سختی آلیاژ Inconel چیست؟

سختی آلیاژ Inconel چیست؟

من به عنوان یک تامین کننده فصلی آلیاژهای Inconel ، دست اول شاهد افزایش تقاضا برای این مواد قابل توجه در صنایع مختلف بوده ام. آلیاژهای Inconel خانواده ای از نیکل نیکل با کارایی بالا هستند که به دلیل مقاومت استثنایی خود در برابر خوردگی ، اکسیداسیون و قدرت درجه حرارت بالا شناخته شده اند. یکی از خصوصیات مهم که اغلب مورد بررسی قرار می گیرد ، سختی آلیاژهای اینتولل است. در این وبلاگ ، ما به معنای سختی برای آلیاژهای Inconel ، نحوه اندازه گیری آن و چگونگی متفاوت بودن آن در انواع مختلف اینتولول خواهیم بود.

درک سختی

سختی یک خاصیت اساسی مادی است که مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل موضعی مانند تورفتگی ، خراش یا سایش را توصیف می کند. در زمینه آلیاژهای Inconel ، سختی نقش مهمی در تعیین مناسب بودن آنها برای برنامه های خاص دارد. به عنوان مثال ، در مؤلفه های هوافضا که قطعات در معرض شرایط استرس و سایش زیاد قرار دارند ، سختی بالاتر می تواند باعث افزایش دوام و عملکرد قطعات شود.

روش های مختلفی برای اندازه گیری سختی مواد وجود دارد و هرکدام مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. متداول ترین روشهای آزمایش سختی برای آلیاژهای اینتل شامل تست های سختی Rockwell ، Brinell و Vickers است.

تست سختی Rockwell روشی سریع و گسترده است. این عمق نفوذ یک تورفتگی را تحت یک بار خاص اندازه گیری می کند. مقیاس Rockwell بسته به محدوده سختی مواد ، از تورفتگی ها و بارهای مختلفی استفاده می کند. برای آلیاژهای Inconel ، مقیاس Rockwell C (HRC) اغلب برای مواد سخت تر استفاده می شود ، در حالی که ممکن است از مقیاس Rockwell B (HRB) برای اشکال نرم تر یا در مواردی که ماده سختی کمتری دارد استفاده شود.

تست سختی برینل شامل فشار دادن یک توپ سخت فولادی یا کاربید به داخل مواد تحت یک بار شناخته شده است. قطر تورفتگی باقی مانده بر روی سطح مواد اندازه گیری می شود و شماره سختی برینل (BHN) محاسبه می شود. این آزمایش برای موادی با اندازه دانه نسبتاً بزرگ مناسب است و می تواند مقدار متوسط سختی را در یک منطقه بزرگتر فراهم کند.

آزمایش سختی ویکرز از یک الماس الماس به شکل هرم مبتنی بر مربع استفاده می کند. زیرپوش تحت یک بار مشخص به مواد فشار می یابد و طول مورب تورفتگی اندازه گیری می شود. شماره سختی ویکرز (HV) محاسبه می شود. این آزمایش بسیار دقیق است و می تواند برای طیف گسترده ای از مواد ، از جمله آلیاژهای Inconel استفاده شود. این ماده به ویژه برای آزمایش نمونه های کوچک یا نازک و برای موادی که دارای ساختار ریز دانه هستند مفید است.

سختی آلیاژهای مختلف اینت

آلیاژهای Inconel در نمرات مختلفی قرار می گیرند که هر کدام ترکیب و خواص شیمیایی منحصر به فرد خود را دارند که به نوبه خود بر سختی آنها تأثیر می گذارد.

بیایید باN06600 ایالات متحدهبشر UNS N06600 یک آلیاژ اینکول به طور گسترده ای با مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر دمای بالا است. در شرایط آنیل ، سختی UNS N06600 به طور معمول از حدود 80 - 95 ساعت در مقیاس Rockwell B متغیر است. با این حال ، از طریق فرآیندهای عملیات حرارتی مانند سرماخوردگی و سخت شدن بارش ، سختی می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد. کار سرما شامل تغییر شکل مواد در دمای اتاق است که باعث تحریف شدن دانه ها و افزایش سختی مواد می شود. سخت شدن بارش یک فرآیند گرما است که در آن ذرات ریز در ماتریس آلیاژ رسوب می شوند ، مواد را تقویت می کنند و سختی آن را افزایش می دهند. پس از عملیات حرارتی مناسب ، سختی UNS N06600 می تواند به مقادیر تا حدود 30 - 35 HRC در مقیاس Rockwell C برسد.

2.4856 INCONEL 625یکی دیگر از آلیاژهای اینکولون محبوب است. این ماده حاوی مقادیر قابل توجهی از کروم ، مولیبدن و نیوبیوم است که به مقاومت در برابر خوردگی برجسته آن و استحکام درجه حرارت بالا کمک می کند. در حالت آنیل ، Inconel 625 سختی تقریباً 137 - 220 HB (سختی برینل) دارد. مشابه UNS N06600 ، می توان از کار سرد و گرمای برای افزایش سختی آن استفاده کرد. پس از سرماخوردگی و عملیات حرارتی مناسب ، سختی Inconel 625 می تواند در محدوده 25 - 35 HRC به مقادیر برسد.

آلیاژ x 750یک بارش بارش - نیکل سخت - آلیاژ کروم است. در محلول خود - شرایط آنیل ، سختی آلیاژ x 750 نسبتاً کم است ، به طور معمول در حدود 80 - 90 ساعت. با این حال ، پس از سخت شدن بارش ، عملیات حرارتی ، که شامل یک سری چرخه گرمایش و سرمایش برای شکل دادن به رسوبات است ، سختی می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد. سختی بارش - آلیاژ سخت شده X 750 می تواند به مقادیر تا حدود 38 - 42 HRC برسد و این امر را برای برنامه هایی که در آن به استحکام و سختی زیاد نیاز است ، مانند اجزای توربین گازی ، مناسب می کند.

عوامل مؤثر بر سختی آلیاژهای Inconel

سختی آلیاژهای اینتل تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله ترکیب شیمیایی آنها ، عملیات حرارتی و کار سرماخوردگی قرار دارد.

ترکیب شیمیایی یک آلیاژ اینکول نقش مهمی در تعیین سختی آن دارد. عناصری مانند کروم ، مولیبدن و نیوبیوم با تشکیل محلول های جامد و ترکیبات بین فلزی در ماتریس آلیاژ ، قدرت و سختی آلیاژ را افزایش می دهند. به عنوان مثال ، در Inconel 625 ، وجود مولیبدن و نیوبیوم به استحکام و سختی درجه حرارت آن کمک می کند.

عملیات حرارتی ابزاری قدرتمند برای کنترل سختی آلیاژهای Inconel است. بازپرداخت یک فرآیند گرما است که شامل گرم کردن آلیاژ به دمای خاص و سپس خنک کردن آن به آرامی است. این فرآیند تنش های داخلی را تسکین می دهد و می تواند مواد را نرم کند. از طرف دیگر ، سخت شدن بارش در عملیات حرارتی می تواند با تشکیل رسوبات ریز در آلیاژ ، سختی را افزایش دهد. پارامترهای درمانی خاص ، مانند دمای گرمایش ، زمان نگهدارنده و میزان خنک کننده ، برای دستیابی به سختی مورد نظر و خصوصیات مکانیکی باید با دقت کنترل شوند.

کار سرماخوردگی روش دیگری برای افزایش سختی آلیاژهای Inconel است. هنگامی که آلیاژ در دمای اتاق تغییر شکل می یابد ، جابجایی های موجود در ساختار کریستال درهم می شوند که حرکت آنها را محدود می کند و سختی مواد را افزایش می دهد. با این حال ، کار سرماخوردگی بیش از حد می تواند منجر به از بین رفتن انعطاف پذیری شود و ممکن است مواد شکننده شوند. بنابراین ، باید بین افزایش سختی و حفظ خصوصیات مکانیکی دیگر آلیاژ تعادل برقرار شود.

برنامه های کاربردی بر اساس سختی

سختی آلیاژهای Inconel باعث می شود که آنها برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب باشند. در صنعت هوافضا ، آلیاژهای اینتولل با سختی زیاد در تیغه های توربین ، اجزای موتور و قطعات ساختاری استفاده می شود. قدرت و سختی درجه حرارت بالا این آلیاژها به آنها امکان می دهد تا در برابر شرایط شدید موتورهای جت ، از جمله درجه حرارت بالا ، فشارهای زیاد و محیط های خورنده مقاومت کنند.

در صنعت پردازش شیمیایی ، از آلیاژهای اینتیل با سختی مناسب در راکتورها ، مبدل های حرارتی و سیستم های لوله کشی استفاده می شود. مقاومت در برابر خوردگی و سختی آنها دوام طولانی مدت در حضور مواد شیمیایی تهاجمی را تضمین می کند.

در صنعت نفت و گاز ، از آلیاژهای اینتولل در ابزارهای پایین سوراخ ، دریچه ها و تجهیزات چاه استفاده می شود. سختی این آلیاژها به آنها کمک می کند در برابر سایش و خوردگی در محیط های حفر و تولید سخت مقاومت کنند.

تماس با شما برای تهیه

اگر برای برنامه های خاص خود به آلیاژهای Inconel نیاز دارید ، خواه به سطح سختی خاص یا سایر خصوصیات خاص نیاز داشته باشید ، ما برای کمک به شما اینجا هستیم. ما به عنوان یک تأمین کننده آلیاژ معتبر ، ما طیف گسترده ای از آلیاژهای Inconel را در انبار داریم و می توانیم راه حل های سفارشی را برای پاسخگویی به نیازهای دقیق شما ارائه دهیم. برای شروع یک بحث تهیه و یافتن آلیاژ کامل برای پروژه خود با ما تماس بگیرید.

منابع

کتابچه راهنمای 3: نمودارهای فاز آلیاژ. ASM International.
-لاورنس ، JF (2007). نیکل و بالا - آلیاژهای نیکل. ASM International.
-Schutz ، RA (2010). SuperAlloys: یک راهنمای فنی. ASM International.