يوفر سلك Incoloy 825 مزيجًا غير مألوف من مقاومة التآكل وقابلية التشكيل واللحام مما يجعله خيارًا مفضلًا للمعالجة الكيميائية والنفط والغاز ومكافحة التلوث والخدمة البحرية حيث توجد بيئات مؤكسدة ومختزلة على حد سواء؛ تجمع هذه الدرجة من الأسلاك بين المحتوى العالي من النيكل والكروم والموليبدينوم والنحاس مع تثبيت التيتانيوم لمقاومة التشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد والتآكل الإجهادي والهجوم الموضعي، مع الاحتفاظ بقوة ميكانيكية جيدة وسلوك تصنيع موثوق.

1. ما هي سبيكة الإنكولوي 825؟

سبيكة Incoloy 825 (UNS N08825، الرقم العالمي 2.4858) هي سبيكة نيكل وحديد وكروم أوستنيتي بالكامل تتضمن إضافات محكومة من الموليبدينوم والنحاس والتيتانيوم. وتنتج هذه التركيبة مقاومة متوازنة للتآكل في كل من الوسائط المؤكسدة والمختزلة، ومقاومة معززة للتشقق الناتج عن الكلوريد الناجم عن التآكل الإجهادي، وسلوك محسن في بيئات حامض الكبريتيك والفوسفوريك. وتغطي منتجات الأسلاك المصنوعة من هذه السبيكة مجموعة واسعة من الأشكال الهندسية بدءًا من الخيوط الدقيقة إلى القضبان ذات القطر الثقيل المستخدمة في اللحام وعناصر الزنبرك والتسخين بالمقاومة والأجزاء الداخلية للمصانع الكيميائية والمثبتات المتخصصة.

2. التركيب الكيميائي والخصائص المعدنية

نطاقات التركيب الاسمي (النسبة المئوية للوزن)

يوضح الجدول أدناه التركيب المحدد الشائع ذكره لـ Incoloy 825. ويستخدم منتجو المطاحن هذه النطاقات للتحكم في توازن السبائك الذي يؤدي إلى أداء التآكل.

(القيم أعلاه مختصرة من النشرات الفنية للمنتج وأوراق البيانات).

الأساس المنطقي المعدني

• يحافظ النيكل على مصفوفة أوستنيتي مستقرة بالكامل مما يقلل من القابلية للهجوم بين الخلايا الحبيبية والتشقق الإجهادي والتآكل الإجهادي في الأوساط الحاملة للكلوريد.

• يوفر الكروم طبقة سلبية واقية، مما يعزز مقاومة الوسائط المؤكسدة والهجوم الموضعي.

• يعمل الموليبدينوم والنحاس على تقوية مقاومة التآكل في البيئات المختزلة مثل حامض الكبريتيك والفوسفوريك.

• يعمل التيتانيوم كمثبت للكربيدات، مما يحد من ترسيب حدود الحبيبات من الكربيدات وبالتالي يساعد في الحفاظ على ليونة الليونة بعد التصنيع.

3. الخواص الفيزيائية والميكانيكية (جداول)

فيما يلي الخصائص التمثيلية في درجة حرارة الغرفة لسلك Incoloy 825 الملدن في المطحنة والنطاقات النموذجية المستخدمة في حسابات التصميم. ستتضمن قطع الطاحونة الفردية بيانات اختبار معتمدة ينبغي استخدامها في أي عمل هندسي نهائي.

الثوابت الفيزيائية النموذجية

الخواص الميكانيكية التمثيلية، ملدنة بالمطحنة (إرشادية)

ملاحظة: الأسلاك المسحوبة على البارد أو المقواة على البارد ستظهر قيم شد وصلابة أعلى بكثير. للحصول على أرقام دقيقة راجع شهادة المطحنة وورقة بيانات المنتج.

4. أداء التآكل وآليات مقاومته

سلوك التآكل الواسع النطاق

تقاوم سبيكة Incoloy 825 التآكل العام والتنقر والتآكل الشقوق في العديد من البيئات المحتوية على الكلوريد؛ كما أنها تتمتع بمقاومة جيدة لكل من الأحماض المؤكسدة مثل وسائط النيتريك والأحماض المختزلة مثل المحاليل الكبريتية والفوسفورية بسبب مزيج المونيوم والنحاس الذي يعيق الانهيار المحلي للفيلم السلبي. تُظهر هذه السبيكة أيضًا مقاومة موثوقة للتشقق الإجهادي الناجم عن الكلوريد في ظل العديد من ظروف الخدمة.

حيث تعمل بشكل جيد بشكل خاص

• أنظمة حامض الكبريتيك والفوسفوريك في درجات حرارة معتدلة.

• بيئات الكلوريد المائي حيث يجب الحد من التعرض للتشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي.

• الوسائط المؤكسدة والمختزلة المختلطة، بما في ذلك بعض تيارات العمليات في المصانع الكيميائية، حيث يتعرض العديد من الفولاذ المقاوم للصدأ للتدهور السريع.

القيود المعروفة

• لا تزال ظروف غليان الكلوريد شديدة العدوانية (على سبيل المثال كلوريد المغنيسيوم شديد الغليان في درجة حرارة عالية جدًا، وكلوريد المغنيسيوم شديد الغليان) لديها القدرة على مهاجمة السبيكة؛ يجب أن يعتمد الاختيار على ظروف المعالجة الفعلية والتحقق من صحتها عن طريق اختبار التآكل.

5. الأشكال والأبعاد وأنواع منتجات الأسلاك الشائعة

تظهر منتجات الأسلاك من المصانع والموردين المتخصصين في هذه الفئات العامة:

• سلك رفيع وخيوط رفيعة لملف المقاومة والحساسات والنوابض.

• سلك دائري (مسحوب على البارد) تستخدم للمثبتات والدبابيس والتجهيزات الصغيرة.

• أسلاك وقضبان حشو اللحام العارية والمغطاة بالتدفق، والمستخدمة في قوس التنغستن الغازي والقوس المعدني الغازي وعمليات القوس المعدني المحمي. تشمل تصنيفات فلزات الحشو AWS ERNiFeFeCr-1 ودرجات AWS ذات الصلة المتوافقة مع UNS N08825.

• سلك الملف للملفات، والنوابض اللولبية وعناصر التسخين.

• سلك مطلي أو مطلي عند الحاجة إلى تشطيب السطح أو حماية إضافية من التآكل.

نطاقات الحجم النموذجي للأسلاك

• تتراوح الأقطار عادةً من الأسلاك الدقيقة دون 0.1 مم إلى عدة ملليمترات للقضبان المسحوبة وأسلاك اللحام. قد تتراوح الأسلاك والقضبان الثقيلة المستخدمة في أدوات التثبيت الخاصة إلى 10 مم أو أكثر. يعتمد توافر المنتج على الطاحونة وعملية التشطيب.

6. إرشادات التصنيع وممارسة اللحام والمعالجة الحرارية

العمل على البارد والساخن

• يوفر الهيكل الأوستنيتي الكامل ليونة جيدة وقابلية تشكيل جيدة للسحب والثني واللف. يؤدي السحب على البارد إلى زيادة القوة مع تقليل الليونة؛ ويؤدي التلدين الوسيط المناسب إلى استعادة الليونة عند الحاجة.

اللحام وتوجيه معدن الحشو واللحام

• يمكن لحام سبيكة Incoloy 825 بسهولة باستخدام طرق الانصهار والمقاومة الشائعة. استخدم معادن حشو متوافقة عند الربط مع سبائك مماثلة أو غير متشابهة. تعتبر المواد الاستهلاكية للحام المحددة وفقًا لمعايير AWS وAMS مثل ERNiFeCr-1 وبعض مواصفات حشو AMS/ASTM خيارات شائعة. التسخين المسبق غير مطلوب عادةً للمقاطع الرقيقة؛ يجب أن تتبع إجراءات اللحام مواصفات WPS المؤهلة وأن يتم التحقق من صلاحيتها للتجميع الدقيق.

المعالجة الحرارية

• التلدين النموذجي للمطحنة لإطلاق المنتج هو التلدين بالمحلول متبوعًا بإخماد سريع للاحتفاظ بالبنية الأوستنيتية المتجانسة وتجنب ترسيب الكربيدات. سيتم توفير نوافذ المعالجة الحرارية ودرجات الحرارة من قبل المورد لكل نموذج منتج. نادرًا ما تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام مطلوبة لأداء التآكل، ولكن يمكن استخدامها لتخفيف الضغوطات الثقيلة المتبقية في الهياكل المصنعة.

7. المعايير والمواصفات واختبارات الجودة للأسلاك

المواصفات الشائعة التي تغطي الأسلاك والحشو

• أستم B424 / ASME SB424 - المواصفات العامة التي تغطي قضبان وأسلاك سبائك النيكل.

• ASTM B425 - غالباً ما يتم الاستشهاد بها للأسلاك/القضبان/الحشو.

• AMS 5542 / AMS 5514 - مواصفات مطحنة الفضاء الجوي ومواصفات الحشو التي قد تنطبق على بعض أشكال الأسلاك.

• تصنيفات AWS لمعادن الحشو مثل ERNiFeCr-1.

تأكد دائمًا من المواصفات التي يطلبها المشتري لأن عامل الشكل والمعالجة الحرارية والتزامات الاختبار تختلف عبر هذه المعايير.

اختبارات مراقبة الجودة النموذجية لدى المورد

• التحليل الكيميائي عن طريق قياس الطيف أو الكيمياء الرطبة للتحقق من حدود السبائك.

• الاختبارات الميكانيكية: اختبارات الشد والاستطالة والصلابة على عينات تمثيلية.

• الاختبارات غير المدمرة عند الحاجة: اختبار التيار الدوامي والموجات فوق الصوتية على المقاطع الكبيرة.

• فحوصات حالة السطح وفحص الأبعاد، وشهادة اختبار مطحنة قابلة للتتبع مقدمة مع كل دفعة.

8. صناعات وتطبيقات وأمثلة هندسية نموذجية

يُستخدم سلك Incoloy 825 في هذه المجالات:

• معدات العمليات الكيميائية:: عناصر التسخين، ودعامات المزدوجات الحرارية، والأجزاء الداخلية للخزان والمثبتات المستخدمة في البيئات الحمضية.

• صناعة النفط والغاز:: الرافعات، ورؤوس الآبار، وأجهزة قاع البئر وأجهزة قاع البئر والأنابيب التي قد توجد فيها المحاليل الملحية المسببة للتآكل وH2S؛ الأسلاك المستخدمة في التثبيتات وفي تطبيقات التلبيس/الحشو.

• مكافحة التلوث: أنظمة SCR وFGD في تنظيف غاز المداخن حيث تظهر ظروف الأكسدة والاختزال المختلطة.

• البحرية وتحلية المياه:: المكونات المعرضة لمياه البحر حيث تكون مقاومة التآكل الموضعي ومقاومة التشقق الإجهادي مطلوبة.

• التعامل مع النفايات النووية والمشعة:: معدات وتركيبات معالجة مختارة بسبب قدرتها على تحمل التعرض للمواد الكيميائية المتنوعة.

مثال هندسي: بالنسبة لنابض داخلي لمبادل حراري داخلي في مصنع حمض الفوسفوريك، يوفر سلك Incoloy 825 عمرًا موثوقًا به لأن النحاس بالإضافة إلى الموليبدينوم يحدان من الهجوم في تقليل الحمض بينما يقاوم النيكل التشقق الناتج عن إجهاد الكلوريد والتآكل. يجب أن يتضمن التحقق من صحة التصميم اختبار قسيمة التآكل في ظل كيمياء ودرجة حرارة العملية الفعلية.

9. مقارنة مع سبائك النيكل ذات الصلة

يجب أن يكون الاختيار مطابقًا للوسط الدقيق ودرجة الحرارة والتحميل الميكانيكي؛ يوصى بشدة بإجراء اختبار التآكل في ظل ظروف عملية تمثيلية.

10. قائمة التحقق من المشتريات والتفتيش والتتبع

عند شراء سلك Incoloy 825، اطلب الحد الأدنى من المستندات والضوابط التالية:

• تقرير اختبار المطحنة الذي يوضح التحليل الكيميائي ورقم الحرارة.

• مرجع المواصفات (ASTM/AMS/AWS) المطلوب للطلب.

• شهادات الاختبار الميكانيكي للشد والاستطالة.

• بيان تفاوت الأبعاد ومتطلبات تشطيب السطح.

• اعتماد التعبئة والتغليف والمناولة من أجل النظافة ومكافحة التلوث ومنع التآكل.

• إمكانية التتبع إلى رقم السبيكة المصبوبة/رقم الحرارة ومسار التصنيع.

• تقرير PMI (التعرف الإيجابي على المواد) على عينات عشوائية إذا طلب المشتري ذلك.

11. نقاط المناولة والتخزين والسلامة

• قم بتخزين الأسلاك على بكرات أو رفوف نظيفة، محمية من التلوث والرطوبة. تجنب ملامسة المعادن غير المتشابهة التي قد تتسبب في حدوث اقتران كلفاني إذا كانت رطبة.

• بالنسبة لأسلاك اللحام، تجنب التعرض الطويل للهواء الرطب الذي قد يؤدي إلى أكسدة السطح ومسامية اللحام.

• معدات الوقاية الشخصية الروتينية أثناء المناولة: القفازات وواقي العينين ومعدات الوقاية الشخصية القياسية للورش. المادة ليست خطرة بشكل غير عادي، ولكن اتبع إرشادات MSDS من المورد.

12. ملاحظات الحالة والتحقق الهندسي

قبل نشر سلك Incoloy 825 في بيئة خدمة جديدة، يوصى بما يلي:

• فحص التآكل في المختبر في ظل الكيمياء ودرجات الحرارة المتوقعة.

• تجارب قابلية اللحام باستخدام دفعة الأسلاك الدقيقة والعملية المقصودة.

• الاختبارات الميكانيكية على الأسلاك المسحوبة/المصلدة حيث يتم استخدام الشغل على البارد لتصنيع الجزء النهائي.

• تقييم التشقق الناتج عن الإجهاد والتآكل الإجهادي حيث يتزامن إجهاد الشد والكلوريدات.

13. الأسئلة المتداولة

1. ما هو رقم UNS لسلك Incoloy 825؟
   UNS N08825

2. ما المواصفات القياسية التي تغطي سلك Incoloy 825 والحشو؟
   تشمل المراجع الشائعة ASTM B424/B425 وASME SB424 وAMS 5542 وتصنيفات الحشو AWS مثل ERNiFeCr-1. تأكد من مواصفات المشتري.

3. هل يمكن لحام سبيكة Incoloy 825 بدون تسخين مسبق خاص؟
   بالنسبة للمقاطع الرقيقة وأشكال الأسلاك النموذجية لا يلزم عادةً إجراء تسخين مسبق خاص؛ ومع ذلك يلزم إجراء تأهيل إجراءات اللحام وفحوصات ما بعد اللحام للخدمة الحرجة.

4. كيف يقاوم سبيكة Incoloy 825 التشقق الإجهادي الناتج عن الكلوريد - التآكل الإجهادي؟
   يعمل المحتوى العالي من النيكل على استقرار الأوستينيت ويقلل من قابلية التأثر بتكلس البوتاسيوم المجلفن بينما يحسن الموليبدينوم والنحاس من مقاومة الانهيار الموضعي.

5. هل سبيكة Incoloy 825 مناسبة للخدمة في مياه البحر؟
   يتمتع بمقاومة محسنة مقارنةً بالعديد من أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ ولكن الاختيار يعتمد على درجة الحرارة والتدفق وتركيز الكلوريد؛ ويُنصح بإجراء الاختبار في الظروف المقصودة.

6. ما هي أشكال المنتجات التي يتم تقديمها عادةً من الأسلاك؟
   تتوفر عادةً الخيوط الرفيعة، والأسلاك الدائرية المسحوبة على البارد، والأسلاك الملفوفة، وأسلاك اللحام (الصلبة والمغلفة بالتدفق) والمتغيرات المطلية.

7. ما تصنيف فلز الحشو الذي يتوافق مع سبيكة Incoloy 825؟
   تعتبر AWS ERNiFeFeCr-1 ومكافئات AMS/ASTM نموذجية لترسيب معدن اللحام المتوافق مع السبيكة الأساسية.

8. هل تتطلب السبيكة معالجة حرارية خاصة بعد التشكيل؟
   بالنسبة لمعظم استخدامات الأسلاك، يكون التلدين بمحلول المطحنة متبوعًا بالتبريد كافيًا؛ وتعتمد المعالجة الإضافية على متطلبات الجزء النهائي.

9. هل توجد بدائل اقتصادية لـ Incoloy 825؟
   في بعض البيئات الأقل عدوانية قد تكون 316L أو سبيكة 800 مقبولة؛ وبالنسبة لظروف الاختزال الشديدة للغاية تعتبر درجات Hastelloy بدائل على الرغم من اختلاف التكلفة. تحقق من صحة اختبار التآكل.

10. كيف يجب على المشترين التحقق من الجودة عند الاستلام؟
    التحقق من تقرير اختبار المطحنة، وإجراء فحص الأبعاد، وفحص PMI أو الفحص الطيفي العشوائي، وتأكيد بيانات الاختبار الميكانيكي. بالنسبة للطلبات الحرجة إجراء تحقق معملي مستقل.

14. مذكرة مشتريات عملية لسبائك MWAlloys

إذا اختارت شركة MWAlloy سلك Incoloy 825 لخطوط الإنتاج أو البيع، فقم بتضمين بنود مواصفات واضحة في مستندات البيع: رقم UNS، ومعايير ASTM/AMS/AWS المطلوبة، وشهادات اختبار المطحنة المطلوبة، ومعايير القبول للتفاوتات السطحية والأبعاد، وخطة أخذ العينات المتفق عليها لاختبارات ضمان الجودة. بالنسبة لشحنات التصدير، تأكد من أن التعبئة والتغليف تمنع التلوث وتتضمن ملصقات التتبع.

15. ملخص وتذكير التصميم النهائي

يوفِّر سلك Incoloy 825 سلكًا وسطًا يمكن الاعتماد عليه بين الفولاذ الأوستنيتي القياسي المقاوم للصدأ وسبائك النيكل الفائقة المتطورة. إنه قوي بشكل خاص عندما تشتمل كيمياء العملية على مكونات مؤكسدة ومختزلة مختلطة، أو كلوريدات مع التعرض للإجهاد، أو وجود حامض الكبريتيك/الفوسفوريك. يجب أن يعتمد الاختيار دائمًا على اختبارات التآكل المختبرية أو الميدانية في ظل ظروف الخدمة التمثيلية، وعلى وثائق المورد التي تثبت التركيب والمعالجة الحرارية والخصائص الميكانيكية وفقًا للمعيار المطلوب.