معرفة سبائك النيكل

مقدمة في سبائك النيكل
سبائك النيكل هي سبائك تتكون من إضافات قائمة على النيكل من عناصر أخرى. يتمتع النيكل بخصائص ميكانيكية وفيزيائية وكيميائية جيدة. يمكن أن يؤدي إضافة العناصر المناسبة إلى تحسين مقاومته للأكسدة، ومقاومته للتآكل، وقوة التحمل عند درجات الحرارة العالية وتحسين بعض الخصائص الفيزيائية.

تصنيف وخصائص الفولاذ السبيكي القائم على النيكل

تشير سبائك النيكل إلى فئة من السبائك التي تتمتع بخصائص شاملة مثل القوة العالية ومقاومة معينة للأكسدة والتآكل عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 650 إلى 1000 درجة مئوية. وفقًا للخصائص الرئيسية، يتم تقسيمها إلى سبائك فائقة القائم على النيكل، وسبائك مقاومة للتآكل القائمة على النيكل، وسبائك مقاومة للاهتراء القائمة على النيكل، وسبائك دقيقة قائمة على النيكل وسبائك ذاكرة الشكل القائمة على النيكل.

1. سبائك فائقة القائم على النيكل

تشمل العناصر الرئيسية المضافة الكروم، والتنجستن، والموليبدينوم، والكوبالت، والألمنيوم، والتيتانيوم، والبورون، والزركونيوم، وغيرها. من بينها، يلعب الكروم دورًا في مقاومة الأكسدة والتآكل، وتلعب العناصر الأخرى دورًا في تعزيز القوة. تتمتع بقوة عالية ومقاومة للأكسدة ومقاومة للتآكل الغازي عند درجات حرارة عالية تتراوح بين 650 إلى 1000 درجة مئوية. تُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع مكونات عالية الحرارة لشفرات محركات الطائرات ومحركات الصواريخ والمفاعلات النووية ومعدات تحويل الطاقة.

2. سبائك مقاومة للتآكل القائمة على النيكل

تشمل العناصر الرئيسية المضافة النحاس والكروم والموليبدينوم. تتمتع بخصائص شاملة جيدة ومقاومة لمختلف أنواع تآكل الأحماض وتآكل الإجهاد. كان التطبيق الأول هو سبيكة النيكل والنحاس، المعروفة أيضًا بسبيكة مونيل؛ بالإضافة إلى ذلك، سبيكة النيكل والكروم وسبيكة النيكل والموليبدينوم وسبيكة النيكل والكروم والموليبدينوم وغيرها. لتصنيع أجزاء مقاومة للتآكل المختلفة.

3. سبيكة مقاومة للاهتراء القائمة على النيكل

تشمل العناصر الرئيسية المضافة الكروم والموليبدينوم والتنجستن، وتحتوي أيضًا على كميات صغيرة من النيوبيوم والتنتالوم والإنديوم. بالإضافة إلى مقاومتها للاهتراء، تتمتع بمقاومة جيدة للأكسدة ومقاومة للتآكل وأداء لحام جيد. يمكن استخدامها في تصنيع أجزاء مقاومة للاهتراء، ويمكن أيضًا استخدامها كمواد تغليف لتغطية سطح مواد أساسية أخرى من خلال عمليات الطلاء والرذاذ.

4. سبائك دقيقة قائمة على النيكل

تشمل سبائك مغناطيسية ناعمة قائمة على النيكل وسبائك مقاومة دقيقة قائمة على النيكل وسبائك كهربائية حرارية قائمة على النيكل وغيرها. أكثر السبائك المغناطيسية الناعمة استخدامًا هي السبيكة المحتوية على حوالي 80% من النيكل. تتمتع بأقصى نفاذية أولية منخفضة وقوة طرد منخفضة. إنها مواد أساسية مهمة في صناعة الإلكترونيات. تشمل العناصر الرئيسية المضافة لسبائك المقاومة الدقيقة القائمة على النيكل الكروم والألمنيوم والنحاس. تتمتع هذه السبيكة بمقاومة عالية للمقاومة ومعامل درجة حرارة منخفض لمقاومة جيدة ومقاومة جيدة للتآكل، وتستخدم لصنع المقاومات. سبيكة الكهرباء الحرارية القائمة على النيكل هي سبيكة نيكل تحتوي على 20% من الكروم، والتي تتمتع بمقاومة جيدة للأكسدة والتآكل، ويمكن استخدامها لفترة طويلة عند درجة حرارة تتراوح بين 1000-1100 درجة مئوية.

5. سبيكة ذاكرة الشكل القائمة على النيكل

سبيكة نيكل تحتوي على 50% (وزن) من التيتانيوم. درجة حرارة إعادة التسخين هي 70 درجة مئوية، وتأثير ذاكرة الشكل جيد. يمكن أن يؤدي تغيير صغير في نسبة تركيبة النيكل والتيتانيوم إلى تغيير درجة حرارة الاسترداد ضمن نطاق يتراوح بين 30 إلى 100 درجة مئوية. تُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع أجزاء هيكيلة ذاتية التمدد تستخدم في المركبات الفضائية، وأجهزة تثبيت ذاتية الطاقة تستخدم في صناعة الطيران ومحركات القلب الاصطناعي المستخدمة في الطب الحيوي.

مجالات تطبيق الفولاذ السبيكي القائم على النيكل

مستوى تطوير صناعة سبائك النيكل في اتجاه تصاعدي ثابت. تم استخدام سبائك نيكل بتراكيب مختلفة وخصائص مختلفة بشكل واسع مع التطور الصناعي. المجالات الرئيسية للتطبيق هي:

1. المحيط: الهياكل البحرية في البيئة البحرية، وتحلية مياه البحر، وتربية الأحياء البحرية في مياه البحر، وتبادل الحرارة بمياه البحر، وغيرها.

2. مجال حماية البيئة: جهاز إزالة الكبريت من غاز العادم لتوليد الطاقة الحرارية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وغيرها.

3. مجال الطاقة: توليد الطاقة النووية، والاستخدام الشامل للفحم، وتوليد الطاقة من المد والجزر البحرية، وغيرها.

4. مجال البتروكيماويات: تكرير النفط والمعدات الكيميائية والكيميائية وغيرها.

5. مجال الغذاء: صنع الملح وصنع صلصة الصويا وغيرها.