اینکونل

اینکونل

اینکونل : در دنیای شیمی روش های فراوانی برای ساخت یک ماده یا محصول جدید وجود دارد که در این میان مخلوط کردن اجزای سازنده آنها با یکدیگر رایجترین روش ممکن است . زمانی که دو یا چند ماده را با یکدیگر مخلوط می کنیم ، معمولاً حجم یکی از آن ها بیشتر از دیگریست ، در نتیجه اینکه این ماده به عنوان عنصر پایه شناخته شده و مواد دیگر در حکم افزودنی هایی هستند که ویژگی های ساختاری آن را دستخوش تغییرات قرار می دهند .

تعریف آلیاژ و ابرآلیاژ

پیرو همین اصل می توان گفت که هدف از ساخت ترکیبات گوناگون که در فلزات آن ها را با نام آلیاژ یا هم‌ جوشه ها می شناسیم ، تقویت یک ماده با ماده دیگریست که ضعف مورد نظر را پوشش داده و بدین واسطه به خلق ترکیبی مفید و کاربردی منجر می شود .

به عنوان مثال اگرچه فلزی مانند آهن دارای خواص فیزیکی مشخص و پرکاربردیست ، اما شاید برای استفاده در قالب محصولی که نیاز به چقرمگی ، استحکام یا سختی زیادی دارد کارایی نداشته و نتوان از آن استفاده کرد ، لذا با افزون عناصری مانند نیکل ، کروم یا کربن ، تغییراتی اساسی در ساختار آن ایجاد کرده و در زمینه جدیدی مورد استفاده قرار می دهیم .
پیرو معرفی آلیاژها (Alliage) ، اشاره به مفهوم اَبَرآلیاژها نیز خالی از لطف نیست . این محصولات که با نام  Superalloy هم خوانده می شوند ، در حقیقت آلیاژهایی معمولاً آهن – نیکلی یا دارای کبالت و نیکل (به تنهایی) هستند که چنانچه بیش از ثلث دمای ذوبشان حرارت دریافت کنند ، علاوه بر حفظ ظاهر خود ، اکسیده نشده و استحکام خود را نیز نگه می دارد .

زمانی که آلیاژی با این ویژگی ها ساخته می شود ، می توان اطمینان یافت که خروجی این عملیات در برابر خزش و خوردگی نیز مقاوم بوده و می توان آن را در قالب محصولاتی که در شرایط نامساعد و دمای بسیار بالا کار می کنند (مانند پره های توربین گازی یا محفظه احتراق) مورد استفاده قرار داد .

اینکونل 

با توجه به توضیحاتی که تا بدینجا ارائه شد ، اینک به خوبی با ساختار ، ویژگی ها و کاربرد اینکونل ارتباط برقرار می کنیم . این سوپرآلیاژ نیکلی با داشتن ساختاری شبیه آنچه گفته شد ، در برابر خوردگی ، اکسیداسیون ، دما و فشار بالا (انرژی جنبشی زیاد) مقاومت قابل توجهی داشته می تواند با ایجاد لایه ای مقاوم ، پایدار و غیرفعال از اکسید در شرایطی سخت بر روی سطح خود ، بی آنکه خود دچار مشکل شده یا کیفیت و کمیت مواد در ارتباط با خود را عوض کند به انجام وظیفه اش (مثلاً انتقال مواد) می پردازد .

عدم آسیب پذیری در برابر بسیاری از اسیدها مانند اسیدهای سولفوریک و فسفریک و دیگر ویژگی های مکانیکی مطلوبی مانند تنش تسلیم ، استحکام کششی ، مقاومت به خستگی و مقاومت به خزش بالای آن سبب شده است تا در همه صنایع ردی از این محلول جامد فلزی بیابیم .
ناگفته نماند که در شرایط مختلف ، شاید استفاده از آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ انتخاب نخست یک صنعتگر برای صنع یک محصول بوده که علاوه بر صرفه اقتصادی ، بارزدهی بالایی هم دارد ، اما به دلیل اینکه دمای بالا به خزش آن ها می انجامد ، فلذا Inconel (که اینکو و ایکونل نیز خوانده می شود ) به یکی از معدود انتخاب های پیش روی فرد یا مجموعه سازنده تبدیل می شود .

کاربردهای Inconel

در هر حوزه ای که به فلزی با مقاومت بالا در برابر فشار ، دمای زیاد ، اکسیداسیون و خزش نیاز باشد ( مانند آنچه که در قیمت ورق استیل نسوز 309 و قیمت میلگرد نسوز 4841 دیدیم ) می توان بر روی این محصول حساب کرد ، در نتیجه اینکه این ابرآلیاژ در عرصه های زیر کاربرد فراوانی دارد :
•    کلیه زیر شاخه های مرتبط با صنایع هوایی و هوافضا (محفظه احتراق در موشک جت) و همچنین خودروسازی
•    شیرآلات و اتصالات با فشار بالای تانکرها به وبژه در سکوهای نفتی دریایی ، راکتورهای هسته ‌ای ، صنایع پتروشیمی و صنایع غذایی
•    در ساختار توربو شارژر و تیغه‌های توربین‌های گازی
•    تولید تجهیزات نظامی ، سامانه های دفاعی یا اسلحه سازی

ترکیب شیمیایی اینکونل

همانطور که اشاره شد آلیاژها از ترکیب چند ماده فلزی و غیر فلزی تشکیل شده و به نسبت ویژگی هایی که مورد نظر کارفرماست ، هریک با درصد و خلوص مشخصی به نیکل افزوده می شوند ، در نتیجه اینکه با وجود همنامی آلیاژی که در ساخت ماشین آلات فرآوری نوشیدنی ها استفاده می شود با ماده اولیه ای که برای ساخت برخی از قطعات موتور اتومبیل ها بکار می روند ، می بینیم که در بطن خود تفاوت هایی داشته و درصد برخی از مواد تشکیل دهنده آن ها با یکدیگر متفاوت است .

چنانچه اینکونل های 600 ، 617 ، 625 ، 690 ، 718 ، 750 ، 939 و ... را سرشناس ترین زیر مجموعه های این محصول در نظر بگیریم ، باید بدانیم که همه آن ها معمولاً دارای 50% نیکل به بالا در ساختار خود می باشند ، حال اینکه ممکن است این نیکل در محصولی مانند قیمت اینکونل 600 به 72% نیز رسیده و یا در نمونه های خاصی از زیر شاخه 617 به 44 % تقلیل یابد .

در ادامه گفتنیست که کروم ، آهن ، منیزیم ، سیلیسیم ، کربن و گوگرد نیز ولو به میزانی ناچیز در همه آن ها یافت شده و با استفاده از عناصر یا ترکیبات دیگری مانند مس (در همه آن ها به جز 625) ، آلومینیوم (در همه ان ها به جز 600) ، مولیبدن ، نیوبیم ، کبالت ، تیتانیم و ... با درصدهای گوناگون ، ویژه های خاصی به آن ها داده می شود  .