ما هو الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق? سبيكة تستند إلى النيكل?

أول نظرة على الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق. يذكر أن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق هو نوع من السبائك القائمة على النيكل وينتمي إلى الفولاذ المقاوم للصدأ الخاص. أنه يحتوي على نيكل عالي, كروم عالية, وعالي الموليبدينوم, ولديه ممتاز درجة حرارة عالية و تآكل مقاومة. من الموضح أيضًا أن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق مقسمة إلى فريت سوبر, أوستنيت, Martensite و Duplex Stainless Steel وفقًا للبنية المجهرية. فمثلا, يعزز Super Austenite أدائها من خلال زيادة نقاء السبائك وتقليل محتوى الكربون. يشير إلى أن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق مثل 254SMO يحتوي 6% الموليبدينوم, التي لديها مقاومة تآكل محلية جيدة ويمكن أن تحل محل السبائك القائمة على النيكل وسبائك التيتانيوم. وذكر أيضًا تصنيف الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق ومقاومة التآكل العالية, الذي يملأ أوجه القصور من الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي.

التالي هو السبائك القائمة على النيكل. يشير إلى أن السبائك القائمة على النيكل تتكون بشكل أساسي من النيكل وتضاف مع الكروم, الموليبدينوم والعناصر الأخرى, ولديها مقاومة عالية في درجة الحرارة, المقاومة للتآكل, ومقاومة عالية القوة. غالبًا ما يطلق عليهم الفولاذ المقاوم للصدأ. يذكر أن السبائك القائمة على النيكل لا تزال مستقرة في درجات حرارة عالية وأفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي. يوضح أن المعادن المستندة إلى النيكل تستخدم في Superalloys وتستخدم في بيئات درجات الحرارة العالية مثل الفضاء, الطاقة وغيرها من الحقول. وذكر أن السبائك القائمة على النيكل تستخدم في الحقول الراقية مثل توربينات الغاز والمفاعلات النووية, والتكلفة مرتفعة نسبيا.

من حيث العلاقة بين الاثنين, إلخ, يشير إلى أن السبائك القائمة على النيكل غالباً, ولكن يذكر أن السبائك المقاومة للتآكل القائمة على الحديد والنيكل والفولاذ المقاوم للصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ تنتمي إلى أنظمة مختلفة, ولكن معا يشكل نظام مواد معدنية مقاومة للتآكل. من المهم التمييز بين أن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق قد تشمل السبائك القائمة على النيكل, لكن السبائك القائمة على النيكل قد يكون لها نطاق أوسع, لا تقتصر على فئة الفولاذ المقاوم للصدأ.

من حيث حقول التطبيق, تستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل في الصناعة الكيميائية, المحيطات, طاقة, الطيران, إلخ, وسرد تطبيقات محددة مثل السفن, زيت, والصناعات النووية. ويتم ذكر الدور الرئيسي للسبائك القائمة على النيكل في محركات الطيران والمفاعلات النووية.

تجدر الإشارة إلى أن بعض الأدلة قد تكون متناقضة, مثل القول بأن السبائك القائمة على النيكل هي فولاذ مقاوم للصدأ خاص, ويتم مناقشة الاثنين بشكل منفصل. من الضروري إصدار حكم شامل بأن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق قد يكون فئة أوسع بما في ذلك السبائك القائمة على النيكل, أو قد يتداخل الاثنان جزئيًا.

ملخص: الفولاذ المقاوم للصدأ سوبر هو الفولاذ المقاوم للصدأ سبيكة عالية, يحتوي على نيكل عالية, الكروم, والموليبدينوم, وينقسم إلى أنواع مختلفة, مع مقاومة تآكل ممتازة وأداء درجات الحرارة العالية. السبائك القائمة على النيكل هي النيكل بشكل أساسي, ولديها أيضًا مقاومة عالية للتآكل ومقاومة عالية درجة الحرارة. يتم استخدامها على نطاق واسع وغالبًا ما تعتبر نوعًا من الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق, لكنهم يؤكدون على هيمنة النيكل. يتداخل الاثنان في التكوين والأداء, لكن السبائك القائمة على النيكل قد تكون أكثر ملاءمة للتطبيقات في بيئات درجات الحرارة العالية.

الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك القائمة على النيكل هما نوعان من المواد عالية الأداء. لديهم أداء رائع في مقاومة التآكل ومقاومة درجة الحرارة العالية, ولديها مجموعة واسعة من التطبيقات. فيما يلي تحليل مفصل:

1. الفولاذ المقاوم للصدأ سوبر

التعريف والمكونات
الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق هو الفولاذ المقاوم للصدأ الخاص بألمسية عالية مع تركيبة كيميائية تتميز بالنيكل العالي (ني), كروم عالية (الجمهورية التشيكية), وعالي الموليبدينوم (مو). فمثلا, 254SMO يحتوي 6% الموليبدينوم. بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (مثل 304), لديها كربون أقل (ج) المحتوى ويضيف عناصر الاستقرار (مثل النيتروجين) لتحسين الأداء.

التصنيف والخصائص
وفقا للبنية المجهرية, ينقسم الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق إلى أربع فئات:

1. الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الفائق : عن طريق زيادة النقاء وتقليل محتوى C, يتجنب التآكل بين الخلايا الناجم عن هطول الأمطار من CR23C6, لديها مقاومة تآكل محلية ممتازة ويمكن أن تحل محل سبائك التيتانيوم.
2. الفولاذ المقاوم للصدأ فريت سوبر : تقليل محتوى C و N من خلال تكريس التكنولوجيا, تحسين الأداء والأداء اللحام, ولديها مقاومة كبيرة لتآكل الكلوريد.
3. الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج : لديه كل من خصائص الأوستينيت والفريت, منخفض ج, عالية MO و N, مقاومة ممتازة للتآكل, وهو مناسب للهندسة البحرية.
4. سوبر مارتينيت من الفولاذ المقاوم للصدأ : قوة عالية وارتداء المقاومة, لكن تطبيق أقل.

مجالات التطبيق
يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق على نطاق واسع في البيئات القاسية, مثل معدات تحلية مياه البحر (مقاومة الحفرة), المفاعلات الكيميائية (الحمض والقلوي مقاوم للتآكل), مواد هيكلية للمفاعل النووي, إلخ.

2. سبيكة تستند إلى النيكل

التعريف والمكونات
تستخدم السبائك المستندة إلى النيكل النيكل (ني) كما المصفوفة (عادة ما يكون المحتوى ≥30 ٪, ويتجاوز الجزء 50%), وعناصر مثل الكروم (الجمهورية التشيكية), الموليبدينوم (مو), حديد (Fe), نحاس (الاتحاد الجمركي) تضاف. خصائصها هي أنها لا تزال تحافظ على قوة عالية, أكسدة ومقاومة التآكل في درجات حرارة عالية, ويسمى “Superalkoy” أو “Superalkoy”.

التصنيف والخصائص
وفقا لآلية التعزيز والأداء, ينقسم بشكل رئيسي إلى:

1. نوع تقوية الحل الصلب: فمثلا, إنكونيل 625, تزداد القوة عن طريق الحل الصلب 。
2. نوع تقوية هطول الأمطار: مثل Inconel X-750, يتم تعزيز أداء درجات الحرارة العالية من خلال مرحلة هطول الأمطار 。
3. نوع تعزيز انتشار الأكسيد: مناسبة لبيئات درجات الحرارة المرتفعة الشديدة 。

المزايا الأساسية

• مقاومة ارتفاع درجة الحرارة : يمكن أن تعمل بشكل ثابت في بيئة تزيد عن 540 ℃, وبعض السبائك (مثل N06600) لا يزال يحافظ على الأداء حتى في 1000 ℃.
• المقاومة للتآكل : لديها مقاومة ممتازة للحمض, القلويات, مياه البحر ووسائل الإعلام الأخرى, مثل سبيكة مونيل (ني كو) لتخفيف مقاومة حمض الكبريتيك.
• الخواص الميكانيكية: مقاومة الزحف, مقاومة التعب, مناسبة لبيئات الإجهاد العالية 。

مجالات التطبيق
السبائك القائمة على النيكل هي مواد رئيسية في حقول الفضاء (مثل شفرات توربينات المحرك النفاثة), طاقة (مكونات المفاعل النووي), البتروكيماويات (خطوط أنابيب عالية درجة الحرارة), إلخ. فمثلا, Invar 36 يتم استخدام السبائك في أدوات الدقة بسبب انخفاض معاملها للتوسع الحراري.

3. الاتصال والفرق بين الاثنين

1. يتصل :
   • غالبًا ما يتم تصنيف السبائك القائمة على النيكل كنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق لأن النيكل العالي, تتداخل مكونات الكروم والموليبدينوم مع الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق.
   • كلاهما يستخدم في درجة حرارة عالية, بيئات تآكل مثل المعدات الكيميائية والهندسة البحرية.
2. الاختلاف :
   • عنصر : يهيمن النيكل على السبائك القائمة على النيكل (≥30 ٪), في حين أن الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق قد يعتمد على الحديد.
   • التركيز الأداء: تؤكد السبائك القائمة على النيكل ثبات درجات الحرارة العالية (مثل مكونات التوربينات الغازية), بينما يركز الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق على مقاومة التآكل المحلية (مثل بيئة مياه البحر) 。
   • تصنيف النظام : الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق ينتمي إلى نظام Fe-Cr-Ni, وفي الإضافة إلى CU و IN-I, كما أنه ينتمي إلى امتداد نظام Fe-Cr-Ni.

4. ملخص

• الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق هو الفولاذ المقاوم للصدأ خاص بالألف. يحسن مقاومة التآكل عن طريق تحسين التكوين والأنسجة, وهو مناسب للمارين, الحقول الكيميائية وغيرها من الحقول.
• تعتمد السبائك المستندة إلى النيكل على النيكل ومصمم خصيصًا لبيئات درجة الحرارة والتآكل المرتفعة الشديدة. إنها المواد الأساسية لصناعات الطيران والطاقة.
• على الرغم من أن الاثنين يتداخلان جزئيا, السبائك القائمة على النيكل أكثر بروزًا في الأداء بدرجة الحرارة العالية ولها تكلفة أعلى (30-200 مرات ذلك من الفولاذ المقاوم للصدأ) 。

مع تطوير الصناعة, تطبيق هذين النوعين من المواد في مجالات حماية البيئة, طاقة جديدة, إلخ. سيتم توسيع نطاقها.