نيمونيك 90 مقابل إنكونيل: الاختلافات الرئيسية والخصائص ومقارنة التطبيقات

نيمونيك 90 و Inconel كلاهما سبائك فائقة عالية الأداء قائمة على النيكل وتستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران وتوليد الطاقة والهندسة ذات درجات الحرارة العالية. وفي حين أنهما يتشاركان في أوجه التشابه مثل القوة الممتازة في درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة الأكسدة، إلا أن فلسفة تصميم السبائك وآليات التقوية والتطبيقات النموذجية مختلفة. إن Nimonic 90 عبارة عن سبيكة مقواة بالترسيب مصممة لتحقيق القوة في درجات الحرارة العالية للغاية، بينما يمثل Inconel عائلة أوسع من سبائك النيكل والكروم المصممة لتحقيق التوازن بين القوة ومقاومة التآكل ومرونة التصنيع.

نظرة عامة على عائلة السبائك

نيمونيك 90 عبارة عن سبيكة نيكل-كروم-كوبالت مقوّاة بالترسيب الأولي لغاما من خلال إضافات الألومنيوم والتيتانيوم. تم تطويرها خصيصاً للمكونات الدوارة عالية الضغط والحرارة العالية.

إنكونيل يشير إلى عائلة من السبائك القائمة على النيكل والكروم، مثل Inconel 600 و625 و718 و750، وكل منها مُحسَّن لمجموعات مختلفة من مقاومة التآكل والقوة والقدرة على تحمل درجات الحرارة.

مقارنة التركيب الكيميائي

يوفر المحتوى المرتفع من الكوبالت والألومنيوم والتيتانيوم في نيمونيك 90 تصلبًا استثنائيًا بالترسيب، بينما تعتمد العديد من درجات Inconel على آليات التقوية بالمحلول الصلب أو الآليات المدمجة.

آلية التعزيز

نيمونيك 90 يتم تقويتها في المقام الأول من خلال الترسيب الأولي لجاما، والذي يوفر قوة شد وإجهاد وزحف ممتازة في درجات الحرارة العالية جدًا.

إنكونيل قد تستخدم السبائك التقوية بالمحلول الصلب (مثل Inconel 625) أو التقوية بالترسيب (مثل Inconel 718)، اعتمادًا على الدرجة.

الخصائص الميكانيكية

نيمونيك 90 يوفر قوة شد عالية للغاية ومقاومة زحف عند درجات حرارة تصل إلى 900 درجة مئوية تقريبًا، مما يجعله مناسبًا للمكونات شديدة الإجهاد.

إنكونيل توفر السبائك نطاقًا واسعًا من الأداء الميكانيكي، مع تحسين بعض الدرجات لقابلية اللحام ومقاومة التآكل بدلاً من القوة القصوى.

مقاومة التآكل والأكسدة

نيمونيك 90 توفر مقاومة جيدة للأكسدة في درجات الحرارة المرتفعة ولكنها ليست مصممة في المقام الأول لبيئات التآكل الكيميائي العنيفة.

إنكونيل توفر السبائك عمومًا مقاومة فائقة للتآكل في مجموعة واسعة من البيئات الكيميائية، خاصةً الدرجات التي تحتوي على الموليبدينوم.

القدرة على ضبط درجة الحرارة

نيمونيك 90 تُستخدم عادةً في درجات حرارة خدمة مستمرة تصل إلى حوالي 900 درجة مئوية في ظروف شديدة الإجهاد.

إنكونيل تحتوي السبائك على حدود لدرجات حرارة الخدمة تتراوح من معتدلة إلى عالية جدًا، اعتمادًا على الدرجة المحددة والاستخدام.

التصنيع والتصنيع الآلي

نيمونيك 90 يصعب تصنيعها وتشكيلها بسبب قوتها العالية وخصائص تصلبها أثناء العمل. وغالباً ما تكون عمليات التصنيع الدقيقة مطلوبة.

إنكونيل توفر السبائك عمومًا مرونة أفضل في التصنيع، خاصةً الدرجات مثل Inconel 625 و 600.

التطبيقات النموذجية

تطبيقات نيمونيك 90:

شفرات التوربينات، وأقراص التوربينات، وصمامات العادم، ومثبتات الطيران، والمكونات الدوارة ذات درجة الحرارة العالية.

تطبيقات إنكونيل:

المبادلات الحرارية، والهياكل الفضائية، ومعدات المعالجة الكيميائية، ومكونات النفط والغاز، والمثبتات، والأنابيب ذات درجة الحرارة العالية.

مقارنة التكلفة

نيمونيك 90 أكثر تكلفة بشكل عام بسبب محتواه من الكوبالت ومتطلبات المعالجة الحرارية المعقدة.

إنكونيل وتختلف الأسعار حسب الدرجة، حيث تقدم بعض الدرجات المقاومة للتآكل حلاً أكثر توفيراً.

كيفية الاختيار بين نيمونيك 90 و Inconel

اختر Nimonic 90 إذا: يتطلب التطبيق أقصى قدر من القوة ومقاومة التعب والأداء الزاحف في درجات الحرارة القصوى.

اختر Inconel إذا: يلزم تحقيق توازن بين مقاومة التآكل وقابلية اللحام وفعالية التكلفة.

أسئلة ذات صلة

هل نيمونيك 90 أقوى من إنكونيل؟
نعم، يوفر Nimonic 90 بشكل عام قوة أعلى في درجات الحرارة المرتفعة مقارنةً بمعظم درجات Inconel.

أيهما أفضل لمقاومة التآكل، نيمونيك 90 أم إنكونيل؟
توفر سبائك Inconel عادةً مقاومة أفضل للتآكل في البيئات الكيميائية.

هل يمكن أن يحل Inconel محل Nimonic 90 في تطبيقات التوربينات؟
يمكن النظر فقط في بعض درجات Inconel عالية القوة، ولكن يظل Nimonic 90 هو المفضل للإجهاد الشديد في درجات الحرارة العالية.