سبائك النيكل الفائقة لمحركات التوربينات المتقدمة

في أكثر أجزاء محركات الطائرات والتوربينات الغازية تطلبًا، تُعدّ السبائك الفائقة القائمة على النيكل موادًا أساسية لا غنى عنها. لنأخذ سبيكة النيكل K465 عالية الحرارة كمثال، فهي تتحمل درجات حرارة قصوى تصل إلى 1050 درجة مئوية، وتُستخدم على المدى الطويل في ريش توجيه التوربينات. يجب أن تحافظ هذه المكونات على سلامة هيكلها واستقرار أدائها في ظل درجات حرارة عالية ومتواصلة وإجهادات هائلة، وهي متطلبات تُلبيها السبائك الفائقة القائمة على النيكل تمامًا بفضل خصائصها الفريدة.

ما هي السبائك الفائقة القائمة على النيكل؟

سبائك النيكل الفائقة هي مواد عالية الأداء، تتكون من مصفوفة نيكل (عادةً ما تحتوي على أكثر من 50% نيكل) ممزوجة بعناصر متعددة. تحافظ هذه السبائك على خصائص استثنائية في البيئات القاسية التي تتجاوز 600 درجة مئوية، مما يمثل الفئة الأكثر استخدامًا وأعلى فئة تحمل لدرجات الحرارة العالية ضمن فئة سبائك النيكل الفائقة. بناءً على آليات التقوية، تُصنف سبائك النيكل الفائقة بشكل رئيسي إلى أنواع مُقوّاة بالمحلول وأخرى مُصلّدة بالترسيب.

تكوين السبائك الفائقة القائمة على النيكل

صُممت تركيبة السبائك الفائقة القائمة على النيكل بدقة، وعادةً ما تتضمن عناصر مثل النيكل والكروم والكوبالت والتنغستن والموليبدينوم والألومنيوم والتيتانيوم . على سبيل المثال، تحتوي سبيكة Inconel 617 على ما يقارب 20% كروم و50% نيكل، بينما تتكون سبيكة K465 من 9.5-11% تنغستن و5.1-6% ألومنيوم. يوفر الكروم بشكل أساسي مقاومة للأكسدة والتآكل، كما يُعزز أطوار تقوية الألومنيوم والتيتانيوم، بينما تُساهم عناصر مثل التنغستن والموليبدينوم في تقوية المحلول الصلب. تُركز شركات إعادة تدوير النيكل على محتوى النيكل في السبائك الفائقة القائمة على النيكل.

تقدم شركة DONGSHENG لإعادة تدوير المعادن الثمينة أسعارًا أعلى بكثير لإعادة تدوير السبائك عالية الحرارة القائمة على النيكل مقارنة بأسعار السبائك عالية الحرارة العامة.

خصائص السبائك الفائقة القائمة على النيكل

تتميز السبائك الفائقة القائمة على النيكل بأداء استثنائي، خاصةً في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. فهي تتميز بمتانة فائقة في درجات الحرارة العالية، مع الحفاظ على ثبات هيكلها وخواصها الميكانيكية ضمن نطاق 700 إلى 1100 درجة مئوية. على سبيل المثال، تحقق سبيكة Inconel 617B مقاومة زحف تبلغ 120 ميجا باسكال عند 700 درجة مئوية بعد 100,000 ساعة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه السبائك بمقاومة ممتازة للأكسدة والتآكل، بالإضافة إلى مقاومة ممتازة للزحف.

تطبيقات السبائك الفائقة القائمة على النيكل

تُستخدم السبائك الفائقة القائمة على النيكل على نطاق واسع في مكونات الطيران الفضائية الحيوية، مثل شفرات التوربينات، وريش التوجيه، وأقراص التوربينات، وغرف الاحتراق. وفي مجال توليد الطاقة، تُستخدم في الغلايات فوق الحرجة التي تعمل عند درجة حرارة 700 درجة مئوية، بما في ذلك أجهزة التسخين الفائق وأجهزة إعادة التسخين، بدرجات مثل Inconel 617 وHaynes 230. تتراوح أسعار السبائك الفائقة القائمة على النيكل بين عشرات ومئات الدولارات للكيلوغرام، حسب متطلبات الاستخدام والتركيب والشكل. كما أن أسعار إعادة تدوير هذه السبائك تتجاوز أسعار السبائك العامة.

لمزيد من المعلومات التفصيلية حول السبائك الأخرى ذات درجات الحرارة العالية، انقر هنا.