۹ فروردین ۱۴۰۳

پیشگامان توسعه
مواد سام,مواد سام,مواد سام

آلیاژهای حاوی نیکل – کروم – مولیبدن

آلیاژهای حاوی نیکل – کروم – مولیبدن (Nickel–Chromium–Molybdenum Alloys) گروهی از آلیاژهای پایه نیکل هستند که استحکام و مقاومت به اکسیداسیون خوبی در دماهای بالا دارند .

انواع آلیاژهای حاوی نیکل – کروم – مولیبدن (Ni Cr Mo alloys)

  • آلیاژ هستلوی ایکس یا هستلوی X (Hastelloy alloy X) .
  • آلیاژ هستلوی C (Hastelloy alloy C) .
  • آلیاژ هستلوی C-276 (Hastelloy alloy C-276) .
  • آلیاژ هستلوی G (Hastelloy alloy G) .
  • آلیاژ اینکونل ۶۱۷ (Inconel alloy 617) .
  • آلیاژ اینکونل ۶۲۵ (Inconel alloy 625) زیرگروه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن .
  • آلیاژهای MAR-M-252, Rene_ 41, Rene_ 95, and Astroloy .
  • آلیاژهای یودیمت و Unitemp (Udimet 500, 520, 600, and 700 and Unitemp 1753) .
  • آلیاژ Waspaloy .

خواص آلیاژهای حاوی نیکل – کروم – مولیبدن

  • مقاومت به اکسیداسیون خوبی دارند .
  • برخی از این آلیاژها استحکام مطلوبی تا دمای ۱۰۹۳ درجه سانتی گراد دارند .
  • برخی از این آلیاژها در گروه سوپر آلیاژهای پایه نیکل قرار می‌گیرند .

ترکیب شیمیایی آلیاژهای حاوی نیکل – کروم – مولیبدن

این آلیاژها حاوی ۴۵ تا ۶۰ درصد نیکل هستند . جدول ۱ ترکیب شیمیایی انواع آلیاژهای حاوی نیکل کروم مولیبدن را نشان می‌دهد .

جدول ۱ : ترکیب شیمیایی آلیاژهای نیکل-کروم-مولیبدن .

خواص مکانیکی آلیاژهای Ni-Cr-Mo

جدول ۲ خواص مکانیکی آلیاژهای نیکل کروم مولیبدن را نشان می‌دهد .

جدول ۲ : خواص مکانیکی آلیاژهای Ni-Cr-Mo .

خواص آلیاژ هستلوی ایکس

  • این آلیاژ قابلیت پیرسختی ندارد .
  • برای سرویس دهی در دماهای بالا (تا ۱۲۰۴ درجه سانتی گراد) مناسب است .

خواص آلیاژ هستلوی C زیرگروه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • قابلیت پیرسختی متوسطی دارد .
  • ترکیب شیمیایی این آلیاژ مشابه هستلوی X است بجز آهن که با مولیبدن و نیکل جایگزین شده است .
  • در برابر اسیدهای اکسیدکننده قوی ، نمک‌ها ، کلر بسیار مقاوم است .
  • این آلیاژ در دمای بالا استحکام خوبی دارد .

خواص آلیاژ هستلوی C276

  • این آلیاژ از اصلاح آلیاژ هستلوی C بدست می‌آید . اصلاح سازی آلیاژ بدین صورت است که محتوای کربن و سیلیسیم آلیاژ بشدت کاهش می‌یابد تا تشکیل رسوبات کاربیدی در منطقه HAZ جوشکاری کاهش یابد .
  • این گرید از آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن قابلیت پیرسختی ندارد و در شرایط عملیات حرارتی محلول جامد قابل استفاده است .
  • این آلیاژ پس از جوشکاری به هیچگونه عملیات حرارتی نیاز ندارد .

خواص آلیاژ هستلوی G

  • قابلیت پیرسختی ندارد .
  • ترکیب شیمیایی این آلیاژ مشابه هستلوی X است با این تفاوت که حاوی ۲ درصد مس و ۲ درصد کلمبیوم (نیوبیوم) است و محتوای کربن پایین تری دارد .
  • این آلیاژ در برابر خوردگی حفره ای و ترک ناشی از خوردگی تنشی مقاوم است .

خواص آلیاژ اینکونل ۶۱۷ زیرگروه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • این آلیاژ با کمک استحکام بخشی از طریق محلول جامد حاوی کبالت سخت می‌شود .
  • این آلیاژ دارای ترکیبی استثنایی از استحکام در دماهای بالا و مقاومت به اکسیداسیون است .

شکل ۱ مقاومت آلیاژ اینکونل ۶۱۷ را در برابر سیکل های اکسیداسیون در مقایسه با سایر آلیاژهای اینکونل در دمای ۱۰۹۵ درجه سانتی گراد نمایش می‌دهد .

شکل ۱ : مقایسه مقاومت در برابر سیکل‌های اکسیداسیون اینکونل ۶۱۷ با سایر آلیاژهای اینکونل در دمای ۱۰۹۵ درجه سانتی گراد . هر سیکل شامل ۱۵ دقیقه حرارت دهی و ۵ دقیقه سرد شدن در هوا است .

شکل ۲ مقاومت آلیاژ اینکونل ۶۱۷ را در برابر سیکل های اکسیداسیون در مقایسه با سایر آلیاژهای اینکونل در دمای ۱۱۵۰ درجه سانتی گراد نمایش می‌دهد .

شکل ۲ : مقایسه مقاومت در برابر سیکل‌های اکسیداسیون اینکونل ۶۱۷ با سایر آلیاژهای اینکونل در دمای ۱۱۵۰ درجه سانتی گراد . نمونه‌ها در سیکل‌های ۲۴ ساعته در معرض دما و حرارت قرار گرفتند .

خواص آلیاژ اینکونل ۶۲۵

  • این گرید از آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن یک آلیاژ تقویت شده از طریق محلول جامد حاوی کلمبیوم یا همان نیوبیوم است .
  • این آلیاژ مقاومت فوق العاده‌ای در برابر طیف وسیعی از محیط های بشدت خورنده دارد .
  • این آلیاژ همچنین در برابر اکسیداسیون و کربوراسیون در دماهای بالا بشدت مقاوم است .
  • اینکونل ۶۲۵ در برابر خوردگی حفره ای و شکافی مقاوم است .
  • مقاومت خستگی بالا در برابر خوردگی .
  • استحکام کششی بالا .
  • مقاوم در برابر ترک ناشی از خوردگی تنشی یون کلرید .

خواص آلیاژهای MAR-M-252, Rene ۴۱, Rene 95, and Astroloy زیرمجموعه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • این آلیاژها قابلیت پیرسختی دارند .
  • حاوی ۱۰ الی ۱۵ درصد کبالت هستند .
  • برای استفاده در قطعات موتور جت که تحت فشار بالا و در دماهای ۸۷۱ تا ۹۸۲ درجه سانتی گراد کار می‌کنند ، طراحی شده اند .
  • ترکیب MAR-M-252 و Rene 41 تقریبا یکسان است ؛ اما Rene 41 حاوی عناصر پیرسخت کننده بیشتری است ؛ در نتیجه استحکام بالاتری دارد .
  • Rene 45 ترکیب پایه مشابهی با موارد بالا دارد ؛ اما حاوی ۳.۵ درصد کلمبیوم و ۳.۵ درصد تنگستن نیز است . این آلیاژ در دماهای ۳۷۱ تا ۶۴۹ درجه سانتی گراد قابل استفاده است .

خواص آلیاژهای Udimet 500, 520, 600, and 700 and Unitemp 1753 زیرمجموعه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • این آلیاژها قابلیت پیرسختی دارند .
  • این آلیاژها تا دمای ۹۸۲ درجه سانتی گراد استحکام بالایی دارند .
  • تمام این آلیاژها حاوی مقدار قابل توجهی کبالت هستند .

خواص آلیاژ Waspaloy

  • قابلیت پیرسختی دارد .
  • این آلیاژ حاوی ترکیبی از استحکام بالا تا دمای ۷۶۰ درجه سانتی گراد و مقاومت به اکسیداسیون تا دمای ۸۷۱ درجه سانتی گراد است .

کاربرد آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • برای استفاده در محیط های بشدت خورنده بسیار مناسب هستند .

کاربرد آلیاژ هستلوی ایکس

  • مورد استفاده در فلزآلات کوره که در معرض محیط های اکسیدکننده احیاکننده و خنثی قرار دارند .
  • موتورهای جت هواپیما .
  • قوطی های احتراق .
  • و غیره .

کاربرد آلیاژ هستلوی C

  • این گرید از آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن در تجهیزات شیمیایی ، پتروشیمی و پالایشگاه نفت کاربرد دارند .
  • موتور جت .
  • تجهیزات عملیات حرارتی .

کاربرد آلیاژ هستلوی C276

  • تجهیزات شیمیایی و پتروشیمیایی .
  • موتورهای جت هواپیما .
  • چاه های گاز ترش (Sour gas wells) .

کاربرد آلیاژ هستلوی G زیرگروه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • تجهیزات مورد استفاده در صنایع کاغذ سازی .
  • کود فسفات .
  • فرآوری الیاف مصنوعی .

کاربرد آلیاژ اینکونل ۶۱۷

  • توربین های گازی موتور هواپیما .
  • کاربرد در دماهای بشدت بالا مانند لوله های مولد بخار و مخازن تحت فشار برای راکتورهای هسته ای دما بالای پیشرفته .

کاربرد آلیاژ اینکونل ۶۲۵ زیرگروه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • تجهیزات مورد استفاده در آب دریا یا بطور کلی صنایع دریایی .
  • صنایع هوایی .
  • اگزوزها .
  • نیروگاه ها .
  • و غیره .

کاربرد آلیاژهای MAR-M-252, Rene 41, Rene 95, and Astroloy

  • موتورهای جت .
  • دیسک‌ها و قطعات چرخان مورد استفاده در موتور هواپیما .

کاربرد آلیاژهای Udimet 500, 520, 600, and 700 and Unitemp 1753 زیرمجموعه آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن

  • پره های توربین گازی موتورهای جت .
  • محفظه های احتراق .
  • قطعات مورد استفاده در دماهای بالا .

کاربرد آلیاژ Waspaloy

  • توربین های موتور جت .
  • سیستم های موشکی .
  • بست ها و پیچ و مهره های دما بالا .

آلیاژهای حاوی نیکل-کروم-مولیبدن (Nickel Chromium Molybdenum Alloys) یا به اختصار آلیاژهای Ni-Cr-Mo (Ni-Cr-Mo alloys) زیرگروه نیکل و آلیاژهای پایه نیکل هستند . این آلیاژها خواص فوق العاده ای در دماهای بالا دارند ؛ از این می‌توان آنها را در گروه سوپرآلیاژها یا ابرآلیاژها نیز قرار داد . مهمترین خواص این آلیاژها در دماهای بالا حفظ استحکام و اکسید نشدن آنها است . بدلیل خواص مطلوب این آلیاژها از آنها در صنایع شیمیایی ، پتروشیمی ، هوایی ، دریایی و غیره استفاده می‌شود .

منابع

۱. Handbook of Materials Selection, Edited by MYER KUTZ

۲. www.specialmetals.com, INCONEL® alloy 617