يمكن أن يؤدي اختيار الدرجة الخاطئة إلى فشل كارثي للمكونات - إما من خلال التمزق في درجات الحرارة العالية أو التآكل الكيميائي العنيف. يفصل هذا الدليل الاختلافات الحرجة في سبيكة الإنكولوي 800 مقابل 825, وتحليل تركيبها الكيميائي وخصائصها الميكانيكية وبيئات الخدمة المثالية.
التمييز الأساسي: الحرارة مقابل التآكل
لتبسيط عملية الاختيار، قم بتصنيف السبائك حسب قوتها الأساسية:
-
سبيكة الإنكولوي 800 (UNS N08800): مصممة لـ الاستقرار في درجات الحرارة العالية. إنه الخيار المفضل لمقاومة الأكسدة والكربنة في أجواء المعالجة الحرارية.
-
سبيكة الإنكولوي 825 (UNS N08825): مصممة لـ التآكل الرطب العدواني. ومع إضافة الموليبدينوم والنحاس، فإنه يتفوق في اختزال الأحماض والمواد الكيميائية المؤكسدة حيث يفشل الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي.
تحليل التركيب الكيميائي
يتم تحديد الخواص الفيزيائية لهذه السبائك من خلال تركيبها العنصري. والمميز الأساسي في سبيكة الإنكولوي 800 مقابل 825 المقارنة هي إضافة الموليبدينوم والنحاس في درجة 825.
| العنصر | إنكولوي 800 (نموذجي %) | إنكولوي 825 (نموذجي %) | التأثير على الأداء |
| النيكل (ني) | 30.0 - 35.0 | 38.0 - 46.0 | يوفر النيكل المرتفع في 825 مناعة ضد التشقق الناتج عن إجهاد التآكل الناتج عن الكلوريد. |
| الكروم (Cr) | 19.0 - 23.0 | 19.5 - 23.5 | يوفر كلاهما مقاومة ممتازة للبيئات المؤكسدة. |
| الحديد (Fe) | الرصيد | الرصيد (الحد الأدنى 22%) | يوفر فعالية من حيث التكلفة مقارنةً بسبائك النيكل النقي. |
| الموليبدينوم (Mo) | غير متاح | 2.5 - 3.5 | الفرق الحرج: يمنح 825 مقاومة للتآكل الناتج عن التنقر والتآكل الشقوق. |
| النحاس (النحاس) | غير متاح | 1.5 - 3.0 | الفرق الحرج: يعطي مقاومة 825 لحمض الكبريتيك. |
| التيتانيوم (Ti) | 0.15 - 0.60 | 0.6 - 1.2 | يثبّت السبيكة ضد التحسس. |
إنكولوي 800
يتم تعريف Incoloy 800 من خلال قدرته على الحفاظ على بنية أوستنيتي مستقرة أثناء التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة مرتفعة. وهو يقاوم التقصف (تكوين طور سيجما) بشكل أفضل من العديد من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300.
الخصائص الرئيسية:
-
مقاومة الأكسدة: ويؤدي المحتوى العالي من الكروم والنيكل إلى تكوين مقياس أكسيد محكم يحمي المعدن، حتى في بيئات التسخين والتبريد الدورية.
-
مقاومة الكربنة: مثالي لأفران التكسير البتروكيماوية حيث يمكن أن يتسبب امتصاص الكربون في حدوث عطل.
-
التطبيقات الشائعة: أنابيب المبادلات الحرارية، وتركيبات الكربنة، ومراجل إخماد أفران الإيثيلين، وأنابيب التسخين الفائق للبخار.
ملحوظة: بالنسبة للتطبيقات التي تزيد درجة حرارتها عن 1100 درجة فهرنهايت (593 درجة مئوية) التي تتطلب قوة زحف-تمزق، غالبًا ما يختار المهندسون المتغيرات المصلدة بالمحلول, Incoloy 800H أو 800HT.
إنكولوي 825
عندما تتحول البيئة من “ساخنة” إلى “متآكلة”، تصبح سبيكة Incoloy 825 المرشح الأفضل. يؤدي تضمين الموليبدينوم والنحاس إلى تغيير جذري في قدرات السبيكة، خاصةً في البيئات المختزلة.
الخصائص الرئيسية:
-
مقاومة الأحماض: أداء استثنائي في أحماض الكبريتيك والفوسفوريك. يُضاف محتوى النحاس خصيصًا لمكافحة هجوم حمض الكبريتيك.
-
التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC): إن المحتوى العالي من النيكل (حتى 46%) يجعل Incoloy 825 محصنًا تقريبًا ضد SCC أيون الكلوريد، وهو قاتل شائع للفولاذ المقاوم للصدأ في البيئات البحرية أو المالحة.
-
مقاومة التأليب: يضمن الموليبدينوم مقاومة السبيكة للتنقر الموضعي في الوسائط المحتوية على الكلوريد.
-
التطبيقات الشائعة: معدات المعالجة الكيميائية، والتحكم في التلوث (أجهزة تنقية الغاز)، واستعادة النفط والغاز (خدمة الغاز الحامض)، وسخانات خزانات التخليل.
في تحليل تكلفة سبيكة الإنكولوي 800 مقابل 825, فإن سبيكة الإنكولوي 825 أغلى عموماً. ويرجع هذا الارتفاع في السعر إلى ارتفاع محتوى النيكل وإضافة عناصر السبائك باهظة الثمن مثل الموليبدينوم، ونادرًا ما يكون القرار بين هاتين السبيكتين الفائقتيين هو أيهما “أفضل”، بل أيهما يتوافق مع وضع الفشل الذي تحاول منعه.
-
اختر إنكولوي 800 إذا كان اهتمامك الأساسي هو الحرارة والأكسدة والسلامة الهيكلية عند درجات حرارة عالية.
-
اختر إنكولوي 825 إذا كان اهتمامك الأساسي هو الهجوم الكيميائي، أو الأحماض، أو التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي في البيئات الرطبة.
الأسئلة الشائعة (FAQs)
س 1: هل يمكن استخدام Incoloy 825 في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مثل Incoloy 800؟
على الرغم من أن Incoloy 825 يتمتع بقوة جيدة في درجات الحرارة العالية، إلا أنه ليس الأمثل لذلك. فوق 1000 درجة فهرنهايت (540 درجة مئوية)، يمكن أن تحدث تغيرات في البنية المجهرية تقلل من الليونة وقوة الصدمات. بالنسبة للتطبيقات التي تتجاوز درجة الحرارة هذه، فإن Incoloy 800 (أو 800H/HT) هي المواصفات الصحيحة.
س2: ما السبيكة الأفضل للبيئات البحرية، 800 أم 825؟
Incoloy 825 أفضل بكثير للبيئات البحرية. فوجود الموليبدينوم والنيكل العالي يمنحه مقاومة فائقة للتنقر في المياه المالحة والتشقق الإجهادي الناتج عن تآكل الكلوريد. قد يعاني Incoloy 800 من التنقر في مياه البحر الراكدة.
س3: هل سبيكة Incoloy 800 مغناطيسية؟
لا. يمتلك كل من Incoloy 800 و825 بنية مكعبة مستقرة متمركزة في الوجه (الأوستنيتي)، مما يعني أنهما يظلان غير مغناطيسيين حتى بعد الشغل على البارد الشديد. وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب نفاذية مغناطيسية منخفضة.
