی استحکام خود را حفظ می‌کند. این آلیاژ برای جلوگیری از ترک‌خوردگی در دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اینکونل یک سوپرآلیاژ با استانداردهای لازم است که در برابر خوردگی مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد. تلفیق استحکام بالا همراه با کارپذیری مناسب (نورد و فورج) از شاخصه‌های اصلی این آلیاژ به شمار می‌رود. اینکونل اغلب در پروژه‌های دریایی به خاطره مقاومت فوق‌العاده نسبت به کلرید سدیم یا همان نمک، در دماهای متفاوت استفاده می‌شود؛ بنابراین، برای فرآیندهایی که از مکان نمکی یا کارخانه نمک در نزدیکی اقیانوس استفاده می‌کنند، اینکونل گزینه خوبی است.
معایب فیلر اینکونل
یکی از معایب آلیاژ اینکونل، قیمت بالای این فیلر نسبت به دیگر آلیاژها مثل ورق استیل است. علاوه بر این، می‌توان گفت فیلر اینکونل در صنعت ماشین‌سازی ضعیف عمل می‌کند و مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهد.
فیلر پایه نیکل
از آلیاژ پایه نیکل برای پر کردن فضای خالی بین قطعات جوشکاری استفاده می‌شود. این ماده از پودرهای فلزی مبتنی بر نیکل تشکیل شده است و برای کاربردهای گوناگونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فیلر پایه نیکل در صنعت خودروسازی، مبدل‌های کاتالیزوری، دیگ‌های بخار، صنایع هوافضا و… کاربرد کارد.
پرکاربردترین آلیاژ اینکونل
از پرکاربردترین آلیاژهای این فلز، فیلر اینکونل ۶۲۵ است. این فیلر در مناطق آبی و دریایی مقاومت خوبی در برابر خوردگی حفره‌ای و خوردگی شکافی از خود نشان می‌دهد. علاوه بر این، استحکام بالایی در برابر خوردگی و ترک‌برداشتن نیز دارد.
به خاطره پایداری ساختار بلورین اینکونل ۶۲۵ در دمای بالا و حفظ آرایش دانه‌ها بعد از ذوب مجدد، این آلیاژ گزینه خوبی برای کاربردهایی است که در آنها، احتیاج به لایه نشانی با جوش است. این ویژگی باعث می‌شود قطعات ساخته شده از این آلیاژ قابلیت تعمیر مناسبی داشته باشند.
سوپر آلیاژها
ابرآلیاژ یا سوپرآلیاژ، به فلزی اطلاق می‌شود که از ترکیب‌های متفاوتی نسبت به آلیاژهای معمولی تشکیل شده است. سوپرآلیاژها به نوعی، فلزهای پیشرفته محسوب می‌شوند. ابرآلیاژها با توجه به اینکه از بعضی فلزهای خاص مثل نیکل یا کبالت ساخته شده‌اند، مصارف ویژه‌ای دارند و منحصربه‌فرد هستند. نکته جالب توجه اینجا است که خواص و ویژگی‌های مکانیکی سوپرآلیاژها بر مبنای درصد عناصر فلزی به‌کاررفته در آنها، متفاوت است.
از رایج‌ترین انواع سوپرآلیاژها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
-
- سوپرآلیاژ بر پایه نیکل، مانند سوپرآلیاژ اینکونل
-
- سوپرآلیاژ بر پایه کبالت
-
- سوپرآلیاژ بر پایه آهن
جوشکاری
جوشکاری یکی از فرآیندهای حرفه‌ای در عرصه فلزات است که با اهداف خاصی انجام می‌گیرد. از جوشکاری برای متصل کردن دو قطعه فلزی استفاده می‌کنند؛ اما نکته اینجا است که در برخی موارد، اهداف دیگری مثل ترمیم یک سطح فلزی هم مدنظر است.
جوشکاری فیلر اینکونل
اینکونل از انواع ابرآلیاژهای نیکلی تشکیل شده است. ابرآلیاژ اینکونل قدیمی، در منطقه‌های تحت‌تأثیر دمای بالا دچار ترک‌خوردگی و شکاف می‌شد و کار صنعتگران را سخت می‌کرد. به همین دلیل، ابرآلیاژهای اینکونل ۶۲۵ و ۷۱۸ طراحی و توسعه یافته‌اند تا مشکلات جوشکاری (ترک‌خوردگی و موارد دیگر) را تا حدود زیادی از میان بردارند.
سؤالات متداول
نقطه ذوب آلیاژ اینکونل چقدر است؟
نقطه ذوب آلیاژ اینکونل بالاتر از 2500 تا 2600 درجه فارنهایت یا ۱۳۹۰ تا ۱۴۲۵ درجه سانتی‌گراد است.
مهم‌ترین ویژگی فیلر اینکونل چیست؟
از ویژگی‌های فیلر اینکونل می‌توان به مقاومت در برابر دمای بالا اشاره کرد.
کاربرد فیلر پایه نیکل چیست؟
از فیلر پایه نیکل برای پر کردن فضای خالی بین قطعات جوشکاری استفاده می‌شود.
پرکاربردترین آلیاژ اینکونل کدام آلیاژ است؟
از پرکاربردترین آلیاژهای این فلز، اینکونل ۶۲۵ است که در مناطق آبی و دریایی مقاومت خوبی در برابر خوردگی حفره‌ای و خوردگی شکافی از خود نشان می‌دهد.
جمع‌بندی
فیلر اینکونل در صنایع بسیاری از جمله صنایع پزشکی، هوا و فضا و استخراج نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم شاخه اینکونل انواع مختلفی دارد و هرکدام دارای ویژگی منحصربه‌فرد خود است. مهم‌ترین مزیت اینکونل، مقاومت در دمای بالا است. برای خرید آلیاژهای اینکونل با گواهی اصالت کالا می‌توانید به سایت آرکامتال مراجعه فرمایید. مهندسان آرکامتال به صورت تخصصی پاسخگوی سؤالات شما عزیزان هستند.