تُعد Inconel 690 واحدة من أكثر سبائك النيكل والكروم الفائقة الاستثنائية في التطبيقات الصناعية الحديثة، حيث توفر مقاومة لا مثيل لها للأكسدة والتآكل والتشقق الإجهادي في درجات الحرارة العالية. نحن ندرك أن هذه المادة المتقدمة هي الحل الأمثل لتوليد الطاقة النووية، والمعالجة الكيميائية، وتطبيقات الفضاء الجوي حيث تفشل السبائك التقليدية في ظل الظروف القاسية. وبفضل تركيبته الفريدة من النيكل 60% والكروم 30%، يوفر Inconel 690 أداءً فائقًا في درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة مئوية مع الحفاظ على الخصائص الميكانيكية الممتازة وقابلية التصنيع. إن مقاومة هذه السبيكة الرائعة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي الناجم عن الكلوريد يجعلها لا غنى عنها لأنابيب مولدات البخار في مفاعلات الماء المضغوط، حيث السلامة وطول العمر من أهم اهتمامات مرافق توليد الطاقة في جميع أنحاء العالم.

ما هي سبيكة إنكونيل سبيكة 690؟

يمثل Inconel 690 سبيكة فائقة متطورة من النيكل والكروم مصممة خصيصًا للتطبيقات التي تتطلب مقاومة استثنائية للأكسدة في درجات الحرارة العالية والتآكل المائي. نصنّف هذه المادة على أنها سبيكة معززة بالمحلول الصلب تحافظ على سلامتها الهيكلية وخصائصها الميكانيكية في ظل ظروف الإجهاد الحراري والكيميائي القاسية.

وقد نشأ تطوير هذه السبيكة من حاجة الصناعة النووية إلى مواد محسّنة لأنابيب مولدات البخار التي يمكن أن تتحمل البيئة العدوانية لمفاعلات الماء المضغوط. وقد عانت المواد التقليدية من التشقق الإجهادي والتآكل العام، مما أدى إلى مخاوف مكلفة تتعلق بالصيانة والسلامة. وقد برز Inconel 690 كحل، حيث يقدم أداءً محسّنًا بشكل كبير في هذه التطبيقات الحرجة.

تنتمي هذه السبيكة الفائقة إلى عائلة السبائك القائمة على النيكل التي تستمد قوتها من التقوية بالمحلول الصلب بدلاً من التصلب بالترسيب. يوفر المحتوى العالي من الكروم مقاومة استثنائية للأكسدة، بينما تضمن مصفوفة النيكل خصائص ميكانيكية ممتازة في درجات الحرارة العالية. نلاحظ أن هذا المزيج يخلق مادة مناسبة بشكل مثالي للخدمة طويلة الأجل في البيئات الصعبة.

يتكون التركيب المعدني لمادة Inconel 690 في المقام الأول من بنية بلورية مكعبة متمركزة في الوجه الأوستنيتي، والتي تساهم في ليونة وصلابة ممتازة. وتظل هذه البنية المجهرية مستقرة عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، مما يمنع التحولات الطورية التي يمكن أن تؤثر على خصائص أداء المادة.

ما هو التركيب الكيميائي لسبائك إنكونيل 690؟

يتم التحكم بدقة في التركيب الكيميائي ل Inconel 690 لتحسين خصائص أدائه لتطبيقات محددة ذات درجة حرارة عالية ومسببة للتآكل. إن فهم هذه النسب المئوية للعناصر يمكّن المهندسين من التنبؤ بسلوك المواد واختيار معلمات المعالجة المناسبة.

العنصر	النسبة المئوية للوزن (%)	الوظيفة
النيكل (ني)	58.0 - 63.0	معدن أساسي يوفر متانة في درجات الحرارة العالية
الكروم (Cr)	27.0 - 31.0	مقاومة الأكسدة والتآكل
الحديد (Fe)	7.0 - 11.0	خفض التكلفة وتعزيز القوة
الكربون (C)	0.05 كحد أقصى	يتم التحكم فيه لمنع ترسب الكربيد
المنجنيز (Mn)	0.50 كحد أقصى	مزيل الأكسدة والتحكم في الكبريت
السيليكون (Si)	0.50 كحد أقصى	مزيل الأكسدة وتحسين القوة
النحاس (النحاس)	0.50 كحد أقصى	تعزيز مقاومة التآكل
الكبريت (S)	0.015 كحد أقصى	مصغرة لتحسين الليونة
الفوسفور (P)	0.040 كحد أقصى	التحكم في منع تقصف حدود الحبيبات
الألومنيوم (Al)	0.40 كحد أقصى	تكوين طبقة الأكسيد
التيتانيوم (Ti)	0.40 كحد أقصى	تنقية الحبيبات وتثبيت الكربيد

يخلق التوازن الدقيق بين هذه العناصر الخصائص الفريدة التي تميز Inconel 690 عن السبائك الفائقة الأخرى. نؤكد على أن المحتوى العالي من الكروم يوفر مقاومة أكسدة فائقة مقارنةً بدرجات Inconel الأخرى، في حين أن محتوى الكربون المتحكم فيه يمنع تكوين كربيدات الكروم التي يمكن أن تضر بمقاومة التآكل.

تم تحسين نسبة النيكل إلى الكروم في Inconel 690 لتوفير أقصى قدر من المقاومة للتشقق الإجهادي الناجم عن الكلوريد، وهو مطلب بالغ الأهمية للتطبيقات النووية. كما تضمن هذه التركيبة أيضًا ثباتًا حراريًا ممتازًا ومقاومة لعدم الاستقرار المعدني أثناء التعرض لدرجات الحرارة العالية على المدى الطويل.

ما هي الخواص الميكانيكية ل Inconel 690؟

تُظهر الخواص الميكانيكية ل Inconel 690 أداءً استثنائيًا عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الهيكلية الصعبة والتطبيقات التي تحتوي على الضغط. تحافظ هذه الخصائص على سلامتها في كل من ظروف درجات الحرارة المحيطة والمرتفعة.

الممتلكات	درجة حرارة الغرفة	650°C	800°C	معيار الاختبار
قوة الشد (ميجا باسكال)	655-750	580-650	450-520	ASTM E8
قوة الخضوع (MPa)	275-345	240-310	180-250	ASTM E8
الاستطالة (%)	30-45	25-40	20-35	ASTM E8
تقليل المساحة (%)	55-70	50-65	45-60	ASTM E8
الصلابة (HRB)	85-95	-	-	ASTM E18
معامل المرونة (جيجا باسكال)	210	185	165	ASTM E111
نسبة بواسون	0.31	0.32	0.33	ASTM E132
الكثافة (جم/سم مكعب)	8.19	8.10	8.05	ASTM B311

توضح هذه الخواص الميكانيكية قدرة Inconel 690 على الحفاظ على السلامة الهيكلية في ظل ظروف التشغيل القاسية. نلاحظ أن السبيكة تحتفظ بقوة كبيرة في درجات الحرارة المرتفعة مع الحفاظ على ليونة كافية لمتطلبات التصنيع والخدمة.

خصائص القوة في درجات الحرارة العالية تجعل Inconel 690 مناسبًا بشكل خاص لتطبيقات أوعية الضغط حيث يحدث التحميل المستمر في درجات حرارة مرتفعة. تضمن مقاومة الزحف الممتازة للمادة ثبات الأبعاد أثناء الخدمة طويلة الأجل تحت الضغط.

ما هي مواصفات سبيكة إنكونيل سبيكة 690؟

تشتمل مواصفات Inconel 690 على أشكال مختلفة من المنتجات، وتفاوتات الأبعاد، ومتطلبات الجودة التي وضعتها منظمات المعايير الدولية. تضمن هذه المواصفات اتساق خصائص المواد والأداء عبر مختلف الموردين والتطبيقات.

فئة المواصفات	التفاصيل	مرجع قياسي
تسمية ASTM	B166، B167، B167، B168، B564	الأنابيب والأنابيب والألواح والتجهيزات
رقم نظام الأمم المتحدة	N06690	نظام الترقيم الموحد
نماذج المنتجات	القضبان والألواح والألواح والصفائح والأنابيب والأنابيب والتجهيزات	معايير ASTM المختلفة
نطاق الحجم	سمك 0.5 مم - 200 مم	يعتمد شكل المنتج على المنتج
نطاق الطول	الأطوال التجارية القياسية	مواصفات العميل
تشطيب السطح	صلب، مخلل، مخلل، مصقول	ASTM A480
تفاوت الأبعاد	± 0.05 مم إلى ± 3.0 مم	يعتمد على المنتج والحجم
الاستقامة	3 مم/متر كحد أقصى	معايير ASTM
التركيب الكيميائي	حسب ASTM B166	تحليل المغرفة والمنتج
الخواص الميكانيكية	درجة حرارة الغرفة ومرتفعة	ASTM E8, E21
حجم الحبيبات	ASTM 5-8 نموذجي	ASTM E112

تضمن المواصفات أن يلبي Inconel 690 متطلبات الجودة الصارمة للتطبيقات الحرجة. ونحافظ على إجراءات شاملة لمراقبة الجودة تشمل التحليل الكيميائي والاختبارات الميكانيكية والفحص غير التدميري لجميع أشكال المنتجات.

توفر المواصفات الدولية الاتساق عبر الأسواق العالمية، مما يتيح للمهندسين تحديد Inconel 690 بثقة بغض النظر عن موقع المورد. يوفر نظام الترقيم الموحد (UNS N06690) تعريفًا عالميًا لأغراض الشراء وتتبع المواد.

ما الذي يرمز إليه Inconel 690؟

تستمد سبيكة Inconel 690 تسميتها من علامة Inconel التجارية مقترنة بمعرف رقمي يعكس محتواها التقريبي من النيكل. تشير التسمية "690" إلى موقع السبيكة داخل عائلة Inconel، وتحديدًا ما يمثل محتواها العالي من الكروم وتكوينها الأمثل للتطبيقات النووية.

تمثل علامة Inconel التجارية، المملوكة لشركة Special Metals Corporation، عائلة من السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكروم التي تم تطويرها لتطبيقات الخدمات عالية الحرارة والتآكل. ويساعد نظام التسمية الرقمية المهندسين ومحترفي المشتريات على تحديد تركيبات سبائك معينة وتطبيقاتها المقصودة.

نحن ندرك أن التسمية "690" أصبحت مرادفًا للأداء المتميز في تطبيقات المولدات البخارية النووية. ويعكس الرقم التسلسل الزمني لتطور السبيكة داخل عائلة Inconel، حيث يمثل كل رقم تعديلات تركيبية محددة لتلبية متطلبات تطبيقات معينة.

ويوفر نظام التسمية تعريفًا واضحًا لمواصفات المواد ومراقبة الجودة وإمكانية التتبع في جميع مراحل سلسلة التوريد. تضمن هذه التسميات الموحدة التواصل الدقيق بين الموردين والمصنعين والمستخدمين النهائيين عبر الأسواق العالمية.

ما هي كثافة إنكونيل 690؟

تبلغ كثافة Inconel 690 8.19 جم/سم مكعب في درجة حرارة الغرفة، مما يجعله أكثر كثافة من الفولاذ المقاوم للصدأ بحوالي 41 تيرابايت/ثلاثة أضعاف ولكنه أخف وزنًا من العديد من السبائك الفائقة الأخرى. تعتبر قيمة الكثافة هذه حاسمة في الحسابات الهيكلية وتقديرات الوزن والتحليل الحراري في التطبيقات الهندسية.

وتؤثر درجة الحرارة على كثافة الإينكونيل 690، حيث يتسبب التمدد الحراري في انخفاض طفيف في درجات الحرارة المرتفعة. عند درجة حرارة 650 درجة مئوية، تنخفض الكثافة إلى حوالي 8.10 جم/سم مكعب، بينما عند درجة حرارة 800 درجة مئوية تصبح 8.05 جم/سم مكعب. نقوم بدمج هذه القيم المعتمدة على درجة الحرارة في حسابات التصميم في درجات الحرارة العالية.

تؤثر خصائص كثافة Inconel 690 على مدى ملاءمته للتطبيقات الحساسة للوزن مثل المكونات الفضائية والآلات الدوارة. توفر الكثافة المعتدلة توازنًا مقبولاً بين الخواص الميكانيكية واعتبارات الوزن لمعظم التطبيقات الصناعية.

بالمقارنة مع سبائك الألومنيوم التي تبلغ كثافتها حوالي 2.7 جم/سم مكعب، فإن Inconel 690 أثقل بكثير ولكنه يقدم أداءً متفوقًا إلى حد كبير في درجات الحرارة العالية. هذه العلاقة بين الكثافة والأداء تجعله الخيار المفضل عندما يكون الوزن ثانويًا بالنسبة لمتطلبات بيئة التشغيل.

ما الفرق بين الإينكونيل 625 و718 و690؟

الاختلافات بين إنكونيل 625و718 و690 تعكس تصميماتها التركيبية المتميزة وتطبيقاتها المقصودة. يساعد فهم هذه الاختلافات المهندسين على اختيار السبيكة الأنسب لمتطلبات الخدمة المحددة.

يحتوي Inconel 625 على ما يقرب من 21% من الكروم وكميات كبيرة من الموليبدينوم والنيوبيوم، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل الحفري والتآكل الشقوق. تُستمد قوته في المقام الأول من تقوية المحلول الصلب، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات كثيفة التصنيع. نوصي باستخدام Inconel 625 في المعالجة الكيميائية والتطبيقات البحرية حيث تكون مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية.

إنكونيل 718 يتميز بآلية تصلب الترسيب التي توفر قوة استثنائية في درجات الحرارة المتوسطة (حتى 650 درجة مئوية). تشتمل تركيبتها على الألومنيوم والتيتانيوم اللذين يشكّلان رواسب تقوية أثناء المعالجة الحرارية. تتفوق هذه السبيكة في التطبيقات الفضائية التي تتطلب نسباً عالية من القوة إلى الوزن ومقاومة الإجهاد.

يوفر Inconel 690، مع محتواه من الكروم 30%، مقاومة فائقة للأكسدة في درجات الحرارة العالية ومقاومة ممتازة للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي الناجم عن الكلوريد. كما أن المحتوى العالي من الكروم يجعله مثاليًا للتطبيقات النووية والبيئات المؤكسدة ذات درجات الحرارة العالية حيث قد تعاني درجات Inconel الأخرى من التدهور.

تختلف خصائص القوة بشكل كبير بين هذه السبائك. يحقق Inconel 718 أعلى قوة في درجة حرارة الغرفة من خلال تصلب الترسيب، بينما يحافظ Inconel 690 على قوة فائقة في درجات حرارة أعلى من 800 درجة مئوية. يوفر Inconel 625 قوة متوسطة مع مقاومة ممتازة للتآكل.

فيمَ يُستخدم Inconel 690؟

يجد Inconel 690 تطبيقًا أساسيًا في توليد الطاقة النووية، وتحديدًا لأنابيب مولدات البخار في مفاعلات الماء المضغوط. إن مقاومة السبيكة الاستثنائية للتشقق الإجهادي والتآكل العام تجعلها المادة المفضلة لهذا التطبيق الحرج حيث يمكن أن يكون للفشل عواقب وخيمة على السلامة والعواقب الاقتصادية.

تستخدم صناعات المعالجة الكيميائية Inconel 690 في أوعية المفاعلات، والمبادلات الحرارية، وأنظمة الأنابيب التي تتعامل مع المواد الكيميائية المسببة للتآكل في درجات حرارة مرتفعة. إن مقاومة السبيكة للأحماض المؤكسدة والمحاليل المحتوية على الكلوريد تجعلها مناسبة للعمليات التي تتضمن حمض النيتريك وحمض الكبريتيك ومختلف المواد الكيميائية العضوية.

تستخدم تطبيقات الأفران ذات درجات الحرارة العالية Inconel 690 للأنابيب المشعة والكواتم وتجهيزات المعالجة الحرارية. تمكّن مقاومة السبيكة للأكسدة والاستقرار الحراري من التشغيل المستمر في درجات حرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية دون تدهور أو تحجّر كبير.

تشمل تطبيقات الفضاء الجوي مكونات الاحتراق وأجزاء الحارق اللاحق وعناصر نظام العادم حيث تكون القوة في درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة ضرورية. نلاحظ أداءً ممتازًا في تطبيقات التوربينات الغازية حيث تتحدى البيئات المؤكسدة والدورة الحرارية المواد التقليدية.

ما هو تصنيف Inconel 690؟

يُصنَّف Inconel 690 على أنه سبيكة فائقة من النيكل والكروم وفقًا للمعايير المعدنية الدولية. ويعينها نظام الترقيم الموحد على أنها UNS N06690، والذي يوفر تعريفًا عالميًا عبر المعايير والمواصفات الوطنية المختلفة.

وفقًا لأنظمة تصنيف ASTM، يندرج Inconel 690 تحت فئة سبائك النيكل والكروم والحديد المصممة للخدمة في درجات الحرارة العالية. وتغطي مواصفات ASTM B166 مختلف أشكال المنتجات بما في ذلك القضبان والألواح والصفائح والمطروقات للاستخدامات العامة.

تصنف المعايير الأوروبية مادة Inconel 690 تحت EN 2.4642، مما يوفر مواصفات مكافئة للأسواق الأوروبية. ويضمن هذا التصنيف اتساق المواد وقابلية التبادل بين الموردين الأمريكيين والأوروبيين مع الحفاظ على خصائص الأداء المتطابقة.

ويميز نظام التصنيف Inconel 690 عن السبائك الفائقة الأخرى بناءً على نطاقات التركيب المحددة والتطبيقات المقصودة. ونحن نستخدم هذه التصنيفات لاختيار المواد ومواصفات الشراء وإجراءات مراقبة الجودة في جميع عملياتنا.

هل الإينكونيل هو أقوى المعادن؟

في حين أن سبائك Inconel تُصنف من بين أقوى المواد المعدنية في درجات الحرارة المرتفعة، إلا أنها ليست أقوى المعادن عالميًا في جميع الظروف. ويعتمد مفهوم "الأقوى" على الخصائص المحددة التي يتم تقييمها وظروف التشغيل التي تتم مواجهتها.

يُظهر Inconel 690 احتفاظًا استثنائيًا بالقوة في درجات الحرارة العالية حيث تفقد العديد من المعادن الأخرى سلامتها الهيكلية. عند درجة حرارة 800 درجة مئوية، يحافظ Inconel 690 على قوة شد تتراوح بين 450-520 ميجا باسكال، في حين أن الفولاذ التقليدي قد يضعف بشدة أو يكون غير مناسب تمامًا للتطبيقات الهيكلية.

تُظهر مقارنة القوة في درجة حرارة الغرفة أن بعض أنواع الفولاذ الأدوات والفولاذ المتصلب تحقق قوة شد أعلى من سبائك Inconel. ومع ذلك، لا يمكن لهذه المواد عادةً الحفاظ على قوتها في درجات الحرارة المرتفعة التي يتفوق فيها Inconel، مما يحد من قابليتها للتطبيق في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

ونؤكد على أن قوة Inconel الحقيقية تكمن في الجمع بين الخصائص الميكانيكية عالية الحرارة، ومقاومة التآكل، والاستقرار المعدني. هذا الأداء متعدد الأوجه يجعل سبائك Inconel أقوى من حيث القدرة الكلية بدلاً من تحسين خاصية واحدة.

مقارنة أسعار السوق العالمية 2025 مقارنة أسعار السوق العالمية 2025

تعكس السوق العالمية للإنكونيل 690 الطبيعة المتخصصة لهذه السبيكة الفائقة والعدد المحدود من الموردين المؤهلين في جميع أنحاء العالم. وتعتمد اختلافات الأسعار على شكل المنتج والكمية والمواصفات وديناميكيات السوق الإقليمية.

المنطقة	نطاق السعر (دولار/كجم)	عوامل السوق	حالة التوريد
أمريكا الشمالية	$45-65	طلب قوي في مجال الطيران	توافر جيد
أوروبا	$48-68	متطلبات الصناعة النووية	إمدادات مستقرة
آسيا والمحيط الهادئ	$42-58	مزايا تكلفة التصنيع	ممتاز
الشرق الأوسط	$50-70	اعتمادات الاستيراد ومشاريع الطاقة	معتدل
أمريكا الجنوبية	$52-72	التكاليف اللوجستية، ومحدودية الموردين	متغير
أفريقيا	$55-75	تحديات الاستيراد والطلب على المشروع	محدودة

تحدث تقلبات الأسعار بسبب تكاليف المواد الخام، وخاصة النيكل والكروم اللذين يمثلان أجزاءً كبيرة من تركيبة السبيكة. نوصي بإبرام اتفاقيات توريد طويلة الأجل للمشاريع الكبرى لتقليل تأثير تقلبات الأسعار وضمان توافر المواد.

تساهم متطلبات المعالجة المتخصصة وقاعدة الموردين المحدودة في ارتفاع الأسعار مقارنةً بالسبائك التقليدية. ومع ذلك، فإن الأداء المتفوق والعمر التشغيلي الطويل يبرر عادةً التكلفة العالية في التطبيقات الحرجة.

هل يمكن لحام Inconel 690؟

تُظهر سبيكة Inconel 690 قابلية لحام ممتازة باستخدام عمليات اللحام بالانصهار التقليدية، مما يجعلها مناسبة للتصنيع المعقد والإصلاحات الميدانية. تسهّل تركيبة السبيكة وخصائصها المعدنية عملية اللحام دون الحاجة إلى التسخين المسبق أو المعالجة الحرارية بعد اللحام.

يمثل اللحام بقوس التنجستن الغازي (GTAW) الطريقة المفضلة للحام Inconel 690، مما يوفر تحكمًا دقيقًا في مدخلات الحرارة وإنتاج لحامات عالية الجودة بأقل قدر من التلوث. نوصي باستخدام معادن حشو ذات تركيبة مطابقة (ERNiCr-3) للحفاظ على مقاومة التآكل والخصائص الميكانيكية في منطقة اللحام.

تكون متطلبات التسخين المسبق ل Inconel 690 في حدها الأدنى، وعادةً ما تقتصر على إزالة الرطوبة والملوثات من المادة الأساسية. وخلافًا لبعض السبائك الفائقة، لا يتطلب Inconel 690 درجات حرارة مرتفعة للتسخين المسبق التي قد تعقّد عمليات اللحام الميداني أو تصنيع الهياكل الكبيرة.

لا تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام مطلوبة بشكل عام لسبائك اللحام Inconel 690، على الرغم من أن معالجات تخفيف الإجهاد قد تكون مفيدة لتطبيقات أوعية الضغط أو الوصلات المقيدة للغاية. إن آلية تقوية المحلول الصلب للسبائك تمنع تأثيرات التصلب العمري التي يمكن أن تعقد إجراءات المعالجة الحرارية.

تشمل اعتبارات تقنية اللحام الحفاظ على مدخلات حرارة منخفضة لتقليل نمو الحبيبات إلى الحد الأدنى، واستخدام تركيبات غاز التدريع المناسبة (عادةً الأرجون أو مخاليط الأرجون والهيدروجين)، والتحكم في درجات الحرارة البينية لمنع التعرض الحراري المفرط.

مزايا Inconel 690

تنبع مزايا Inconel 690 من تركيبته الفريدة وهيكله المعدني الفريد من نوعه، والذي يوفر أداءً استثنائيًا في البيئات التي تفشل فيها المواد التقليدية. هذه الفوائد تجعله لا غنى عنه للتطبيقات الحرجة التي تتطلب موثوقية طويلة الأجل.

وتمثل المقاومة الفائقة للأكسدة في درجات الحرارة العالية الميزة الأساسية، حيث تمتد القدرة على الخدمة إلى 1100 درجة مئوية في الأجواء المؤكسدة. ويشكل المحتوى العالي من الكروم قشرة أكسيد واقية تمنع المزيد من الأكسدة وتحافظ على سلامة المواد أثناء التعرض الطويل.

المقاومة الاستثنائية للتشقق الناتج عن التآكل الإجهادي، خاصةً في البيئات المحتوية على الكلوريد، تجعل Inconel 690 متفوقًا على أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك الفائقة الأخرى. وتثبت هذه الخاصية أهميتها البالغة في التطبيقات النووية حيث يمكن أن يؤدي التلوث بالكلوريد إلى أعطال كارثية.

يمنع الثبات الحراري الفائق التدهور المعدني أثناء الخدمة في درجات الحرارة العالية على المدى الطويل. وعلى عكس السبائك المصلدة بالترسيب التي قد تتقادم أكثر من اللازم أو تفقد قوتها، يحافظ Inconel 690 على خصائص ثابتة طوال فترة خدمته.

وتتيح قابلية التصنيع الممتازة على الرغم من خصائصها عالية الأداء تصنيع المكونات المعقدة باستخدام تقنيات تشغيل المعادن التقليدية. يمكن تشكيل هذه المادة وتشكيلها ولحامها آلياً دون احتياطات استثنائية أو معدات متخصصة.

عملية تصنيع الإينكونيل 690

تبدأ عملية تصنيع الإينكونيل 690 بالصهر بالحث الفراغي (VIM) متبوعًا بإعادة الصهر بالقوس الفراغي (VAR) أو إعادة الصهر بالخبث الكهربائي (ESR) لتحقيق التركيب الكيميائي والجودة المعدنية المطلوبة. تزيل عملية الصهر المزدوج هذه الشوائب وتضمن التجانس التركيبي في جميع أنحاء السبيكة.

تتضمن المعالجة الأولية عمليات الشغل على الساخن مثل التشكيل أو الدرفلة أو البثق لتفكيك هيكل الصب وتطوير الخواص الميكانيكية المطلوبة. نحن نتحكم بعناية في درجات حرارة التشوه ونسب الاختزال لتحسين البنية الحبيبية وإزالة عيوب المعالجة.

تلي المعالجة الحرارية بالتلدين بالمحلول المعالجة الحرارية بالمحلول بعد الشغل الساخن، وعادةً ما يتم إجراؤها عند درجات حرارة تتراوح بين 1000-1100 درجة مئوية اعتمادًا على شكل المنتج المحدد ومتطلبات التطبيق. تعمل هذه المعالجة على إذابة أي رواسب قد تكون تكونت أثناء المعالجة وتؤسس البنية المجهرية المطلوبة.

يتم إجراء عمليات الشغل على البارد، عند الحاجة، بعد التلدين بالمحلول لتحقيق تفاوتات أبعاد أو خواص ميكانيكية محددة. يتم التحكم في درجة الشغل على البارد بعناية لمنع التصلب المفرط في الشغل الذي قد يضر بعمليات المعالجة اللاحقة.

تتضمن المعالجة الحرارية النهائية التلدين بالمحلول متبوعًا بالتبريد السريع للاحتفاظ بالبنية الأوستنيتية أحادية الطور. يمكن استخدام المعالجات السطحية مثل التخليل أو التشطيب الميكانيكي لتحقيق ظروف السطح المحددة وإزالة أي نواتج أكسدة.

تشمل مراقبة الجودة خلال عملية التصنيع التحليل الكيميائي والاختبارات الميكانيكية والفحص بالموجات فوق الصوتية والتحقق من الأبعاد. تتم مراقبة كل خطوة من خطوات المعالجة لضمان الامتثال للمواصفات والحفاظ على إمكانية التتبع للتطبيقات الحرجة.

دراسة حالة مجمع البحرين للبتروكيماويات

قامت منشأة بتروكيماويات كبرى في البحرين باستخدام مكونات Inconel 690 في وحدات الإصلاح التحفيزي عالية الحرارة لمعالجة مشاكل التآكل والأكسدة الشديدة. ويوضح المشروع فعالية المادة في البيئات الصناعية الصعبة في الشرق الأوسط.

عانت المنشأة من فشل سابق لأوانه لمكونات الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدية في مفاعلات الإصلاح بسبب مزيج من درجات الحرارة العالية (850 درجة مئوية) والأجواء الغنية بالهيدروجين ومركبات الكبريت النزرة. وأدى تعطل المعدات إلى توقف غير مخطط له وخسائر كبيرة في الإنتاج.

قمنا بتوريد 25 طنًا من الإينكونيل 690 بأشكال مختلفة بما في ذلك الأجزاء الداخلية للمفاعل، وأنابيب المبادل الحراري، وأنظمة الأنابيب عالية الحرارة. وقد تم تنسيق عملية التركيب مع الجدول الزمني لتحول المنشأة، مع وضع إجراءات لحام متخصصة لظروف التشغيل المحددة.

وكشفت مراقبة الأداء على مدار 36 شهرًا عن نتائج استثنائية، حيث أظهرت مكونات Inconel 690 الحد الأدنى من التدهور مقارنةً بالمواد السابقة. وانخفضت معدلات التآكل بما يزيد عن 90%، وتم التخلص فعليًا من الأكسدة في درجات الحرارة العالية في بيئة الإصلاح.

وقد أدى هذا النجاح إلى التوسع في استخدام Inconel 690 في جميع أنحاء المجمع، بما في ذلك التطبيقات في وحدات التكسير الهيدروجيني وأنظمة الفصل في درجات الحرارة العالية. وتحدد المنشأة الآن Inconel 690 لجميع التطبيقات الحرجة ذات درجات الحرارة العالية حيث تكون الموثوقية ضرورية.

وتجاوزت الفوائد الاقتصادية $4.2 مليون دولار سنويًا عند النظر في انخفاض تكاليف الصيانة وتحسين توافر المعدات وتحسين جودة المنتج. ويُعد هذا المشروع بمثابة مرجع لمرافق البتروكيماويات الأخرى في منطقة الخليج التي تفكر في تحديث المواد للعمليات ذات درجات الحرارة العالية.

الأسئلة الشائعة

س1: ما هي درجة حرارة التشغيل القصوى ل Inconel 690؟

يمكن أن يعمل Inconel 690 بشكل مستمر في درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية في البيئات المؤكسدة، مع قدرة خدمة متقطعة تمتد إلى 1100 درجة مئوية. يعتمد الحد الفعلي لدرجة الحرارة الفعلية على متطلبات التطبيق المحددة، ومستويات الإجهاد، والظروف البيئية. نوصي بإجراء تحليل تفصيلي للتطبيقات التي تتجاوز 950 درجة مئوية لضمان وجود هوامش أمان كافية.

س2: كيف يمكن مقارنة Inconel 690 بسبائك Hastelloy لمقاومة التآكل؟

تتفوق سبائك Inconel 690 في البيئات المؤكسدة ذات درجات الحرارة العالية والمحاليل المحتوية على الكلوريد، بينما يكون أداء سبائك Hastelloy عادةً أفضل في البيئات الحمضية المختزلة. يعتمد الاختيار على التعرض للمواد الكيميائية ودرجات حرارة التشغيل المحددة. نقدم بيانات الأداء المقارنة لمساعدة المهندسين على اختيار المادة المثلى لتطبيقاتهم.

س3: هل يمكن تشكيل Inconel 690 على البارد وتشكيله آليًا؟

يمكن تشكيل Inconel 690 على البارد باستخدام معدات تقليدية، على الرغم من أن هناك حاجة إلى قوى أعلى مقارنةً بالفولاذ المقاوم للصدأ. تتطلب المعالجة الآلية أدوات حادة، ومبردًا مناسبًا، ومعلمات قطع مضبوطة بسبب خصائص تصلب السبيكة في العمل. نحن نقدم إرشادات تصنيع مفصلة لضمان نجاح المعالجة.

س4: ما هي طرق الاختبار غير المتلفة المناسبة ل Inconel 690؟

يمكن استخدام جميع طرق الفحص غير القابل للكشف عن المعادن التقليدية بما في ذلك اختبار الاختراق السائل، والجسيمات المغناطيسية (حيثما ينطبق)، والاختبار بالموجات فوق الصوتية، والاختبار الإشعاعي مع Inconel 690. اختبار التيار الدوامي فعال بشكل خاص لفحص الأنابيب. قد تتطلب خصائص المواد تعديل معلمات الفحص للحصول على الحساسية المثلى.

س5: هل Inconel 690 مناسب للتطبيقات المبردة؟

يحافظ Inconel 690 على صلابة جيدة في درجات الحرارة المبردة ولا يُظهر سلوكًا انتقاليًا من الدكتايل إلى الهش مثل الفولاذ الحديدي. ومع ذلك، قد تكون السبائك الأخرى أكثر فعالية من حيث التكلفة للتطبيقات المبردة البحتة. نقوم بتقييم كل تطبيق على حدة للتوصية بأنسب المواد.

المراجع

• • سبائك إنكونيل الفائقة - ويكيبيديا
  • المواصفة القياسية ASTM B166 لسبائك النيكل والكروم والحديد ASTM B166
  • اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية - مواد المولدات البخارية - اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية - مواد المولدات البخارية
  • ISO 15156 ISO 15156 الصناعات البترولية - مواد للخدمة الحامضة