Γιατί κράματα με βάση το νικέλιο;

Κράματα με βάση το νικέλιο

Τα κράματα με βάση το νικέλιο αναφέρονται επίσης ως υπερ-κράματα που βασίζονται σε νι λόγω της εξαιρετικής αντοχής, της αντοχής στη θερμότητα και της αντίστασης στη διάβρωση. Η κρυσταλλική δομή με επίκεντρο το πρόσωπο είναι ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό των κραμάτων που βασίζονται σε ni, καθώς το νικέλιο λειτουργεί ως σταθεροποιητής του ωστενίτη.

Κοινά πρόσθετα χημικά στοιχεία σε κράματα με βάση το νικέλιο είναι το χρώμιο, το κοβάλτιο, το μολυβδαίνιο, ο σίδηρος και το βολφράμιο.

Κράματα με βάση το νικέλιο Inconel® και Hastelloy®

Δύο από τις πιο καθιερωμένες οικογένειες κραμάτων με βάση το νικέλιο είναι οι Inconel® και Hastelloy®. Άλλοι σημαντικοί κατασκευαστές είναι οι Waspaloy®, Allvac® και General Electric®.

Τα πιο συνηθισμένα κράματα με βάση το νικέλιο Inconel® είναι:

• Inconel® 600, 2.4816 (72% Ni, 14-17% Cr, 6-10% Fe, 1% Mn, 0.5% Cu): Ένα κράμα νικελίου-χρωμίου-σιδήρου που εμφανίζει εξαιρετική σταθερότητα σε ευρεία κλίμακα θερμοκρασίας. Σταθερό έναντι του χλωρίου και του χλωρίου.
• Inconel® 617, 2,4663 (Υπόλοιπο νικελίου, 20-23% Cr, 2% Fe, 10-13% Co, 8-10% Mo, 1,5% Al, 0,7% Mn, 0,7% Si): Αυτό το κράμα κατασκευάζεται κυρίως από νικέλιο , χρώμιο, κοβάλτιο και μολυβδαίνιο εμφανίζει υψηλή αντοχή και αντοχή στη θερμότητα.
• Inconel® 718 2.4668 (50-55% Ni, 17-21% Cr, ισοζύγιο σιδήρου, 4.75-5.5% Nb, 2.8-3.3% Mo, 1% Co,): Ένα σκληρυνόμενο κράμα νικελίου-χρωμίου-σιδήρου-μολυβδαινίου που είναι γνωστή για την καλή εργασιμότητα και τις εξαιρετικές μηχανικές του ιδιότητες σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Τα κράματα με βάση το νικέλιο Hastelloy® είναι γνωστά για την αντοχή τους στα οξέα. Τα πιο συνηθισμένα είναι:

• Hastelloy® C-4, 2.4610 (Υπόλοιπο νικελίου, 14,5 - 17,5% Cr, 0 - 2% Co, 14 - 17% Mo, 0 - 3% Fe, 0 - 1% Mn): Το C-4 είναι ένα νικέλιο- κράμα χρωμίου-μολυβδαινίου που εφαρμόζεται σε περιβάλλοντα με ανόργανα οξέα.
• Hastelloy® C-22, 2.4602 (Υπόλοιπο νικελίου, 20 -22,5% Cr, 0 - 2,5% Co, 12,5 - 14,5% Mo, 0 - 3% Fe, 0-0,5% Mn, 2,5 -3,5 W): C- Το 22 είναι ένα ανθεκτικό στη διάβρωση κράμα νικελίου-χρωμίου-μολυβδαινίου-βολφραμίου που εμφανίζει καλή αντοχή έναντι των οξέων.
• Hastelloy® C-2000, 2,4675 (ισοζύγιο νικελίου, 23% Cr, 2% Co, 16% Mo, 3% Fe): Το C-2000 χρησιμοποιείται σε περιβάλλοντα με επιθετικά οξειδωτικά, όπως θειικό οξύ και χλωριούχος σίδηρος.

♦ Βελτίωση της αντοχής των κομματιών εργασίας με βάση το νικέλιο

Τα κράματα με βάση το νικέλιο είναι γνωστά για τις εξαιρετικές μηχανικές τους ιδιότητες, όπως αντοχή στη διάβρωση και υψηλή σταθερότητα θερμοκρασίας. Ωστόσο, σχεδόν κανένα έργο δεν μπορεί να διαρκέσει για πάντα, ανεξάρτητα από το πόσο υπέροχο υλικό. Για να παραταθεί η διάρκεια ζωής των εξαρτημάτων, τα κράματα με βάση το νικέλιο μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία με BoroCoat®, τη θεραπεία διάχυσης για τη σημαντική βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση και τη φθορά, καθώς και τη σταθερότητα έναντι των οξειδωτικών.

Τα στρώματα διάχυσης του BoroCoat® βελτιώνουν την σκληρότητα της επιφάνειας έως και 2600 HV διατηρώντας παράλληλα ένα στρώμα διάχυσης 60 μm. Η αντοχή στη φθορά βελτιώνεται σημαντικά, όπως αποδεικνύεται από τον πείρο στο δίσκο. Ενώ το βάθος φθοράς των μη επεξεργασμένων κραμάτων με βάση το νικέλιο αυξάνεται όσο περισσότερο περιστρέφεται ο πείρος, τα κράματα που βασίζονται σε νι και το BoroCoat® εμφανίζουν σταθερό χαμηλό βάθος φθοράς καθ 'όλη τη διάρκεια της δοκιμής.

♦ Τομείς εφαρμογής

Τα κράματα με βάση νικέλιο χρησιμοποιούνται συχνά σε δύσκολες περιοχές που απαιτούν καλή αντίσταση σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες, οξείδωση / διάβρωση και υψηλή αντοχή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι εφαρμογές περιλαμβάνουν αλλά δεν περιορίζονται σε: μηχανική στροβίλου, τεχνολογία ηλεκτροπαραγωγής, χημική βιομηχανία, αεροδιαστημική μηχανική και βαλβίδες / εξαρτήματα.

 Περίπου το 60% του νικελίου στον κόσμο καταλήγει ως συστατικό του ανοξείδωτου χάλυβα. Επιλέγεται λόγω της αντοχής, της ανθεκτικότητάς του και της αντοχής του στη διάβρωση. Οι διπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες συνήθως περιέχουν περίπου 5% νικέλιο, ωστενιτικά περίπου 10% νικέλιο και τα σούπερ ωστενιτικά πάνω από 20%. Οι ανθεκτικές στη θερμότητα ποιότητες συχνά περιέχουν πάνω από 35% νικέλιο. Τα κράματα με βάση το νικέλιο περιέχουν γενικά 50% νικέλιο ή περισσότερο.