مقدمة المنتج UDIMET® Alloy 720
إن سبيكة UDIMET® 720 عبارة عن سبيكة فائقة القوة تعتمد على النيكل ومعروفة بخصائصها الميكانيكية الممتازة ومقاومتها لبيئات درجات الحرارة العالية. توفر هذه المقالة مقدمة شاملة لسبائك UDIMET® 720، وتغطي تركيبها الكيميائي، وخواصها الميكانيكية، وأدائها في درجات حرارة مختلفة، وتطبيقاتها الصناعية، وأشكالها وأحجامها، ومعايير الإنتاج، وقدرات اللحام والمعالجة، والمزايا والعيوب، ومقارنة مع السبائك المماثلة.
التركيب الكيميائي
تتكون سبيكة UDIMET® 720 بشكل أساسي من النيكل مع إضافات كبيرة من الكوبالت والكروم والحديد وعناصر أخرى لتعزيز خصائصها الميكانيكية والحرارية:
| عنصر | تعبير (٪) |
|---|---|
| النيكل (ني) | 59.0 - 63.0 |
| كوبالت (كو) | 17.0 - 21.0 |
| الكروم (الكروم) | 15.0 - 17.0 |
| الحديد (الحديد) | 3.0 - 5.0 |
| الموليبدينوم (مو) | 1.5 - 2.5 |
| التنغستن (ث) | 0.5 - 1.5 |
| الألومنيوم (آل) | 0.5 - 1.5 |
| التيتانيوم (تي) | 0.5 - 1.5 |
| البورون (ب) | 0.003 - 0.01 |
| الكربون (ج) | 0.08 كحد أقصى |
الخواص الميكانيكية
تتميز سبيكة UDIMET® 720 بخصائص ميكانيكية ممتازة مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية:
| ملكية | قيمة |
|---|---|
| قوة الشد، ksi (MPa) | 170 – 190 (1172 – 1310) |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)، ksi (MPa) | 120 – 140 (827 – 965) |
| استطالة (٪ في 2 بوصة) | 15 - 20 |
| صلابة، روكويل C (HRC) | 35 - 40 |
خصائص الأداء
توفر سبيكة UDIMET® 720 العديد من مزايا الأداء:
- قوة درجات الحرارة العالية: يحتفظ بخصائص ميكانيكية ممتازة عند درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1000 درجة مئوية (1832 درجة فهرنهايت).
- مقاومة الأكسدة: يوفر مقاومة جيدة للأكسدة والتآكل الناتج عن درجات الحرارة العالية في البيئات المختلفة.
- مقاومة الزحف: يُظهر مقاومة عالية للزحف، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات تحت ضغط مستمر في درجات حرارة عالية.
تطبيقات الصناعة
تُستخدم سبيكة UDIMET® 720 في العديد من الصناعات التي تتطلب أداءً عاليًا في ظل الظروف القاسية:
| قطاع الصناعة | التطبيقات |
|---|---|
| الفضاء الجوي | مكونات التوربينات الغازية مثل ريش التوربينات، والدوارات، والأقراص. |
| توليد الطاقة | مكونات توربينات الغاز والبخار وغرف الاحتراق والمبادلات الحرارية. |
| المعالجة الكيميائية | أوعية المفاعلات والمبادلات الحرارية والأنابيب التي تتعامل مع المواد الكيميائية المسببة للتآكل عند درجات حرارة عالية. |
الأشكال والأحجام
تتوفر سبائك UDIMET® 720 بأشكال وأحجام مختلفة لتلبية متطلبات التطبيق المحددة:
- النماذج: الصفائح والألواح والقضبان والمطروقات والأسلاك.
- الأحجام: سماكة تتراوح من 0.5 ملم إلى 100 ملم للألواح، وقطر يتراوح من 1 ملم إلى 300 ملم للقضبان المستديرة.
معايير الإنتاج
تتوافق سبيكة UDIMET® 720 مع معايير الإنتاج الدولية لضمان الجودة والموثوقية:
| شكل المنتج | الأشكال المتاحة | الأحجام المتاحة | معايير الإنتاج |
|---|---|---|---|
| لوحات / صفائح | صفائح ، لوحات | السُمك: 0.5 مم – 100 مم | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
| قضبان / قضبان | أشرطة مستديرة ، قضبان مربعة | القطر: 1 مم – 300 مم | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
| المطروقات | كتل ، أقراص ، حلقات | الحجم: حسب الطلب | أستم B637، إيه إم إس 5764 |
اللحام والمعالجة
توفر سبيكة UDIMET® 720 خصائص جيدة للحام والمعالجة:
- اللحام: يمكن لحامها باستخدام طرق مثل TIG و MIG واللحام بالمقاومة. قد تكون هناك حاجة إلى التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام للحفاظ على الخصائص.
- قابلية الآلات: يتم تشكيله بشكل عام في حالة التلدين بالمحلول باستخدام أدوات كربيد وسوائل القطع المناسبة.
المميزات والعيوب
| وجه | تفاصيل |
|---|---|
| مزايا | قوة ومتانة عالية في درجات الحرارة المرتفعة، ومقاومة ممتازة للأكسدة، ومقاومة جيدة للزحف، وتوافر بأشكال وأحجام مختلفة. |
| سلبيات | تتطلب التكلفة الأعلى مقارنة بسبائك النيكل القياسية معالجة ومعالجة متخصصة نظرًا لقوتها العالية وعناصر صناعة السبائك. |
مقارنة مع سبائك مماثلة
غالبًا ما تتم مقارنة سبيكة UDIMET® 720 (UNS N07200) مع السبائك الفائقة الأخرى القائمة على النيكل عالية القوة مثل سبيكة UDIMET® 718 وسبائك UDIMET® 625. وإليك مقارنة مختصرة:
| نوع سبيكة/خاصية | سبيكة UDIMET® 720 | أوديميت® سبيكة 718 | أوديميت® سبيكة 625 |
|---|---|---|---|
| التركيب الكيميائي | نسبة عالية من النيكل والكوبالت والكروم، مع عناصر صناعة السبائك الإضافية لمقاومة درجات الحرارة العالية. | نسبة عالية من النيكل والكروم والنيوبيوم مع إضافات أصغر من الألومنيوم والتيتانيوم. | نسبة عالية من النيكل والكروم والموليبدينوم مع النيوبيوم والتنتالوم للقوة ومقاومة التآكل. |
| الخواص الميكانيكية | قوة شد وخضوع أعلى، ومقاومة فائقة للزحف عند درجات الحرارة العالية. | انخفاض قوة الشد والخضوع مقارنة بسبيكة UDIMET® 720، وصلابة جيدة ومقاومة التعب. | انخفاض الشد وقوة الخضوع، ومقاومة التعب ممتازة، ومقاومة جيدة للتآكل في بيئات مختلفة. |
| التطبيقات | توربينات الغاز، مكونات الفضاء الجوي التي تتطلب قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة. | مكونات الفضاء الجوي، والمسامير ذات درجة الحرارة العالية، والسحابات. | معدات المعالجة الكيميائية والتطبيقات البحرية ومكونات الفضاء الجوي التي تتطلب مقاومة للتآكل. |
تقدم هذه المقالة التفصيلية سبيكة UDIMET® 720، مع تسليط الضوء على تركيبها الكيميائي، وخواصها الميكانيكية، وخصائص أدائها، وتطبيقاتها الصناعية، والأشكال والأحجام المتاحة، ومعايير الإنتاج، وقدرات اللحام والمعالجة، بالإضافة إلى المزايا والعيوب والمقارنة مع السبائك المماثلة. سيجد المهندسون والمهنيون الذين يبحثون عن سبيكة فائقة القوة وعالية القوة للتطبيقات المطلوبة في صناعات الطيران وتوليد الطاقة والمعالجة الكيميائية أن سبيكة UDIMET® 720 مناسبة للاستخدام في ظل الظروف القاسية.