سبائك الصلب L-605 أنبوب – الولايات المتحدة R30605 | هاينز 25
سبائك الصلب L-605 أنبوب (الولايات المتحدة R30605 | هاينز 25)
سبيكة L-605, المعروف أيضًا باسم هاينز 25 و أونس R30605, عبارة عن سبيكة فائقة تعتمد على الكوبالت ومعروفة بقوتها الممتازة في درجات الحرارة العالية, مقاومة الأكسدة, ومقاومة جيدة للكبريتات والتآكل. هذه السبيكة مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية, مقاومة الحرارة, ومقاومة التآكل.
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي النموذجي للسبائك L-605 هو كما يلي:
عنصر | نسبة مئوية (%) |
---|---|
الكوبالت (شركة) | 48.0 - 52.0 |
النيكل (في) | 9.0 - 11.0 |
الكروم (كر) | 19.0 - 21.0 |
التنغستن (W) | 14.0 - 16.0 |
حديد (الحديد) | 3.0 الأعلى |
المنغنيز (من) | 1.0 - 2.0 |
السيليكون (و) | 0.4 الأعلى |
الكربون (ج) | 0.05 - 0.15 |
اللانثانم (ال) | 0.02 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.04 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.03 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
تحتفظ السبائك L-605 بخصائص ميكانيكية ممتازة في كل من الغرفة ودرجات الحرارة المرتفعة:
- قوة الشد: 965 MPa (140 ksi) دقيقة
- قوة العائد (0.2% إزاحة): 415 MPa (60 ksi) دقيقة
- استطالة: 35% دقيقة
- صلابة: 250 HB كحد أقصى (صلابة برينل)
الخصائص الفيزيائية
- كثافة: 9.13 جم / سم مكعب (0.330 رطل/بوصة³)
- نقطة الانصهار: 1330درجة مئوية (2425درجة فهرنهايت)
- السعة الحرارية المحددة: 0.099 كالوري/جم · درجة مئوية (عند 20 درجة مئوية)
- الموصلية الحرارية: 10.2 ث / م · ك (عند 20 درجة مئوية)
- المقاومة الكهربائية: 1.18 ميكرومتر · م (عند 20 درجة مئوية)
- معامل المرونة: 211 المعدل التراكمي (عند 20 درجة مئوية)
- نسبة بواسون: 0.32 (عند 20 درجة مئوية)
الصناعات التي تستخدم في الغالب سبيكة L-605
- الفضاء الجوي:
- غرف الاحتراق, شفرات التوربينات, وأجزاء الحارق اللاحق في المحركات النفاثة.
- السحابات والينابيع ذات درجة الحرارة العالية.
- توربينات الغاز:
- المكونات المعرضة لدرجات حرارة عالية والبيئات المسببة للتآكل.
- شفرات التوربينات, حلقات, وبطانات الاحتراق.
- المعالجة الكيميائية:
- المبادلات الحرارية وغيرها من المعدات المعرضة للمواد الكيميائية المسببة للتآكل ودرجات الحرارة المرتفعة.
- طبي:
- الأدوات الجراحية والمزروعات الطبية بسبب توافقها الحيوي ومقاومتها للتآكل.
مواصفات التصنيع النموذجية
- أستم B619: مواصفات أنابيب النيكل الملحومة وسبائك النيكل والكوبالت
- أستم B622: مواصفات الأنابيب والأنابيب غير الملحومة من سبائك النيكل والنيكل والكوبالت
- أسم SB619/SB622: معايير الأنابيب والأنابيب الملحومة وغير الملحومة من سبائك النيكل
نماذج منتجات الأنبوب المتوفرة
- أنابيب سلسة
- الأنابيب الملحومة
- أطوال مستقيمة
- أنابيب ملفوفة
التطبيقات النموذجية
- الفضاء الجوي:
- المكونات عالية الحرارة في المحركات النفاثة مثل غرف الاحتراق وشفرات التوربينات.
- توربينات الغاز:
- شفرات, حلقات, والبطانات في محركات التوربينات الغازية.
- المعالجة الكيميائية:
- المبادلات الحرارية والمفاعلات المعرضة للبيئات المسببة للتآكل.
- طبي:
- الأدوات الجراحية والزرعات.
خصائص اللحام والتصنيع
لحام
- قابلية اللحام:
- يمكن لحام السبائك L-605 باستخدام الطرق التقليدية مثل اللحام بقوس غاز التنغستن (جي تي إيه دبليو/تي آي جي), لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW/ميغ), واللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW).
- معادن حشو: عادة, يتم استخدام معادن حشو ذات تركيبة مطابقة مثل ERCoCr-E.
- التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT):
- التسخين: عموما غير مطلوب. النظافة أمر بالغ الأهمية لمنع التلوث.
- PWHT: غير مطلوب عادةً للسبائك L-605, ولكن يمكن إجراؤها لتخفيف الضغوط إذا لزم الأمر.
خصائص اللحام والتصنيع (تابع)
- عيوب اللحام وكيفية تجنبها:
- المسامية: تأكد من نظافة الأسطح وغازات التدريع المناسبة. استخدم الأرجون عالي النقاء أو مخاليط الأرجون/الهيليوم لتقليل انحباس الغاز.
- تكسير: التحكم في معلمات اللحام لتجنب التشقق المتصلب. استخدم مدخلات حرارة منخفضة وتجنب التبريد السريع.
تلفيق
- بالقطع:
- عام: تمثل السبائك L-605 تحديًا للآلة نظرًا لارتفاع معدل تصلب العمل وقوتها. استخدم أدوات حادة وسرعات قطع منخفضة.
- المبردات: استخدم المبردات ذات الأساس المائي أو زيوت القطع لتقليل الحرارة والاحتكاك, وبالتالي إطالة عمر الأداة وتحسين تشطيب السطح.
- الأدوات: يوصى باستخدام أدوات الكربيد لتحسين الأداء وطول العمر.
- تشكيل:
- التشكيل البارد: يمكن تشكيل السبائك L-605 على البارد باستخدام الطرق القياسية. لكن, فهو يتطلب قوى أعلى بسبب قوته ومعدل تصلب العمل.
- التشكيل الساخن: عادة ما يتم إجراء التشكيل الساخن عند درجات حرارة تتراوح بين 1175 درجة مئوية و1230 درجة مئوية (2150درجة فهرنهايت و 2250 درجة فهرنهايت). يعد التحكم المناسب في درجة الحرارة ضروريًا لمنع نمو الحبوب والحفاظ على الخواص الميكانيكية.
- العلاجات الحرارية:
- الصلب: يتم إجراء التلدين لتليين المادة وتخفيف الضغط. للسبائك L-605, تتراوح درجات حرارة التلدين من 1175 درجة مئوية إلى 1230 درجة مئوية (2150درجة فهرنهايت إلى 2250 درجة فهرنهايت), تليها التبريد السريع.
- تخفيف التوتر: يمكن إجراء تخفيف التوتر عند درجات حرارة تتراوح بين 870 درجة مئوية إلى 1010 درجة مئوية (1600درجة فهرنهايت إلى 1850 درجة فهرنهايت) ل 1-2 ساعات, تليها تبريد الهواء.
- تنظيف السطح:
- تخليل: استخدم محلول تخليل حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك لإزالة الأكاسيد والقشور المتكونة أثناء المعالجة الحرارية أو اللحام.
- التنظيف الميكانيكي: يعتبر الطحن والتنظيف بالفرشاة فعالين في إزالة الملوثات السطحية, ولكن ينبغي الحرص على تجنب تضمين جزيئات الحديد, مما قد يؤدي إلى التآكل.
أفضل الممارسات في اللحام والتصنيع
- نظافة: الحفاظ على بيئة عمل نظيفة لمنع التلوث. الملوثات مثل الكبريت, الفوسفور, يقود, والزنك يمكن أن يؤدي إلى عيوب اللحام ومشاكل التآكل.
- الأدوات: استخدم أدوات مخصصة للسبائك L-605 لتجنب التلوث المتبادل من المعادن الأخرى.
- بيئة خاضعة للرقابة: كلما كان ذلك ممكنا, إجراء اللحام والتصنيع في بيئة خاضعة للرقابة لتقليل إدخال الشوائب.
- تمرين: تأكد من أن عمال اللحام والمصنعين مدربون خصيصًا للتعامل مع السبائك القائمة على الكوبالت لتحقيق أفضل النتائج.
خاتمة
سبيكة L-605 (الولايات المتحدة R30605 | هاينز 25) هي سبيكة عالية الأداء تعتمد على الكوبالت ومعروفة بقوتها الاستثنائية في درجات الحرارة العالية, مقاومة الأكسدة, وارتداء المقاومة. ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصعبة مثل الطيران, توربينات الغاز, المعالجة الكيميائية, والأجهزة الطبية. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات في اللحام والتصنيع, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في التطبيقات المقصودة.