في مجال السبائك الفائقة، تظل عائلة النيكل والكروم والحديد هي المعيار الذهبي للبيئات التي تتطلب مقاومة شديدة للحرارة والتآكل. من بينها, إنكونيل 600 (UNS N06600) و إنكونيل 601 (UNS N06601) بشكل متكرر. وفي حين أنهما يشتركان في النسب المعدنية، إلا أن عناصر السبائك الخاصة بهما تملي ملامح أداء مختلفة إلى حد كبير في المعالجة الحرارية والهندسة الكيميائية. ويُعد فهم هذه الفروق الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية لمنع تعطل المكونات قبل الأوان.
الفروق بين إنكونيل 600 مقابل 601
ويكمن الفرق الأساسي بين هاتين الدرجتين في المعادن الكيميائية، وتحديداً التلاعب في محتوى الكروم (Cr) والألومنيوم (Al).
إنكونيل 600 هي مادة هندسية قياسية مصممة بمحتوى عالٍ من النيكل (72% كحد أدنى). وتوفر هذه القاعدة العالية من النيكل للسبائك مقاومة استثنائية للتشقق الإجهادي الناتج عن تآكل أيونات الكلوريد (SCC) والبيئات القلوية. يتراوح محتواها من الكروم عادةً بين 14-17%، وهو ما يكفي لمقاومة الكبريت ولكنه مُحسَّن في المقام الأول لبيئات الاختزال.
إنكونيل 601, على العكس من ذلك، هو تعديل في المظهر الكيميائي 600. تم تخفيض محتوى النيكل (58-63%) للسماح بتركيز أعلى من الكروم (21-25%)، والأهم من ذلك، إضافة ألومنيوم (1.0-1.7%). وهذه الإضافة للألومنيوم ليست مجرد تعديل؛ فهي تغير بشكل أساسي آلية تكوين أكسيد السبيكة. فبينما يعتمد Inconel 600 على أكسيد الكروم فقط للحماية، يستخدم Inconel 601 الألومنيوم لتعزيز الخواص الميكانيكية والاستقرار في درجات الحرارة العالية.
مقاومة الأكسدة Inconel 600 مقابل 601 للأكسدة
عند تقييم مقاومة الأكسدة Inconel 600 مقابل 601 للأكسدة, فإن Inconel 601 هو الخيار الأمثل الذي لا لبس فيه للتدوير الحراري الشديد.
يحقق Inconel 600 أداءً رائعًا يصل إلى ما يقرب من (). ومع ذلك، في ظل التسخين والتبريد الدوري، يمكن أن تصبح طبقة الأكسيد الموجودة على Inconel 600 هشة وتتقشر (تتقشر)، مما يعرض المعدن الطازج لمزيد من الهجوم.
وفي المقابل، يسهّل محتوى الألومنيوم في Inconel 601 تكوين مقياس أكسيد ملتصق بإحكام، باستخدام أكسيد الألومنيوم بشكل أساسي () مع أكسيد الكروم. هذا المقياس المركب مقاوم بشكل استثنائي للتشقق، حتى في ظل الصدمات الحرارية الشديدة. وبالتالي، يحتفظ Inconel 601 بالسلامة الهيكلية في الأجواء المؤكسدة حتى ().
علاوة على ذلك، في البيئات التي تحتوي على الكبريت، يوفر المحتوى الأعلى من الكروم في 601 حماية أفضل ضد الكبريت مقارنةً بـ 600، شريطة أن تكون الظروف مؤكسدة.
Inconel 600 مقابل 601 كيفية الاختيار
اتخاذ القرار Inconel 600 مقابل 601 كيفية الاختيار يتطلب تحليل آلية التآكل المحددة للتطبيق الخاص بك:
-
اختر Inconel 600 إذا:
-
يتضمن التطبيق المعالجة الكيميائية. كما أن محتواه العالي من النيكل يجعله متفوقًا في التعامل مع المركبات العضوية وغير العضوية، خاصةً في وجود الكلور الجاف أو كلوريد الهيدروجين.
-
التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي هو التهديد الأساسي. إذا كانت البيئة عبارة عن مفاعل ماء مضغوط أو تنطوي على قلويات كاوية، فإن 600 هو معيار الصناعة.
-
الجو العام التخفيض (أكسجين منخفض).
-
-
اختر Inconel 601 إذا:
-
يتضمن التطبيق المعالجة الحرارية. بالنسبة للأنابيب المشعة، وكاتمات الصوت، ودروع اللهب، وسلال المعالجة الحرارية، فإن مقاومة الأكسدة 601 تطيل عمر الخدمة بشكل كبير.
-
التدوير الحراري متكررة. إذا تم تشغيل الجهاز وإيقاف تشغيله بسرعة، فلن يفقد الجهاز 601 طبقته الواقية بالسرعة التي تبلغ 600.
-
تحتاج إلى مقاومة الكربنة. تعيق طبقة الأكسيد المستقرة 601 انتشار الكربون في مصفوفة المادة.
-
أسئلة وأجوبة ذات صلة
س1: هل الإينكونيل 601 مغناطيسي؟
A: لا، كل من Inconel 600 وInconel 601 سبائك أوستنيتي غير مغناطيسية في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الشغل على البارد أثناء التصنيع في بعض الأحيان إلى نفاذية مغناطيسية طفيفة للغاية، على الرغم من أن هذا لا يكاد يذكر عمومًا في التطبيقات الصناعية.
س2: هل يمكنني لحام Inconel 601 إلى Inconel 600؟
A: نعم، اللحام غير المتشابه بين هاتين السبيكتين أمر شائع. وعادةً ما يكون معدن الحشو الموصى به عمومًا مطابقًا للدرجة الأعلى من السبائك، مثل Inconel 82 (ERNiCr-3) أو Inconel 617، لضمان احتفاظ منطقة اللحام بقوة كافية في درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة المطابقة للمعادن الأساسية.
س3: أي سبيكة أغلى، Inconel 600 أم 601؟
A: ومن الناحية التاريخية، يمكن أن يكون Inconel 600 أغلى قليلًا فقط بسبب محتواه العالي من النيكل (72% كحد أدنى مقابل 60% تقريبًا)، حيث أن النيكل سلعة عالية التكلفة. ومع ذلك، يمكن أن يتسبب توافره في السوق وأشكال المنتجات المحددة (الأنبوب مقابل اللوح) في تقلبات الأسعار حيث يتطلب 601 علاوة بسبب متطلبات المعالجة المتخصصة.
