האם סגסוגות ניקל נחשבות לנירוסטה

בתחום החומרים התעשייתיים, "סגסוגת ניקל" ו"פלדת אל חלד "מוזכרים לרוב בסמיכות, ויש אפילו תפיסה שגויה שהשניים זהים. בלבול זה נובע לא רק מהדמיון בשמותיהם אלא גם משקף תפיסה שגויה לגבי מערכת הסיווג לחומרי מתכת.

רכיבי מטריצה ​​קובעים תכונות חומר

סגסוגות ניקל הן מערכות מתכת מורכבות המורכבות מניקל כאלמנט המטריצה, עם אלמנטים סגסוגת כמו כרום, מוליבדן ונחושת. מאפיין הליבה שלהם הוא שתכולת הניקל בדרך כלל עולה על 50%. המבנה האלקטרוני של ניקל מעניק את החומר עם יכולת הסתגלות לסביבות קיצוניות, כולל - התנגדות טמפרטורה וקורוזיה. מחקר ופיתוח של סוג זה של חומר החלו בראשית המאה העשרים, והוא התפתח בהדרגה למשפחה של חומרים המכסים שדות כמו תעופה, אנרגיה והנדסה כימית.

נירוסטה היא למעשה "חומצה - נירוסטה עמידה", המתייחסת לסגסוגת מבוססת ברזל {}}} היציבה באוויר ומדיה קורוזיבית קלות. קריטריוני הזיהוי שלו דורשים תכולת כרום של לפחות 10.5%, והיא משיגה עמידות בפני חלודה על ידי יצירת סרט תחמוצת כרום מגן צפופה. בהתבסס על הבדלים במבנה המטלוגרפי, נירוסטה יכולה להיות מחולקת לסוגים אוסטניטיים, פריטיים ומרטנסיטיים, ויוצרים מערכת מקיפה המכסה יישומים אזרחיים ותעשייתיים כאחד. ההבדל המהותי בין השניים הוא שסגסוגות ניקל הן מערכות סגסוגת דומיננטיות של ניקל {}}, שהביצועים שלהן תלויים מאוד במטריקס הניקל. לעומת זאת, נירוסטה היא מערכת סגסוגת מבוססת ברזל - עם כרום כאלמנט הליבה, והחלודה שלה - תכונות עמידות נקבעות בעיקר על ידי כרום. למרות שכמה פלדות אל חלד מכילות ניקל, תכולת הניקל בדרך כלל אינה עולה על 30%, הרבה מתחת לסף לניקל בסגסוגות ניקל.

 

הֶרכֵּב

ההיגיון הקומפוזיציוני של סגסוגות ניקל

סגסוגות ניקל משתמשות בחלק גבוה של ניקל (50%-75%) כדי ליצור את שלד החומר, בתוספת אלמנטים כמו כרום (10%-30%) ומוליבדן (5%-15%) ליצירת שלבים מחזקים. תכנון קומפוזיציוני זה מעניק שלושה מאפיינים עיקריים לחומר:

עמידות בפני קורוזיה: תוכן הניקל הגבוה מעכב את כלוריד - נגרם קורוזיה בור, ואילו מוליבדן משפר את ההתנגדות לקורוזיה של נקיק.

גבוה - התנגדות טמפרטורה: נקודת ההיתוך של ניקל (1453 מעלות) וגבוה - יציבות טמפרטורה תומכים ביישום החומר בסביבות מעל 1000 מעלות.

יכולת עבודה: באמצעות חיזוק פתרונות מוצקים וטיפולי הזדקנות, ניתן להשיג איזון דינאמי של חוזק וקשיחות. היגיון הרכב נירוסטה

נירוסטה יש מטריצת ברזל (גדולה יותר או שווה ל 50%), כאשר כרום (10.5%-30%) יוצר סרט פסיבי, וניקל (0%-35%) פועל כמייצב אוסטניט לוויסות המיקרו. שילוב קומפוזיציוני זה מניב:

חסכוני: מטריצת הברזל מפחיתה את עלויות החומר ביותר מ- 60% בהשוואה לסגסוגות ניקל;

יכולת: המבנה האוסטניטי מקנה מעולה עמוק - רישום וריתוך;

עמידות בפני קורוזיה: כרום יוצר שכבת מגן יציבה בתקשורת מחמצנת, ואילו ניקל משפר את עמידות הקורוזיה בהפחתת המדיה.

 

מאפייני ביצועים

עמידות בפני קורוזיה

סגסוגות ניקל מתפקדות בצורה יוצאת דופן בתקשורת מאכלת מאוד, כמו אלה המכילים יוני כלוריד וסולפידים. התנגדות הקורוזיה שלהם נובעת מייבשת הסרט הפסיבי על ידי ניקל וההשפעות המחזקות הסינרגיסטיות של יסודות כמו מוליבדן ונחושת. לעומת זאת, עמידות הקורוזיה של נירוסטה תלויה מאוד בסרט תחמוצת שנוצר על ידי כרום, מה שהופך אותו לרגיש לקורוזיה מקומית בסביבות חומציות או אלקליין חזקות או בטמפרטורות גבוהות.

גבוה - התנגדות לטמפרטורה

ניקל - סגסוגות מבוססות עולה על ביצועים נירוסטה באופן משמעותי בשמירה על חוזק בטמפרטורות גבוהות. מבנה הגביש של ניקל שומר על קשרים אטומיים חזקים בטמפרטורות גבוהות. בשילוב עם שכבת האלומינה המגן של קובלט, אלומיניום ואלמנטים אחרים, היא שומרת על יציבות מבנית מעל 1000 מעלות. לעומת זאת, נירוסטה חווה השפלה של כוח וחמצון מואץ מעל 600 מעלות.

כַּלְכָּלָה

הבדלי עלויות מגבילים תרחישי יישומים. בשל תוכן הניקל הגבוה והעיבוד המורכב שלו, סגסוגות ניקל יקרות פי שלושה עד חמישה מפלדת אל חלד. הפרש עלות זה מביא לכך שסגסוגות ניקל משמשות בעיקר במגזרים גבוהים- - הוסיפו מגזרים כמו פטרוכימיקלים וחלל, ואילו נירוסטה, עם עלות {}}}, שולטת בשוק האזרחי בבנייה, יישומים ביתיים ויישומים אחרים.

 

היגיון יישומים

יישומים ספציפיים של סגסוגות ניקל

יישומי סגסוגות ניקל מתמקדים בצורך בהסתגלות לסביבות קיצוניות:

בתחום האנרגיה, עליהם לעמוד בהשפעות המשולבות של טמפרטורות גבוהות, לחצים גבוהים ומדיה מאכלת;

ב- Aerospace, עליהם לעמוד באילוצים הכפולים של חוזק הזחילה והטמפרטורה הגבוה - טמפרטורה;

בשדה הביו -רפואי, עליהם לאזן בין פונקציונליות הזיכרון לצורה עם תאימות ביולוגית. הדומיננטיות של נירוסטה

היישומים של נירוסטה מתמקדים באיזון עלות - יעילות ורבגוניות:

בקישוט האדריכלות יש לאזן בין עלויות התנגדות למזג האוויר ועלויות העיבוד;

בעיבוד מזון יש לעמוד בסטנדרטים של היגיינה ודרישות תהליך הדפוס;

בייצור רכב, יש לאזן בין משקל קל ובטיחות התנגשות.

 

הקשר בין סגסוגות ניקל לפלדת אל חלד הוא למעשה תגובה מובחנת של מדעי החומרים לגבולות הפעילות האנושית. בעוד פלדת אל חלד, עם היתרונות הכלכליים שלה, עומדת בבסיס הבסיס לתעשייה המודרנית, סגסוגות ניקל, באמצעות יכולת ההסתגלות שלהן לסביבות קיצוניות, מרחיבה את גבולות הבדיקה האנושית. משדות נפט ים עמוקים - לשטח בין מכשירים מיקרוסקופיים להנדסה מקרוסקופית, ההתפתחות של חומרי מתכת מדגימה את שני האינטראקציה בין- בין חדשנות טכנולוגית לביקוש {}}} פיתוח מונע.