آلیاژ اینکونل چیست؟ | ویژگی و کاربردهای انواع آلیاژ اینکونل

آلیاژ اینکونل، آلیاژی با مقاومت بالا به خوردگی است که اولین بار ۸۰ سال پیش، در انگلستان، تولید شد. عنصر پایه این سوپرآلیاژ، نیکل است و مانند آلیاژ مونل، از آلیاژهای خانواده نیکل به شمار می‌رود.

اینکونل در دما و فشار کاری بالا، مقاومت به خوردگی بالایی دارد. از این رو، در مواردی که به دلیل خاص بودن شرایط کاری نمی‌توان از آلیاژهای فولادی استفاده کرد، آلیاژ اینکونل می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

آلیاژ اینکونل، گریدهای مختلفی دارد که هر یک خواص و کاربردهای مخصوص خود را دارند. با این حال، برای بسیاری این سوال پیش می‌آید که ورق اینکونل چیست؟ چه خواصی دارد؟ کاربرد آلیاژ اینکونل چیست؟ در این مقاله از آیرومارت، قصد داریم به این سوالات پاسخ دهیم. با ما همراه باشید.

آلیاژ اینکونل چیست؟

اینکونل یا inco و iconel، اولین بار در سال ۱۹۴۰ توسط تیم تحقیقاتی شرکت Wiggin Alloys انگلستان ساخته شد. همانطور که در مقدمه گفته شد، اینکونل، آلیاژی بر پایه نیکل است که در شرایط کاری دما و فشار بالا، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون بالایی دارد.

اینکونل در حقیقت آلیاژ محلول جامد بین‌نشین نیکل – کروم است و در ترکیب خود، دارای عناصری چون کروم، نیکل، آهن، کبالت، گوگرد، کربن، مولیبدن، منگنز، فسفر و … است. نیکل عنصر اول و کروم عنصر دوم این آلیاژ است که بیشترین مقادیر را به ترتیب به خود اختصاص می‌دهند. با مطالعه مقاله آلیاژ چیست، می‌توانید با مفهوم این کلمه پرکاربرد به‌طور کامل آشنا شوید.

علت مقاومت به خوردگی این آلیاژ، تشکیل یک لایه غیرفعال اکسیدی، مقاوم و پایدار است که در دمای بالا ایجاد می‌شود. اینکونل در دمای بالا استحکام و مقاومت بالایی دارد و این ویژگی در کنار مقاومت بالا به خوردگی، اینکونل را به آلیاژی بسیار پرکاربرد در دمای بالا تبدیل می‌کند.

اینکونل می‌تواند جایگزین خوبی برای انواع آلیاژهای استیل و آلومینیوم در دمای بالا باشد. آلومینیوم و فولاد زنگ نزن، در برابر خزش در دمای بالا نیز مقاومت ندارند. این ویژگی‌ها، موجب شده تا قیمت میلگرد اینکونل نسبت به قیمت میلگرد استیل، بالاتر باشد. از این رو، از این آلیاژ در کاربردهای خاص استفاده می‌شود.

کاربرد اینکونل در صنعت

آلیاژ اینکونل به واسطه خواص مطلوبی که دارد در صنایع بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این صنایع می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

• ساخت شیرآلات
• صنعت خودروسازی
• صنعت اسلحه سازی و صنایع دفاعی
• ساخت سکوهای نفتی
• صنایع هوایی و هوافضا
• صنایع غذایی
• ساخت تجهیزات کنترل آلودگی
• تجهیزات راکتورهای هسته‌ای

ویژگی‌های آلیاژ اینکونل

آلیاژ اینکونل به دلیل مقاومت کافی در دما و فشار کاری بالا و همچنین مقاومت به خوردگی مطلوب در این شرایط، کاربردهای گسترده‌ای دارد. به طوری که می‌توان اینکونل را در محیط‌های اسیدی مورد استفاده قرار داد. به طور کلی خواص این آلیاژ را می‌توان اینگونه خلاصه کرد:

• اینکونل مقاومت بالایی به اسید نیتریک، اسید فسفریک، هیدروکلریک اسید و سایر اسیدها دارد.
• هم در درجه حرارت بالا و هم دماهای پایین، اینکونل خواص مکانیکی و مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد.
• اینکونل در برابر خوردگی حفره‌دار شدن، خوردگی بین دانه‌ای و دیگر انواع خوردگی مقاومت بالایی دارد.
• در محیط‌های کلریدی، ترک ناشی از خوردگی تنشی در این آلیاژ رخ نمی‌دهد.
• مقاومت به اکسیداسیون داغ یا اکسیداسیون در دمای بالا از ویژگی‌های بسیار خوب این آلیاژ است.

انوع آلیاژ اینکونل

اینکونل، خانواده بزرگی دارد و دارای گریدهای مختلفی است که هر یک با درصد عناصر مختلف، کاربردها و خواص متنوعی دارند:

اینکونل ۶۰۰: آلیاژی با استحکام بالا. در ترکیب شیمیایی اینکونل ۶۰۰، تقریبا ۷۲ درصد نیکل و ۱۴-۱۷ درصد کروم وجود دارد. میلگرد اینکونل ۶۰۰، ورق، تیوب، لوله و اتصالات اینکونل ۶۰۰ در سایزهای مختلف و اندازه‌های گوناگون تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اینکونل ۶۲۵: از جمله آلیاژهای مقاوم به محیط‌های اسیدی که جوش‌پذیری خوبی دارد. نسبت به اینکونل ۶۰۰، نیکل کمتر و کروم بالاتری دارد. این آلیاژ نسبت به دیگر گریدهای اینکونل تفاوت‌هایی چون استحکام بالاتر و مقاومت به خوردگی بیشتری دارد.

آلیاژ اینکونل ۶۹۰: این آلیاژ مقادیر کمی کبالت دارد و برای استفاده در کاربردهای هسته‌ای مناسب است. مقاومت ویژه این آلیاژ پایین است.

Inconel 718: آلیاژی با جوش‌پذیری بالا. نیکل و کروم آن نسبت به آلیاژ ۶۲۵ کمتر است.

اینکونل ۷۵۱: این گرید، دارای مقادیر بیشتری آلومینیوم است و استحکام شکست آن در دمای ۱۶۰۰ فارنهایت بهبود یافته‌است.

آلیاژ اینکونل ۷۹۲: دارا بودن عنصر آلومینیوم بالا، مقاوم به اکسیداسیون دما بالا، بسیار خود و دارای کاربرد فراوان در ساخت توربین‌های گازی.

اینکونل ۹۳۹: این آلیاژ نیز به واسطه فاز گاما پرایم، استحکام بالایی دارد. قابلیت جوشکاری آن نیز مطلوب است.

در جدول زیر، ترکیب شیمایی اینکونل ۷۱۸ و دیگر گریدهای این آلیاژ آورده شده است:

ماشین کاری اینکونل

آلیاژهای اینکونل، به طور معمول در مقابل ماشین‌کاری ضعیف عمل می‌کنند. به طور کلی این آلیاژها، همانند دیگر سوپرآلیاژها به سختی می‌توان به روش‌های سنتی ماشین‌کاری کرد. بهترین روش‌ها، ماشین کاری تخلیه الکتریکی یا ماشین کاری الکتروشیمیایی برای این آلیاژها است.

جوشکاری اینکونل

جوشکاری اینکونل ۶۰۰، به روش‌های مختلف از جمله SMAW، SAW، GTAW و MMAW انجام می‌شود. در فرایند جوشکاری SMAW، الکترود ۱۸۲ کاربرد دارد و در روش‌های SAW ،GTAW و GMAW فیلر اینکونل ۸۲ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در صورتی که فلز جوش رسوب داده شده با الکترود ۱۸۲، در دمای ۵۴۰ تا ۷۶۰ سانتی‌گراد قرار گیرد، انعطاف‌پذیری آن پایین می‌آید.

جوشکاری آلیاژ اینکونل ۷۱۸، به راحتی قابل انجام است چرا که نسبت به ترک خوردگی پس از جوش مقاومت بالایی دارد. به همین دلیل، میلگرد اینکونل ۷۱۸ و ورق اینکونل ۷۱۸ به راحتی با جوشکاری اتصال داد. سیم جوش اینکونل ۷۱۸ نیز با در نظر داشتن این ویژگی‌ها در سایزهای مختلف تولید می‌شود.

آلیاژ اینکونل ۶۲۵ را نیز می‌توان به روش‌های مختلف TIG ،SMAW و GMAW جوشکاری کرد. برای جوشکاری اینکونل ۶۲۵ از فیلر اینکونل ۶۲۵ یا الکترود ۱۱۲ که ترکیبی از نیکل، کروم و مولیبدن است، استفاده می‌شود. فیلر جوش اینکونل ۶۲۵ در فرایند جوشکاری TIG و SMAW و در فرایند جوش GMAW الکترود ۱۱۲ کاربرد دارد. جوشکاری این آلیاژ، نیازی به فرایند آنیل پس از جوشکاری نیست.

جمع‌بندی

آلیاژهای اینکونل، با داشتن استحکام و مقاومت به خوردگی خوب در دما و فشار بالا، جایگزین مناسبی برای آلیاژهای آلومینیوم و فولاد زنگ نزن که در دمای بالا دچار خوردگی و خزش می‌شوند، به شمار می‌روند.

اینکونل، بر پایه نیکل ساخته می‌شود و عنصر دوم آن که بیشترین درصد را دارد، کروم است. عناصر دیگر هر یک در مقادیر کمتر برای ایجاد هواص مطلوب مکانیکی و خوردگی به این فلز افزوده می‌شوند. این نوع آلیاژ در گریدهای مختلف و با خواص کاری متفاوت ساخته شده و کاربرد گسترده‌ای در بسیاری صنایع دارد.

اگرچه این آلیاژ خواص بسیار مطلوبی دارد اما نمی‌توان آن را به سادگی جایگزین مقاطعی چون ورق استیل کرد. اولا که، باید در نظر داشته باشیم که این آلیاژ به دشواری ماشین‌کاری می‌شود. ضمن اینکه قیمت ورق استیل نسبت به ورق اینکونل ارزان‌تر است و هزینه‌های ساخت را پایین می‌آورد.

انواع مقاطع فولادی چون میلگرد آجدار، تیرآهن و انواع ورق استیل در بازرگانی فولاد آیرومارت ارائه می‌شوند. قیمت روز میلگرد آجدار و ساده، لوله، تیرآهن، ورق، نبشی و ناودانی فولادی و استیل از آیرومارت قابل استعلام است.

این مجموعه خدمات باربری و ارسال در سریع‌ترین زمان ممکن، انبارداری مدرن، برشکاری، جوشکاری و خمکاری ورق را به مشتریان عرضه می‌دارد تا با راحتی آن‌ها کمک کند.

با خرید از آیرومارت، شما می‌توانید سبدی از مقاطع مختلف در سایزهای مورد نیاز خود تهیه کنید و از شرایط خرید استثنایی آیرومارت نیز بهره‌مند شوید. برای کسب اطلاعات بیشتر، از طریق شماره تلفن ۰۲۱۴۵۳۰۶، با کارشناسان آیرومارت در تماس باشید.