اینکونل 625 سوپرآلیاژی منحصر به فرد ، ویژگیها و کاربرد این محصول کدامند ؟

خانه » مقالات آموزشی » اینکونل 625 سوپرآلیاژی منحصر به فرد ، ویژگیها و کاربرد این محصول کدامند ؟

اینکونل 625 یکی دیگر از سوپرآلیاژهای پایه نیکل می‌باشد . سوپرآلیاژها (super alloys) به دلیل خواص ویژه و منحصر به فردشان به این نام شناخته می‌شوند.

بطور کلی، سوپر آلیاژها در انواع پایه نیکل، پایه کبالت، پایه نیکل-آهن و… تقسیم بندی می‌شوند. سوپرآلیاژهای اصلی و پرکاربرد، علاوه بر اینکونل 625 آلیاژهای inconel600، monel400، inconel718 و hastelloy X می‌باشند .

این آلیاژ یک سوپرآلیاژ نیکل-کروم می‌باشد . مقاومت به اکسیداسیون و خوردگی بالایی دارد . همچنین علاوه بر این خواص استحکام و چقرمگی بالایی نیز دارد که به دلیل ترکیب شیمیایی خاص آن می‌باشد . از سایر آلیاژهای دسته اینکونل، اینکونل 600 و اینکونل 718 می‌باشد که تفاوت‌هایی در ساختار، ترکیب شیمیایی و خواص با یکدیگر دارند.

خواص ویژه‌ ی آلیاژهای اینکونل 625 مقاومت اکسیداسیون، خوردگی، چقرمگی بالا و مقاومت به خزش می‌باشد. برای درک مفهوم خزش باید این را در نظر گرفت که همه ‌ی فلزات با افزایش دما دچار کاهش خواص مکانیکی مثل سختی و استحکام می‌شوند.

به تغییر شکل در طول زمان‌های طولانی در تنشی کمتر از تنش تسلیم ماده، خزش گفته می‌شود. هر چه دما بالاتر برود ماده در معرض خزش شدیدتری قرار می‌گیرد. آلیاژ اینکونل 625 به دلیل ترکیب شیمایی خاصش، مقاومت به خزش بالایی دارد و قابلیت کاربری در دماهای بالا را دارد. این آلیاژ اولین بار در سال 1940 ساخته شد و از آن زمان تاکنون کاربردهایش رو به گسترش بوده است.

عملیات حرارتی اینکونل ۶۲۵

این آلیاژ قابلیت انعطاف پذیری و جوش پذیری بسیار مناسبی دارد. برای فورجینگ این آلیاژ نیاز به پیش گرم کردن در دمای 1000 تا 1200 درجه سانتیگراد می‌باشد.

به دلیل انعطاف پذیری بالا این فلز قابلیت کار پذیری در دمای پایین را هم دارد . اما از آنجا که کار سخت می‌شود و به محض وارد کردن تنش به ماده استحکام آن افزایش می‌یابد ، نیاز به یک مرحله آنیل کردن اجتناب ناپذیر می‌باشد . آنیل نرم سازی اینکونل 625 در دمای حدود 1000 تا 1100 درجه سانتیگراد انجام می‌شود.

ویژگیهای اینکونل ۶۲۵

مقاومت به خزش، مقاومت به اکسیداسیون تا دمای 1000 درجه سانتیگراد، مقاومت به خوردگی در برابر یون کلر و مقاومت به خوردگی شیاری در برابر آب دریا از اصلی ترین ویژگی های اینکونل ۶۲۵ می‌باشد .

همچنین، به دلیل مقادیر بالای نیکل و پایداری فاز آستنیت در دمای محیط، مشابه بسیاری از استیل‌های زنگ نزن خاصیت مغناطیسی نداشته و جذب آهنربا نمی‌شود .

خوردگی شیاری به گونه ای از خوردگی گفته می‌شود که در شیار اتصالات فلزات مثل مکان‌های پیچ و مهره یا پین شده رخ می‌دهد و رخ دادن این نوع خوردگی برای تجهیزات دریایی بسیار شایع و محتمل می‌باشد. بنابراین یک از اصلی ترین کاربردهای اینکونل 625 در ساخت تجهیزات مهندسی دریا می‌باشد .

همچنین به دلیل مقاومت به خزش و اکسیداسیون بالای این آلیاژ از آن در ساخت قطعات با دمای کاربری بالا استفاده می‌شود. بدنه اگزوز و سیستم‌های تنظیم کننده فشار موتورهای جت و تجهیزات راکتورهای هسته‌ای از جمله این قطعات می‌باشد.

اینکونل 625 یکی دیگر از سوپر آلیاژ‎هایی است که بر پایه ی نیکل می‎ باشد که با اضافه کردن کروم و مولیبدن و نیوبیوم باعث بالا رفتن میزان سختی این آلیاژ شده‎ است . استحکام این سوپرآلیاژ بدون انجام عملیات حرارتی مطلوب می‎ باشد.

ویژگیهای فیزیکی

چگالی این سوپر آلیاژ : 8.442 g/cm³
مقاومت به اکسیداسیون تا 1000 درجه سانتیگراد
ترک خوردگی تنش کشش یون کلراید
ضد مغناطیس
نقطه ذوب اینکونل 625 : 1290-1350 درجه سانتیگراد است.
سختی این سوپر آلیاژ : 145-220 HRB

ترکیب شیمیایی اینکونل 625

ترکیب شیمیایی اینکونل 625 شامل حداقل 58 درصد نیکل، 20 تا 23 درصد کروم، 8 تا 10 درصد مولیبدن، 5 درصد آهن، 3/15 تا 4/15 درصد نایوبیوم و سایر عناصر در درصد پایینی می‌باشد.

اینکونل 625 در دسته‎ ی سوپرآلیاژهایی قرار دارد که در برابر مواد به شدت خوردنده بسیار مقاوم است و همچنین در برابر خوردگی در درزها از خود بسیار مقاومت نشان می ‎دهد.

اینکونل 625 معمولا بخاطر خواص منحصر به فردش برای ساخت قطعات و وسایلی که در تماس مستقیم با آب دریا هستند انتخاب می‎ شود . چرا که مقاومت بالایی در برابر خستگی خوردگی از خود نشان می دهد .

استحکام کششی بالایی داشته و علاوه بر این مقاومت خوبی در برابر ترک برداشتن نیز دارد.

قابلیت جوشکاری و لحیم‎ کاری اینکونل 625

قابلیت جوشکاری و لحیم‎ کاری عالی، از خواص موجود در آلیاژ اینکونل 625 هستند که به دلیل پایداری ساختار بلوری آن در دمای بالا و حفظ دانه بندی این آلیاژ گزینه ی مناسبی برای مواردی است که در آن نیاز به لایه نشانی با جوش است.

رایج ‌ترین متدهای جوشکاری اینکونل‌ها، جوشکاری قوس تنگستن و جوشکاری اشعه الکترونی می‌باشد
در شرایط دمایی بالا بر روی آلیاژ اینکونل یک لایه نازک و پایدار از اکسید تشکیل شده که اینکونل داخلی را محافظت می کند.

خصوصیات مکانیکی اینکونل 625

خصوصیات مکانیکی عالی در محیط ‌های کاری گرم و سرد مثل تنش تسلیم بالا (حتی در دماهای نزدیک به ۷۵۰ درجه سانتیگراد) اینکونل 625 پرکاربردترین آلیاژ پایه نیکل در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی است.

ماشین کاری اینکونل625 بسیار مشکل است و خواص ماشین کاری به نسبت ضعیفی دارد.
ماشین‌کاری این آلیاژها به روش‌های سنتی بسیار مشکل است و رسیدن به یک کیفیت سطح مناسب در مواردی تقریباً غیرممکن می‌باشد.

اشکال مختلف وکاربردهای اینکونل 625

•   اتصالات لوله
•   سیم جوش
•   سیم مفتول
•   فلنج
•   لوله
•   میلگرد
•   ورق

از مفتول آن به عنوان سیم برای کابل‎‌های مهار کننده استفاده می‌شود . در پره موتور برای قایق ‎های گشت ‎زنی، موتور‎های پروانه‌‎ای محوری زیردریایی‌‎ها، اتصالات زیر دریایی، کانال‎های اگزوز قایق، پوشش کابل‎های زیرآب، ترانسفورماتورهای کنترل زیر دریا و دمنده‎های خطوط بخار نیز از این آلیاژ استفاده می‌شود.

کاربرد آن بیشتر در فنرها، آب‎‌بندها ودمنده‎‌های معلق دریایی، اتصالات کابل برق،اتصال دهنده‌‏‎ها، دستگاه‎‌های خمکاری و تجهیزات اقیانوس می‌باشد.

صنایع نفت و گاز
تیوب‎های انتقال مواد شیمیایی
قطعات شیرهای صنایع نفت و گاز
صنایع هوافضا
گسکت و آب بند دما بالا
تقاضای بالا در کشور موجب شده تا اینکونل 625 در بازار داخل به راحتی در دسترس باشد.