الإينكونيل مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ: مقارنة فنية كاملة

بالنسبة لظروف التشغيل التي تتطلب قوة استثنائية في درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف والمقاومة الفائقة للتآكل العدواني (خاصةً الكلوريد ومياه البحر والبيئات المؤكسدة/ذات درجات الحرارة العالية)، فإن الإينكونيل (السبائك الفائقة القائمة على النيكل) هو الخيار الصحيح على الرغم من تكلفته الأولية الأعلى؛ بالنسبة للهيكل العام والمعماري والمعماري والغذائي والعديد من حالات الخدمة البحرية أو الكيميائية حيث تكون التكلفة وقابلية التشكيل وقابلية اللحام حاسمة، يظل الفولاذ المقاوم للصدأ (سبائك الحديد والكروم والنيكل، على سبيل المثال، 304/316) هو الأفضل قيمة. اختر من خلال مطابقة درجة حرارة الخدمة وآلية التآكل والأحمال الميكانيكية وتكلفة العمر الافتراضي بالكامل بدلاً من العلامة التجارية أو الغريزة.

أساسيات علم المعادن

الفرق الأساسي

• إنكونيل هو اسم عائلة مسجل كعلامة تجارية لـ السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكروم (Ni-Cr)غالبًا مع إضافات من Mo، وNb (الكولومبيوم)، وTi، وAl وغيرها من العناصر التي تعمل على استقرار البنية المجهرية القوية ذات درجة الحرارة العالية. السبائك الشائعة: إنكونيل 625 (معزز بالمحلول الصلب) و إنكونيل 718 (قابل للتصلب بالترسيب).

• الفولاذ المقاوم للصدأ هي السبائك ذات الأساس الحديدي مع ≥10.5% الكروم (Cr) لتكوين طبقة أكسيد سلبية؛ ويحتوي العديد منها على النيكل (Ni) لتثبيت المرحلة الأوستنيتية (على سبيل المثال، 304، 316). وهي تشمل العائلات الحديدية والأوستنيتية والمارتنسيتية والمزدوجة.

عواقب البنية المجهرية

• تحتفظ سبائك النيكل القاعدية بالقوة والصلابة في درجات الحرارة المرتفعة لأن مصفوفة النيكل وإضافات السبائك تقاوم الانتشار والتليين؛ وتشكل بعض السبائك (718) رواسب γ ′/γ ″ راسب تزيد من قوة الخضوع بشكل كبير بعد التقادم.

• ويعتمد الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ على مصفوفة الحديد المكعب المتمركز في الوجه والمثبت بالنيكل؛ وهو قابل للسحب ومقاوم للتآكل في درجات الحرارة المحيطة والمعتدلة ولكنه يلين ويفقد قوة الزحف أسرع من سبائك النيكل الفائقة في درجات حرارة الخدمة العالية.

لقطات التركيب الكيميائي

يوضح الجدول أدناه تركيبات مبسطة ونموذجية للدرجات التمثيلية. (استخدم أوراق بيانات الشركة المصنعة ومواصفات الشراء من أجل الشراء؛ تختلف التركيبات حسب المواصفات والمنتج).

(المصادر: النشرات الفنية للمنتجين وأوراق بيانات السبائك).

الخواص الميكانيكية والأداء في درجات الحرارة

قوة وصلابة في درجة حرارة الغرفة

• تتمتع العديد من سبائك Inconel بمقاومة شد وخضوع أعلى من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ الشائع في درجة حرارة الغرفة. على سبيل المثال، يتميز Inconel 625 و718 بنطاقات خضوع/شد أعلى وقوة إجهاد أكبر من 304/316.

سلوك درجات الحرارة المرتفعة (فرق حاسم)

• قوة الزحف والتمزق: تحافظ سبائك Inconel (خاصةً الدرجات المتصلدة بالترسيب مثل 718) على مقاومة زحف أعلى بكثير تصل إلى عدة مئات من الدرجات المئوية (وفي بعض السبائك حتى 700-1000 درجة مئوية) مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ، الذي يبدأ في فقدان القدرة على التحميل فوق 400-600 درجة مئوية تقريبًا حسب الدرجة.

• ثبات حراري: تقاوم سبائك النيكل القاعدية نمو الحبيبات وتحافظ على عمر التعب في ظل التدوير الحراري بشكل أفضل من الدرجات الشائعة غير القابل للصدأ.

مثال على الخواص الميكانيكية (مبسطة)

الدرجات المكافئة للإنكونيل

قياسي	فيركستوف إن آر.	UNS	GOST	أفنور	JIS	ب	EN	أو
إنكونيل 600	2.4816	N06600	МЖЖМц 28-2,5-1,5	NC15FE11M	الصندوق الوطني للإسكان 600	غير متوفر 13	NiCr15Fe	ЭИ868
إنكونيل 601	2.4851	N06601	XH60BT	NC23FeA	NCF 601	NA 49	NiCr23Fe	ЭИ868
إنكونيل 617	2.4663	N06617
إنكونيل 625	2.4856	N06625	ХНН75МБТЮ	NC22DNB4M	NCF 625	غير متوفر 21	NiCr22Mo9Nb	ЭИ602
إنكونيل 690	2.4642	N06690
إنكونيل 718	2.4668	N07718
إنكونيل 725	-	N07725
إنكونيل X-750	2.4669	N07750

درجة انصهار الإينكونيل، والكثافة وقوة الشد

	الكثافة	نقطة الانصهار	قوة الشد	قوة الخضوع (0.2%Offset)	الاستطالة
600	8.47 جم/سم3	1413 درجة مئوية (2580 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 95,000، ميجا باسكال - 655	رطل لكل بوصة مربعة - 45,000، ميجا باسكال - 310	40 %
601	8.1 جم/سم3	1411 درجة مئوية (2571 درجة فهرنهايت)	البوصة البوصة المربعة - 80,000، ميجا باسكال - 550	البوصة البوصة المربعة - 30,000، ميجا باسكال - 205	30 %
617	8.3 جم/سم مكعب	1363°C	≥ 485 ميجا باسكال	≥ 275 ميجا باسكال	25 %
625	8.4 جم/سم3	1350 درجة مئوية (2460 درجة فهرنهايت)	البوصة البوصة المربعة - 135,000، ميجا باسكال - 930	رطل لكل بوصة مربعة - 75,000، ميجا باسكال - 517	42.5 %
690	8.3 جم/سم مكعب	1363°C	≥ 485 ميجا باسكال	≥ 275 ميجا باسكال	25 %
718	8.2 جم/سم3	1350 درجة مئوية (2460 درجة فهرنهايت)	البوصة البوصة المربعة - 135,000، ميجا باسكال - 930	البوصة البوصة المربعة - 70,000، ميجا باسكال - 482	45 %
725	8.31 جم/سم3	1271 درجة مئوية - 1343 درجة مئوية	1137 ميجا باسكال	827 ميجا باسكال	20 %
X-750	8.28 جم/سم3	1430°C	1267 ميجا باسكال	868 ميجا باسكال	25 %

الفولاذ المقاوم للصدأ

الدرجات المكافئة للفولاذ المقاوم للصدأ

قياسي	فيركستوف إن آر.	UNS	JIS	ب	GOST	أفنور	EN
SS 304	1.4301	S30400	SUS 304	304S31	08Х18Н18Н10	Z7CN18-09	X5CrNi18-10
SS 304L	1.4306/1.4307	S30403	SUS 304L	304S11	03Х18Н18Н11	Z3CN18-10	X2CrNi18-9 / X2CrNi19-11
إس إس 310	1.4845	S31000	-	-	-	-	-
SS 310S	1.4845	S31008	SUS310S	-	20C23N18	-	X8CrNi25-21
SS 316	1.4401 / 1.4436	S31600	SUS 316	316s31 / 316s33	-	Z7CND17-11-02	X5CrNiNiMo17-12-2 / X3CrNiMo17-13-3
SS 316L	1.4404 / 1.4435	S31603	SUS 316L	316s11 / 316s13	03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M3 / 03Ch17N14M2	Z3CND17-11-02/Z3CND18-14-032	X2CrNiMo17-12-2 / X2CrNiMo18-14-3
إس إس 317	1.4449	S31700	SUS 317	-	-	-	X6CrNiMo19-13-4
SS 317L	1.4438	S31703	SUS 317L	-	-	-	X2CrNiMo18154
س.س 321	1.4541	S32100	SUS 321	-	08Ch18N10T	-	X6CrNiTi18-10
أس أس 321 هـ	1.4541	S32109	SUS 321H	-	-	-	X6CrNiTi18-10
إس إس 347	1.4550	S34700	SUS 347	-	08تش18ش18ن12ب	-	X6CrNiNiNb18-10
أس أس 347 هـ	1.4961	S34709	SUS 347H	-	-	-	X7CrNiNiNb18-10
س.س 446	1.4762	S44600	-	-	-	-	-

تركيبة الفولاذ المقاوم للصدأ

الصف	C	من	سي	P	S	كر	مو	ني	N
SS 304	0.08 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.040 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	18 - 20	-	8 - 11	-
SS 304L	0.03 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	18 - 20	-	8 - 12	0.10 كحد أقصى
إس إس 310	0.25 كحد أقصى	2 كحد أقصى	1.50 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	24 - 26	-	19 - 22	-
SS 310S	0.08 كحد أقصى	2 كحد أقصى	1.50 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	24 - 26	-	19 - 22	-
SS 316	0.08 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	16 - 18	2 - 3	10 - 14	0.1 كحد أقصى
SS 316L	0.3 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.030 كحد أقصى	16 - 18	2 - 3	10 - 14	0.10 كحد أقصى
إس إس 317	008 كحد أقصى	2 كحد أقصى	1 كحد أقصى	0.040 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	18 - 20	3 - 4	11 - 14	0.10 كحد أقصى
SS 317L	0.035 كحد أقصى	2 كحد أقصى	1 كحد أقصى	0.040 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	18 - 20	3 - 4	11 - 15	-
س.س 321	0.08 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	17 - 19	5xC دقيقة 0.60% كحد أقصى	9 - 12	0.10 كحد أقصى
أس أس 321 هـ	0.04 - 0.10 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	17 - 19	4xC دقيقة 0.60% كحد أقصى	9 - 12	0.10 كحد أقصى
إس إس 347	0.08 كحد أقصى	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	17 - 20	10xC دقيقة 1.00 كحد أقصى	9 - 13	62.74
أس أس 347 هـ	0.04 - 0.10	2 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.045 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	17 - 20	8xC دقيقة 1.00 كحد أقصى	9 - 13	62.74
س.س 446	0.2 كحد أقصى	1.5 كحد أقصى	0.75 كحد أقصى	0.040 كحد أقصى	0.03 كحد أقصى	23 - 30	0.10 - 0.25	0.50 كحد أقصى	الرصيد

نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ، الكثافة وقوة الشد

الصف	الكثافة	نقطة الانصهار	قوة الشد	قوة الخضوع (0.2%Offset)	الاستطالة
SS 304	8.0 جم/سم3	1400 درجة مئوية (2550 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
SS 304L	8.0 جم/سم3	1400 درجة مئوية (2550 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	40 %
إس إس 310	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
SS 310S	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
SS 316	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
SS 316L	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	40 %
إس إس 317	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
SS 317L	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
س.س 321	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
أس أس 321 هـ	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	35 %
إس إس 347	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	40 %
أس أس 347 هـ	8.0 جم/سم3	1454 درجة مئوية (2650 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75000، ميجا باسكال - 515	رطل لكل بوصة مربعة - 30000، ميجا باسكال - 205	40 %
س.س 446	7.5 جم/سم3	1510 درجة مئوية (2750 درجة فهرنهايت)	رطل لكل بوصة مربعة - 75,000، ميجا باسكال - 485	البوصة البوصة المربعة - 40,000، ميجا باسكال - 275	20 %

سلوك التآكل: أيهما يهاجم أيهما؟

الفولاذ المقاوم للصدأ (304، 316) - نقاط القوة والضعف

• يُشكِّل الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ طبقة أكسيد الكروم السلبية التي تعطي مقاومة عامة للتآكل في الغلاف الجوي، والعديد من المواد الكيميائية، والتعرض المعتدل لمياه البحر (316 أفضل من 304 بسبب المونيوم). ومع ذلك، فهي عرضة للتآكل التنقر والتآكل الشقوق في البيئات الحاملة للكلوريدويمكن أن تعاني بعض الدرجات من التشقق الإجهادي تحت إجهاد الشد ودرجات الحرارة المرتفعة.

الإينكونيل - غلاف تآكل أوسع نطاقًا

• تحتوي العديد من سبائك النيكل القاعدية على مقاومة فائقة للتنقر، والتآكل الشقوق، والتشقق الإجهادي الناتج عن الكلوريد، والتآكل الإجهادي الناتج عن الكلوريد، والأكسدة والكربنة في درجات الحرارة العاليةيُعرف Inconel 625 بمقاومته لمياه البحر ومقاومته للتشقق الناتج عن الكلوريد، بينما يوازن 718 بين القوة ومقاومة التآكل للخدمة القاسية. بالنسبة للوسائط العدوانية (المؤكسدات القوية وبيئات الكلوريد الساخنة)، غالبًا ما يتفوق Inconel على الفولاذ المقاوم للصدأ.

القاعدة العملية

• إذا تضمن السائل أو البيئة كلوريدات عند درجة حرارة مرتفعة، أو مخاليط حمض/كلوريد، أو أملاح مؤكسدة وتحتاج إلى عمر طويليفضل سبائك النيكل. إذا كان التوفير وقابلية التشكيل للخدمة في درجة الحرارة المحيطة/المنخفضة هي المهيمنة، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ يكفي عادةً.

التصنيع واللحام والتشغيل الآلي

التشكيل والتشكيل

• الفولاذ المقاوم للصدأ (السلسلة 300) يتم تشكيلها وتشغيلها على البارد بسهولة؛ فهي متسامحة في تصنيع الألواح والأنابيب مع عمليات التشكيل الشائعة.

• إنكونيل تكون السبائك أكثر صلابة في التشكيل على البارد وقد تتطلب قوى أعلى ودورات تلدين دقيقة لتجنب تصلب العمل.

اللحام والربط

• يمكن لحام العديد من سبائك Inconel، ولكنها غالبًا ما تتطلب معالجات حرارية محكومة قبل وبعد اللحام ومعادن حشو مطابقة (خاصةً الدرجات المقواة بالترسيب مثل 718 لتجنب التشقق أو فقدان الخصائص). أما لحام الفولاذ المقاوم للصدأ فهو أبسط بشكل عام بالنسبة لدرجات 304/316، ولكن قد يحتاج كلاهما إلى اختيار الحشو لمنع التحسس أو التشقق الساخن.

التصنيع الآلي

• سبائك Inconel هي أصعب في الماكينة أكثر من الفولاذ المقاوم للصدأ - فهي أكثر صلابة في العمل وذات توصيل حراري منخفض، وتتطلب أدوات صلبة وإدخالات مغلفة وسرعات قطع أبطأ. وهذا يزيد من وقت التصنيع والتكلفة. كما أن التصنيع الآلي للفولاذ المقاوم للصدأ ليس بالأمر الهيّن، ولكن الممارسات التقليدية أكثر نضجًا وغالبًا ما تكون أرخص.

المعايير والدرجات وملاحظات المشتريات

المعايير والمواصفات المهمة

• لصفيحة/صفائح/شريط الفولاذ المقاوم للصدأ: ASTM A240 / A240M (يحدد المتطلبات الكيميائية والميكانيكية للعديد من الرتب غير القابل للصدأ).

• بالنسبة لسبائك الإينكونيل/النيكل: الرجوع إلى النشرات الفنية للشركة المصنعة ومواصفات ASTM ذات الصلة بالشكل المطلوب - على سبيل المثال ASTM B637 يغطي بعض قضبان/قضبان سبائك النيكل، ويشار إليها عادةً بمواد IN718؛ كما أن السبائك الفردية لها مواصفات AMS وISO ومواصفات خاصة.

تقارير التتبع والاختبار

• لطلب التطبيقات الحرجة شهادات اختبار المطاحن (MTC) إلى EN 10204 3.1 أو 3.2 (أو ما يعادله)، وتقارير الصلابة، وسجلات المعالجة الحرارية، وسجلات اختبار NDT/اختبار الضغط حيثما كان ذلك مناسبًا.

التكلفة والتوافر واقتصاديات دورة الحياة

سعر الاستحواذ

• عادةً ما تكلف سبائك النيكل الأساسية أكثر من ذلك بكثير للكيلوغرام الواحد من الفولاذ المقاوم للصدأ الشائع - وغالبًا ما يكون أضعافًا مضاعفة (يختلف باختلاف السوق والسبائك). يمكن أن تكون علاوة التكلفة الأولية 2-5 أضعاف أو أكثر حسب الدرجة والشكل وتقلبات السوق. تؤكد مراجعات معهد النيكل واقتصاديات المواد على أن سبائك النيكل أغلى ثمناً ولكن يمكن أن توفر تكاليف دورة الحياة في الخدمة التي تتسبب في التآكل/في درجات الحرارة العالية.

التكلفة على مدى الحياة

• عند حساب الصيانة ووقت التعطل وتكرار الاستبدال وهوامش الأمان, إنكونيل يمكن تبريره اقتصاديًا على الرغم من التكلفة الأولية للمكونات ذات الخدمة الطويلة أو المكونات ذات المهام الحرجة (مثل توربينات الغاز والمعالجة الكيميائية وتحت سطح البحر)، لأنه يقلل من الأعطال ودورات الفحص/الإصلاح. وغالبًا ما يفوز الفولاذ المقاوم للصدأ بالتكلفة الأولى ويكون مثاليًا عندما تظل ظروف التشغيل معتدلة.

مصفوفة التطبيق (حالات الاستخدام الموصى بها)

نصائح التصميم والفحص

• تصميم للتفتيش: عند استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في مياه الكلوريد توقع إجراء عمليات فحص دورية للتشقق/التنقر؛ استخدم تصميمًا مناسبًا لتقليل المناطق الراكدة.

• تجنب المصائد الجلفانية المعدنية غير المتشابهة بدون عزل - يمكن لسبائك النيكل الملامسة لبعض أنواع الفولاذ أن تخلق أزواجًا جلفانية؛ ضع ذلك في الحسبان في التجميعات المثبتة بمسامير وأنودات التضحية.

• تحديد المعالجة الحرارية والمزاج ل Inconel 718 لضمان بنية الترسبات (المعالجة بالمحلول + التقادم) وأداء الشد.

• تشطيب السطح مهم: أسطح أكثر سلاسة تقلل من قابلية التأليب؛ حدد أهداف Ra لخدمة الكلوريد الحرجة.

جداول المقارنة الرئيسية

الجدول أ - مقارنة الميكانيكية ودرجة الحرارة (تمثيلي)

الجدول ب - مقاومة التآكل (النوعية)

الجدول ج - أثر تكلفة التصنيع والتصنيع

الأخطاء الشائعة وفخاخ المشتريات

1. شراء "إنكونيل" بشكل عام دون تحديد الدرجة والمعالجة الحرارية والشكل - تتصرف سبائك Inconel المختلفة بشكل مختلف جذريًا (على سبيل المثال، 625 مقابل 718). قم دائمًا بتحديد رقم UNS أو التسمية الخاصة والمزاج المطلوب.

2. بافتراض أن الفولاذ المقاوم للصدأ سيتحمل التعرض للكلوريد الساخن لفترة طويلة - إذا كان الكلوريد SCC أو التنقر في درجات الحرارة المرتفعة ممكنًا، فقد يتعطل الفولاذ المقاوم للصدأ قبل الأوان.

3. عدم احتساب التآكل الجلفاني عند خلط سبائك النيكل مع الفولاذ منخفض السبائك في مياه البحر - تصميم طبقات عازلة أو استخدام مثبتات متوافقة.

الأسئلة الشائعة

1. س: هل الإينكونيل أقوى من الفولاذ المقاوم للصدأ؟
   ج: بالنسبة لدرجات حرارة الغرفة وخاصةً درجات الحرارة المرتفعة، تُظهر العديد من سبائك Inconel (على سبيل المثال، 718، 625) قوة شد وخضوع وزحف أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ الشائع (304/316).

2. س: أيهما أفضل في مياه البحر، Inconel أم 316 غير القابل للصدأ؟
   ج: على الرغم من أن 316 تعمل بشكل جيد في العديد من البيئات البحرية، إلا أن سبائك النيكل مثل Inconel 625 توفر مقاومة فائقة للتنقر والتآكل الشقوق والتشقق الإجهادي الناتج عن الكلوريد في حالات التعرض لمياه البحر القاسية.

3. س: هل يمكن لحام الإينكونيل بسهولة؟
   ج: العديد من الإينكونيل قابل للحام، ولكن بعض الدرجات (718) تتطلب إجراءات لحام محددة ومعالجة حرارية بعد اللحام لاستعادة الخصائص المتصلبة مع تقدم العمر؛ وعادةً ما تكون تكاليف اللحام والتأهيل أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ.

4. س: هل يوجد فولاذ مقاوم للصدأ بخصائص قريبة من Inconel؟
   ج: يمكن للفولاذ الفائق الأوستنيتي والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج/الفولاذ المزدوج الفائق الازدواج أن يحسن من مقاومة درجات الحرارة العالية والكلوريد، ولكن نادرًا ما يضاهي قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة المجمعة للسبائك الفائقة ذات القاعدة النيكلية الفائقة. قارن حسب متطلبات الأداء.

5. س: أيهما أغلى، الإينكونيل أم الفولاذ المقاوم للصدأ؟
   ج: عادةً ما تكون سبائك Inconel وسبائك النيكل الأساسية الأخرى أغلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ 304/316 للكتلة الواحدة - غالبًا ما يكون السعر عدة أضعاف السعر حسب ظروف السوق واختيار السبيكة.

6. س: ما هي درجة Inconel الأفضل للمثبتات ذات درجة الحرارة العالية؟
   ج: يعتبر Inconel 718 وبعض سبائك النيكل المصلدة بالترسيب شائعة في المثبتات عالية الحرارة وعالية القوة، على الرغم من أن الاختيار يعتمد على درجة حرارة التشغيل والبيئة. اطلب الامتثال لمواصفات ASTM/AMS للمثبتات.

7. س: هل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في الخدمة المبردة؟
   ج: تتمتع بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ (304L، 316L، وبعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والازدواجية) بصلابة جيدة في التبريد؛ اختر سبائك ذات أداء مثبت في درجات الحرارة المنخفضة. تتمتع بعض سبائك Inconel أيضًا بخصائص تبريد مواتية.

8. س: ما الاختبار الذي يجب أن أطلبه عند شراء Inconel؟
   ج: اشتراط شهادات اختبار الطاحونة (3.1/3.2)، واختبارات الشد والصلابة، وسجلات المعالجة الحرارية، واختبار عدم التشخيص عند الاقتضاء. بالنسبة للأجزاء الحرجة، حدد التركيب الكيميائي المعتمد وإمكانية التتبع.

9. س: كيف يقارن التمدد الحراري؟
   ج: غالبًا ما يكون لسبائك النيكل معاملات تمدد حراري (CTE) مختلفة عن الفولاذ المقاوم للصدأ - وهذا مهم في التجميعات المعرضة لتقلبات درجات الحرارة. تحقق من أوراق البيانات وبدلات التصميم.

10. س: هل هناك إيجابيات بيئية أو تنظيمية لاختيار الفولاذ المقاوم للصدأ مقابل النيكل؟
    ج: يختلف التأثير البيئي وقابلية إعادة التدوير حسب السبيكة والعملية. كل من سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل قابلة لإعادة التدوير، ولكن يمكن أن تؤثر اعتبارات الطاقة والموارد المتجسدة على الاختيار في المشاريع التي تعتمد على الاستدامة. ضع في اعتبارك تقييم دورة الحياة إذا كان ذلك مهمًا.

كيفية الاختيار: قائمة مراجعة القرارات السريعة

1. هل ستتجاوز الخدمة 400-500°C تحت الحمل المستمر؟ ← مائل إلى إنكونيل/قاعدة نيكل أخرى.

2. هل التنقر بالكلوريد/التكلس الجليدي المكلور وضع فشل موثوق به؟ ← ضع في اعتبارك سبائك Inconel 625 أو سبائك النيكل عالية النيكل.

3. هل الميزانية هي القيد الأساسي والأحمال/الكميات معتدلة؟ → من المحتمل أن يكون الفولاذ المقاوم للصدأ 304/316 كافياً.

4. هل تكلفة التصنيع والتصنيع الآلي/دورات التصنيع مقيدة؟ ← عادةً ما يكون الفولاذ المقاوم للصدأ أرخص وأسهل.

5. بالنسبة للبراغي والأجهزة الحرجة للسلامة في درجات الحرارة العالية، اختر السبائك ذات المواصفات المناسبة من ASTM/AMS ومواصفات MTC التي تم التحقق منها.

الملخص النهائي

السبائك المصنوعة من النيكل (عائلة Inconel) والفولاذ المقاوم للصدأ غير قابلة للتبديل: فكل عائلة تحل مشكلة هندسية مختلفة. اختر سبائك النيكل عندما تتطلب درجة الحرارة والزحف والتآكل الشديد، وتبرر التكلفة الإجمالية للملكية العلاوة؛ اختر الفولاذ المقاوم للصدأ عندما تكون الأولويات هي الاقتصاد، وقابلية التصنيع والمقاومة العامة الجيدة للتآكل في درجات الحرارة المحيطة إلى المعتدلة. قم دائمًا بتحديد الدرجة والمزاج والمعايير ومتطلبات الاختبار/الفحص بدقة في مستندات الشراء لتجنب المفاجآت.

مراجع موثوقة

• سبيكة INCONEL 625 - النشرة الفنية (معادن خاصة)
• سبيكة INCONEL 718 - النشرة الفنية (معادن خاصة)
• معهد النيكل - سبائك النيكل عالية الحرارة وعالية القوة (مراجعة فنية)
• ASTM A240/A240M - المواصفات القياسية للوح وصفائح وشرائح وشرائط الفولاذ المقاوم للصدأ المصنوعة من الكروم والنيكل والكروم والنيكل