سبائك نيمونيك

سبائك نيمونيك هي عائلة من سبائك النيكل والكروم والسبائك الفائقة القابلة للتصلب بالترسيب والمصممة لقوة درجات الحرارة العالية والزحف المنخفض وعمر الخدمة الطويل في التوربينات الغازية وغيرها من البيئات ذات الحرارة الشديدة. بالنسبة للمشتريات، توفر MWAlloys درجات نيمونيك القياسية من الصين بأسعار المصنع، والشحن السريع للمخزون، وخيارات التصنيع/التشكيل لعملاء الفضاء وتوليد الطاقة والعملاء الصناعيين.

يشير مصطلح نيمونيك إلى عائلة ذات علامة تجارية من السبائك الفائقة القائمة على النيكل التي تم تطويرها في الأصل في المملكة المتحدة في أربعينيات القرن العشرين لتلبية المتطلبات المتصاعدة للمحركات النفاثة المبكرة. تجمع التركيبات النموذجية بين مصفوفة من النيكل مع ما يقرب من 18-21% من الكروم بالإضافة إلى إضافات تقوية (تيتانيوم، ألومنيوم، ألومنيوم، كوبالت، كربون صغير). وعلى مدى التطورات المتتالية للدرجات (75 ← 80A ← 80A ← 90 ← 100 ← 105 ← 263 إلخ)، تم ضبط التركيبات من أجل تحسين مقاومة الزحف ومقاومة الأكسدة والاستقرار الميكانيكي في درجات حرارة تتراوح بين 600 درجة مئوية تقريباً حتى نطاق 900-950 درجة مئوية في درجات متخصصة. تظل هذه المواد أساسية لأجزاء المحركات ذات الأقسام الساخنة والمثبتات ذات درجات الحرارة العالية والأجهزة الصناعية الحرجة.

ما هي سبيكة نيمونيك؟

سبيكة نيمونيك هي سبيكة فائقة مقاومة للحرارة من النيكل والكروم تعتمد على مزيج من التقوية بالمحلول الصلب (الكروم في النيكل) والتصلب بالترسيب (ترسيبات دقيقة من الألومنيوم/النيكل) للاحتفاظ بالقوة تحت الحمل طويل الأجل في درجات الحرارة العالية. تشمل الخصائص المعدنية النموذجية ما يلي: عمر زحف-تمزق عالٍ، ومقاومة جيدة للأكسدة، وبنية مجهرية مستقرة في درجة حرارة التشغيل، وليونة قابلة للاستخدام في التصنيع واللحام في العديد من الأشكال (الصفائح والألواح والقضبان والأسلاك والأنابيب والمطروقات). يتم توحيد درجات نيمونيك التجارية مع مراجع UNS وDIN/W-Nr. وAMS/ASTM المستخدمة من قبل فرق المشتريات والهندسة.

درجات نيمونيك الشائعة

فيما يلي قائمة بالدرجات العملية التي سيواجهها معظم المهندسين في المواصفات. وهي ليست شاملة، ولكنها تغطي المتغيرات المستخدمة على نطاق واسع:

• نيمونيك 75 (UNS N06075 / UNS N06075 / W.Nr. 2.4951 / 2.4630) - سبيكة نيكل-كروم 80/20 مبكرة مع Ti/C، استخدام جيد للصفائح/ الشريط.

• نيمونيك 80 أ (UNS N07080/رقم قياسي 2.4631 و2.4952) - Ni-Cr قابل للتقسية مع الألومنيوم/الرصاص، ممتاز حتى 815 درجة مئوية تقريبًا.

• نيمونيك 81 - كروم أعلى لمقاومة أفضل للتآكل الساخن.

• نيمونيك 90 (UNS N07090/N07090 / W.Nr.2.4632) - سبيكة Ni-Cr-Co التي تصلب مع مرور الزمن للإجهاد العالي جدًا في درجات الحرارة المرتفعة (الخدمة حتى 920 درجة مئوية تقريبًا).

• نيمونيك 100 - تحسين خصائص الزحف في درجات الحرارة العالية مقارنةً بالسبائك السابقة.

• نيمونيك 105 / 115 - مزيد من التطوير لقوة درجة الحرارة العالية جدًا، وغالبًا ما تستخدم في مكونات التوربينات.

• نيمونيك 263 (يُشار إليها أحيانًا تحت أسماء تجارية أخرى) - عائلة Ni-Cr-Co-Mo المحسّنة للقوة ومقاومة الأكسدة في أجزاء الاحتراق/غرفة الاحتراق.

يجب أن يرجع المهندسون إلى ورقة البيانات المحددة للنوافذ الميكانيكية/المعالجة بالحرارة لأن قيمة كل درجة مستمدة من تركيبها وجدول التقسية/المعالجة بالحرارة المحدد.

خواص المواد

يوضِّح الجدول أدناه الخصائص المميزة على المستوى الهندسي ل نموذجي سبائك النيمونيك (الأرقام إرشادية؛ راجع ورقة بيانات الرتبة لمعرفة القيم المعتمدة وحالة المعالجة الحرارية).

ملاحظات الاقتباس: تسرد أوراق البيانات من المصنعين الأساسيين والمجموعات الفنية هذه النطاقات بدقة لكل درجة. استخدم ورقة بيانات الدرجة للتصميم النهائي والمشتريات.

التركيب الكيميائي

يوجز جدول التركيب التالي النطاقات الاسمية النموذجية لسبائك نيمونيك التي يشيع طلبها. هذه المدخلات تمثيلية؛ استخدم تقارير اختبار المصنع المعتمدة للشراء.

مهم: يجب أن تأتي التركيبة المعتمدة الدقيقة من شهادة المطحنة المرتبطة بأمر الشراء والقطعة المادية. استخدم هذا الجدول فقط للفحص الهندسي المبكر.

تعيين المعايير والمواصفات

عادةً ما تشير المشتريات الهندسية إلى هذه المعرّفات:

• UNS:: على سبيل المثال، N06075 (نيمونيك 75)، N07080 (نيمونيك 80 أ)، N07090 (نيمونيك 90).

• W-Nr / EN:: على سبيل المثال، W.Nr.2.4951 / 2.4630 لـ 75؛ W.Nr.2.4631 / 2.4952 لـ 80A.

• أستم / أم أس أم أس أم أس أم إي:: تشمل معايير المنتجات الشائعة ما يلي معيار ASTM B637 / ASME SB-637 بالنسبة للقضبان/القضبان وغيرها من مواصفات AMS المقابلة (AMS 5829 مرتبط ببعض نماذج منتجات Nimonic 90).

• المعايير البريطانية (BS HR/BS 3076):: أقدم ولكن غالباً ما يُشار إليها لقطع الطيران القديمة.

عند كتابة بنود المشتريات، حدد ما يلي: الرتبة + رقم UNS/W-Nr + شكل المنتج (قضيب/لوح/لوح/حديد/سلك) + حالة المعالجة الحرارية + شهادات الاختبار المطلوبة (كيميائي، ميكانيكي، مؤشر مديري المشتريات، حجم الحبيبات والاختبار غير الحبيبيبي). بالنسبة للفضاء الجوي، قم بتضمين بنود التتبع والتسلسل.

التطبيقات النموذجية

يتم اختيار سبائك النيمونيك عندما تحدث درجة حرارة عالية مستدامة مع حمل ميكانيكي:

• شفرات التوربينات، والدوارات، والأقراص، والبراغي للمحركات النفاثة والتوربينات الغازية الصناعية.

• صمامات العادم والنوابض ذات درجة الحرارة العالية في المحركات عالية الأداء (الشواحن التوربينية للسيارات، والطيران).

• مكونات غرفة الاحتراق ومكونات الحارق اللاحق

• مثبتات ومسامير ونوابض ذات مقطع ساخن حيث يكون الزحف مهمًا.

• مكونات الأفران الصناعية، وتركيبات المعالجة الحرارية والهندسة النووية حيث يلزم التحكم في سلوك درجات الحرارة العالية.

النيمونيك مقابل الإينكونيل - اختلافات هندسية واضحة

يعد كل من النيمونيك والإينكونيل من السبائك الفائقة القائمة على النيكل ولكن لهما تاريخ تطوير وأهداف تصميم مختلفة:

• نظام التعزيز الأساسي: عادةً ما تستخدم درجات نيمونيك مصفوفات Ni-Cr مع ترسيب γ ′الذي يحركه Al/Ti وغالبًا ما يكون الكوبالت مهمًا لمقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية في الدرجات عالية الإجهاد. يشمل أفراد عائلة Inconel الأنواع المقواة بالمحلول الصلب (على سبيل المثال، Inconel 625) والأنواع القابلة للتصلب مع مرور الزمن (على سبيل المثال، Inconel 718) حيث يلعب كل من Nb وMo وFe أدوارًا أكبر.

• تركيز التطبيق: تركز نيمونيك تاريخيًا على أقصى درجات الزحف/القوة الساخنة للأقسام الساخنة للتوربينات؛ تقدم عائلة Inconel نطاقًا أوسع من درجات مقاومة التآكل/الأكسدة المقاومة لمياه البحر/المواد الكيميائية (625) إلى 718 عالية الصلابة مع تقدم العمر المستخدمة على نطاق واسع في قطاعي الطيران والصناعة.

• سلوك التآكل: تُظهر بعض درجات Inconel التي تحتوي على Mo/Nb مقاومة فائقة لبعض البيئات الكيميائية والكلوريد؛ حيث تتفوق Nimonic في مقاومة الأكسدة والزحف في درجات الحرارة العالية.

لاختيار المكون، قم بمطابقة درجة حرارة التشغيل، والبيئة (المؤكسدة/المسببة للتآكل)، والتحميل الميكانيكي وقابلية التصنيع. في حالة الشك، اطلب بيانات اختبار حالة الخدمة واستشر ورقتي البيانات لنمذجة تنبؤات العمر الافتراضي.

الأحجام النموذجية وتقديرات الوزن

استخدام الكثافة ≈ 8.20 جم/سم مكعب (8,200 كجم/م مكعب) لحسابات الوزن بالترتيب من حيث الحجم (تحقق من ورقة بيانات الدرجة الدقيقة وشهادة المطحنة للفواتير النهائية).

لوحة/صفيحة (الوزن لكل متر مربع)

(العملية الحسابية: الوزن = السمك (م) × الكثافة (كجم/م³) × 1 م²)

قضيب دائري صلب (الوزن لكل متر طولي)

(معادلة القضيب المستدير المستخدمة؛ الكثافة = 8,200 كجم/م³).

تساعد هذه الجداول في تقدير الوزن الإجمالي للمواد من أجل الخدمات اللوجستية وتحديد الأسعار. تحقق مع المورد من بدل التفاوت المسموح به للجزء النهائي وفقدان التصنيع الآلي. (محسوبة من المعادلات الهندسية القياسية باستخدام الكثافة ≈ 8.2 جم/سم مكعب).

لمحة عن الأسعار العالمية 2025

تختلف عروض أسعار السوق لدرجات نيمونيك حسب شكل المنتج والقطر/السماكة والمعالجة الحرارية وحجم الطلب ومنطقة الموردين. الأرقام الواردة أدناه هي نطاقات إرشادية لمنتصف عام 2025 مستمدة من قوائم أسعار الموردين وأجهزة تتبع السوق؛ استخدمها فقط للتقديرات الأولية للميزانية. يجب طلب عروض الأسعار النهائية مع الرسم/المواصفات والكمية.

الملاحظات والسائقين:

• وغالبًا ما يسرد الموردون الصينيون أسعارًا أقل من أسعار المصنع على أساس فوب لدرجات السلع الأساسية بسبب الحجم والمواد الأولية المحلية وهوامش العمالة المنخفضة؛ ويضيف المخزون الغربي هوامش المخزون/المعالجة.

• المواد المتخصصة في مجال الفضاء الجوي/المواد المؤهلة (متسلسلة، وإمكانية التتبع الكامل، وعمليات NADCAP) تتطلب علاوة ومهل زمنية أطول.

• يؤثر اتجاه سعر النيكل الخام، ومسار الصهر (VIM، VAR، VAR، ESR) والشهادة (المعالجة بالتفريغ مقابل الذوبان الهوائي) على الرسوم الإضافية. تُظهر مؤشرات التكاليف الإضافية للموردين متغيرات نيمونيك مع رسوم إضافية للسبائك تعكس تحركات المعدن الأساسي.

اتجاهات السوق والتكنولوجيا

1. نمو الطلب على الطيران والطلب على الطاقة: تشير التوقعات إلى استمرار نمو الطلب على سبائك النيكل في سبائك النيكل لمحركات الطائرات والتوربينات الغازية الصناعية خلال العقد الحالي؛ وهذا يدعم الاهتمام المستمر بالنيمونيك والسبائك الفائقة الأخرى ذات درجة الحرارة العالية.

2. ديناميكيات المواد الأولية للنيكل: وقد أدى الفائض في طاقة النيكل المكرر (لا سيما التوسع الإندونيسي) إلى انخفاض أسعار النيكل القياسية في الفترة 2024-2025، مما أدى إلى تخفيف التكلفة على المدى القصير لمشتري السبائك ولكن أيضًا الضغط على المنتجين الأساسيين وتعديلات العرض المحتملة في المستقبل. سيستمر هذا التقلب في التأثير على الرسوم الإضافية للسبائك وقرارات الطلب.

3. التصنيع الإضافي (AM): يتزايد الاهتمام بالترسيب في قاع المسحوق والترسيب بالطاقة الموجهة للسبائك عالية النيكل لممرات التبريد المعقدة وأعمال الإصلاح؛ ويجري تكييف بعض كيميائيات نيمونيك لتطوير المواد الأولية لعمليات التصنيع الإضافي. يجب على المشترين التحقق من توافق مواصفات المواد مع عمليات التصنيع باستخدام الإضافات المعدنية.

4. التأهيل وتوطين سلسلة التوريد والتأهيل: تتطلب الشركات المصنعة للمعدات الأصلية بشكل متزايد سلاسل توريد مدققة، ومعالجات حرارية متوافقة مع NADCAP وإمكانية التتبع الموثق. ويعزز هذا الأمر من علاوة الموردين الغربيين المؤهلين مع خلق فرصة للمصانع الصينية المعتمدة.

5. الاستدامة وإعادة التدوير: يؤثر محتوى النيكل المستخلص وممارسات الخردة المستصلحة وممارسات الحلقة المغلقة على التكلفة والامتثال؛ وقد تتطلب اللوائح في مختلف المناطق تعزيز مصدر المواد.

توصية عملية للمشتري بالنسبة لمشاريع الإنتاج أو النماذج الأولية، اطلب كلاً من شهادات المطاحن وعينات الاختبارات الميكانيكية في ظل ظروف التشغيل المقصودة؛ تفاوض على بنود الرسوم الإضافية للسبائك المرتبطة بمؤشر مقبول على نطاق واسع للحد من مخاطر الأسعار المستقبلية.

لماذا تختار MWAlloys

تقوم MWAlloys بتوريد مجموعة من درجات نيمونيك من شركائنا في التصنيع في الصين وبائعي مخزون مختارين. خدماتنا القياسية التي نقدمها

• مجموعة المنتجات: نيمونيك 75، و80A، و90، و100 والدرجات ذات الصلة في الألواح والصفائح والقضبان المستديرة وفراغات التشكيل والأسلاك.

• الشهادات وإمكانية التتبع: شهادات اختبار مطحنة كاملة (كيميائية وميكانيكية)، وشهادات اختبار المطحنة الكاملة (كيميائية وميكانيكية)، وشهادات اختيارية من PMI وNDT، وتسلسل لطلبات الطيران.

• تسعير المصنع: أسعار المصنع المباشرة للطلبيات التنافسية ذات الكمية الواحدة والطلبيات المتكررة؛ ونؤكد على شفافية التسعير على أساس التسليم على ظهر السفينة (فوب) وخصومات الحجم والمهل الزمنية القصيرة على الأحجام المخزنة.

• توصيل سريع: يتم شحن الأصناف المخزنة من أقرب مستودعات صينية؛ ويتم شحن المطروقات المخصصة والقطع المعالجة بالحرارة وفقًا لجدول زمني متفق عليه؛ وتتوفر المعالجة المعجلة لطلبات الطيران المتسلسلة.

• خدمات القيمة: التصنيع الآلي، والتشكيل الدقيق، والتشكيل الدقيق، والتصلب القديم وفقًا لجداول زمنية محددة وإعداد تقارير مراقبة الجودة.

قائمة المواصفات المرجعية لطلب تقديم العروض

عند طلب عروض الأسعار، قم بتضمين:

1. الدرجة (UNS / W-Nr. / AMS).

2. شكل المنتج (الصفيحة/القضيب/الحديد/الحديد/ السلك)، والأبعاد والتفاوتات المسموح بها.

3. حالة المعالجة الحرارية (التلدين/المحلول + العمر) ومتطلبات الصلابة.

4. الشهادات المطلوبة (MTC EN 10204 نوع 3.1 / AMS / NADCAP).

5. الكمية، وشروط التسليم (فوب/سيف/سيف/دي بي دي بي)، ونافذة التسليم المطلوبة.

6. الفحص الخاص: الفحص بالموجات فوق الصوتية/الاختبار بالموجات فوق الصوتية/الاختبار فوق الصوتي، واختبار الشد عند درجة الحرارة.

7. التعبئة/التغليف/التعريف (دفعة حرارية، علامة شريطية).

يؤدي توفيرها مقدمًا إلى تقصير فترة تسليم الأسعار ويضمن أن تقوم MWAlloys وشركاء المطاحن بالتسعير بدقة.

الأسئلة الشائعة

1. ما هي درجة نيمونيك التي يجب أن أختارها لجذور شفرات التوربينات التي تعمل عند درجة حرارة 850-900 درجة مئوية؟
بالنسبة للتحميل المستمر في هذا النطاق، يعد Nimonic 90 الأقدم أو المتغيرات الحديثة ذات درجة الحرارة العالية (عائلة 90/105) خيارات نموذجية؛ ويعتمد الاختيار النهائي على طيف الحمل والبيئة ومسار التصنيع. تحقق من منحنيات الزحف والتمزق من ورقة البيانات.

2. هل سبائك نيمونيك قابلة للحام؟
نعم، ولكن إجراءات اللحام والمعالجة الحرارية بعد اللحام تعتمد على الرتبة. تتطلب بعض الدرجات معالجة حرارية دقيقة PWHT لاستعادة حالة الترسيب. اطلب دائمًا إرشادات اللحام من المنتج.

3. هل يمكن استخدام نيمونيك في البيئات الكيميائية المسببة للتآكل؟
يقاوم النيمونيك الأكسدة في درجات الحرارة العالية بشكل جيد؛ ومع ذلك، بالنسبة للبيئات الكيميائية أو الكلوريدات العدوانية، قد تكون بعض درجات Inconel أو Hastelloy أفضل. حدد البيئة قبل الاختيار النهائي للمواد.

4 كيف يتم تحديد أسعار نيمونيك ؟
تتبع الأسعار التحركات القياسية للنيكل والكروم بالإضافة إلى المعالجة (VIM/ESR/VAR) وعلاوات الاعتماد. ويضيف العديد من الموردين رسومًا إضافية على السبائك مفهرسة بسعر المعدن الأساسي.

5. هل تستطيع MWAlloys توفير مواد مؤهلة للفضاء الجوي؟
نعم - بالنسبة لطلبيات الطيران المتسلسلة ننسق مع المطاحن مع الشهادات وبروتوكولات الفحص المطلوبة؛ وتطبق المهل الزمنية والأقساط.

6. ما هي المهل الزمنية اللازمة للحصول على قضبان Nimonic 80A القياسية من المخزون؟
بالنسبة للأقطار المخزنة، يمكن أن يستغرق الشحن النموذجي من أسبوع إلى 3 أسابيع من المستودعات الصينية؛ أما المطروقات المخصصة أو المعالجات الحرارية الخاصة فتضيف وقتًا إضافيًا. تأكد من ذلك حسب طلب عرض الأسعار.

7. هل نيمونيك مناسب للتصنيع المضاف؟
أعمال التطوير جارية؛ بعض كيميائيات نيمونيك تحتوي على متغيرات قاع المسحوق أو متغيرات DED. ولا يزال التأهيل خاصاً بجزء معين.

8. ما هي شهادات الاختبار القياسية؟
شهادة اختبار المطحنة (كيميائية + ميكانيكية) وفقًا لتنسيقات EN/ASTM قياسية؛ المستويات الأعلى (3.1، سجلات NADCAP) عند الطلب بالنسبة للفضاء الجوي.

9. كيف يتم تخزين نيمونيك لتجنب التلوث السطحي؟
يُحفظ جافًا ومحميًا من أملاح الكلوريد وزيوت التعبئة والتغليف؛ قم بإزالة أي بقايا قبل المعالجة الحرارية النهائية. تمنع الممارسات الجيدة القياسية التآكل الساخن والتلوث.

10. ما هو الفرق الرئيسي بين النيمونيك والإينكونيل؟
تركز نيمونيك على التصلب بالترسيب وقوة الزحف لاستخدام التوربينات ذات المقطع الساخن؛ وتشمل عائلة Inconel كلاً من المحلول الصلب والأنواع المتصلبة على مر الزمن مع خيارات أوسع لمقاومة التآكل. تطابق السبيكة مع البيئة والحمل.