يعد كلاهما Nimonic 90 و Inconel 718 من Superalloys المعتمدة على النيكل والتي تظهر أداءً استثنائياً في الظروف القاسية ، مما يجعلها مطلوبة بشكل كبير في تطبيقات مختلفة. تم تصميم هذه السبائك خصيصًا لتوفير خصائص ميكانيكية متميزة ومقاومة للأكسدة ومتانة محسنة في البيئات الخاضعة لدرجات حرارة عالية والمواد المسببة للتآكل. يعد فهم خصائصهم المميزة أمرًا ضروريًا للمهندسين وعلماء المواد عند اختيار المادة المناسبة للتطبيقات الصعبة. تشمل الجوانب الرئيسية لـ Nimonic 90 و Inconel 718:
التصنيع وقابلية العمل: في حين يمكن لحام كلا السبائك والآلة ، تختلف قابلية عملها إلى حد كبير ، مما يؤثر على عمليات التصنيع.
تكوين: يتكون كل من السبائك بشكل أساسي من النيكل ولكنهما يختلفان في عناصر صناعة السبائك ، والتي تؤثر على خصائصها الميكانيكية وأدائها.
الخصائص الميكانيكية: تقدم كل سبيكة نقاط قوة شد وعائد عالية ، مع اختلافات تلبي احتياجات الصناعة المحددة.
خصائص المقاومة: يوضح كلا السبائك مقاومة تآكل وأكسدة ممتازة ، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات في الطيران وتوليد الطاقة.
التطبيقات: يجدون استخدامًا واسع النطاق في المكونات الحرجة للصناعات مثل الطيران والنفط والغاز والطاقة النووية.
تكوين
| سبيكة | النيكل (ني) | الكروم (الكروم) | الحديد (الحديد) | الموليبدينوم (مو) | كوبالت (كو) | التيتانيوم (تي) | الألومنيوم (آل) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nimonic 90 | 50-55 ٪ | 19-21 ٪ | بال. | 5-6 ٪ | 15% | 0.5-1 ٪ | 3-4 ٪ |
| Inconel 718 | 50-55 ٪ | 17-21 ٪ | بال. | 2.8-3.4 ٪ | 5 ٪ | 0.7-1.5 ٪ | 0.2-0.8 ٪ |
الخصائص الميكانيكية
| ملكية | Nimonic 90 | Inconel 718 |
|---|---|---|
| سمك 12-300 مم × عرض 200-2300 مم | 8.2 جم / سم مكعب | 8.19 جم/سم |
| قوة الشد (درجة حرارة الغرفة) | ~ 950 ميجا باسكال | ~ 1000 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع (درجة حرارة الغرفة) | ~ 750 ميجا باسكال | ~ 900 ميجا باسكال |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | ما يصل إلى 980 درجة مئوية | ما يصل إلى 700 درجة مئوية |
| استطالة (عند الكسر) | 20 ٪ | 30% |
مقاومة التآكل والأكسدة
| سبيكة | وصف |
|---|---|
| Nimonic 90 | مقاومة الأكسدة الممتازة ، وخاصة في درجات الحرارة العالية ، مما يجعلها مثالية لمكونات التوربينات والسيناريوهات عالية الإجهاد. |
| Inconel 718 | مقاومة جيدة للأكسدة والتآكل في مجموعة متنوعة من البيئات ، وخاصة في تطبيقات الطيران والزيت والغاز. |
التطبيقات
| صناعة | تطبيقات Nimonic 90 | inconel 718 تطبيقات |
|---|---|---|
| الفضاء | شفرات التوربينات ، غرف الاحتراق ، ومكونات درجات الحرارة العالية | محركات الطائرات وتوربينات الغاز ومحركات الصواريخ |
| توليد الطاقة | مكونات توربينات الغاز | تصنيع التوربينات والمفاعلات |
| النفط والغاز | أنابيب قاع البئر والمكونات في بيئات معادية | معدات الحفر ومكونات الصمام |
| الصناعة النووية | مكونات المفاعل ، خاصة عندما تكون هناك حاجة إلى قوة عالية | تستخدم في أوعية الضغط ومكونات المفاعل الحرجة الأخرى |
التصنيع وقابلية العمل
| سبيكة | تقنيات التصنيع | قابلية العمل |
|---|---|---|
| Nimonic 90 | اللحام ، الآلات ، تزوير | معتدل - يمكن أن يكون تحديا للآلة بسبب قوتها العالية. |
| Inconel 718 | اللحام ، الآلات ، تشكيل | جيد - المعروف بقابلية الآلات وقابلية اللحام الجيدة. |
مزايا
| سبيكة | مزايا |
|---|---|
| Nimonic 90 | -قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة. |
| - قابلية جيدة ومقاومة عالية للإرهاق الحراري. | |
| Inconel 718 | - مقاومة تآكل ممتازة في بيئات مختلفة. |
| - قوة العائد والمتانة عالية ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الحرجة. | |
| - قابلية اللحام الجيدة وقابلية الآلات ، مما يتيح لعمليات التصنيع متعددة الاستخدامات. |
الاختلافات
| ميزة | Nimonic 90 | Inconel 718 |
|---|---|---|
| التركيز الأساسي | تم تصميمه للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية ، وخاصة في بيئات الفضاء والتوربينات. | التطبيقات متعددة الاستخدامات في الفضاء والنفط والغاز والصناعات النووية ، مع مقاومة جيدة للتآكل. |
| تباين التكوين | محتوى الكوبالت الأعلى يحسن أداء درجات الحرارة العالية. | انخفاض محتوى النيكل ، متوازنة مع عناصر السبائك الأخرى للأداء الشامل. |
| قابلية العمل | أكثر تحديا للماكينة بسبب خصائص القوة. | بشكل عام أسهل في المعالجة ، مناسبة للهندسة المعقدة والتصنيع. |
يوضح هذا التحليل المقارن الميزات والتطبيقات الرئيسية لـ Nimonic 90 و Inconel 718 ، مما يساعد على تحديد السبائك التي قد تكون أكثر ملاءمة لتلبية الاحتياجات الهندسية المحددة بناءً على خصائصها ومزاياها.