سبائك النيكل 52 أنبوب فولاذي (أونس N14052)
سبائك النيكل 52 أنبوب فولاذي (أونس N14052)
سبائك النيكل 52, المعروف أيضًا باسم UNS N14052, عبارة عن سبيكة من الحديد والنيكل تتميز بشكل خاص بخصائص التمدد التي يمكن التحكم فيها. يتم استخدامه بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب توافقًا وثيقًا لمعدلات التمدد الحراري مع تركيبات زجاجية معينة, مما يجعلها مثالية لتطبيقات الختم المحكم في صناعة الإلكترونيات.
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي النموذجي لسبائك النيكل 52 على النحو التالي:
عنصر | نسبة مئوية (%) |
---|---|
النيكل (في) | 50.0 - 52.0 |
حديد (الحديد) | توازن |
الكوبالت (شركة) | 0.50 الأعلى |
المنغنيز (من) | 0.60 الأعلى |
السيليكون (و) | 0.30 الأعلى |
الكربون (ج) | 0.05 الأعلى |
الكبريت (س) | 0.025 الأعلى |
الفوسفور (ص) | 0.025 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
سبائك النيكل 52 يعرض توازن جيد للخواص الميكانيكية:
- قوة الشد: 485 MPa (70 ksi) دقيقة
- قوة العائد (0.2% إزاحة): 275 MPa (40 ksi) دقيقة
- استطالة: 28% دقيقة
- صلابة: 80 HRB ماكس
الخصائص الفيزيائية
- كثافة: 8.52 جم / سم مكعب (0.308 رطل/بوصة³)
- نقطة الانصهار: 1430درجة مئوية (2606درجة فهرنهايت)
- الموصلية الحرارية: 13.4 ث / م · ك (عند 20 درجة مئوية)
- المقاومة الكهربائية: 0.84 ميكرومتر · م (عند 20 درجة مئوية)
- معامل التمدد الحراري: 9.2 ميكرومتر / م · درجة مئوية (25-300درجة مئوية)
- معامل المرونة: 147 المعدل التراكمي (عند 20 درجة مئوية)
الصناعات التي تستخدم في الغالب سبائك النيكل 52
- إلكترونيات:
- الأختام المحكمه
- الأختام من الزجاج إلى المعدن
- إطارات الرصاص
- الفضاء الجوي:
- المكونات التي تتطلب التمدد الحراري المتحكم فيه
- موصلات كهربائية
- طبي:
- الأجهزة الطبية التي تتطلب الدقة والموثوقية في خصائص التمدد الحراري
مواصفات التصنيع النموذجية
- أستم F30: مواصفات سبائك الحديد والنيكل الختم
- مقياس الدعم الكلي 7238: قضبان سبائك النيكل والحديد, المطروقات, والمطروقات الدائرية
نماذج منتجات الأنبوب المتوفرة
- أنابيب سلسة
- الأنابيب الملحومة
- أطوال مستقيمة
التطبيقات النموذجية
- إلكترونيات:
- الأختام المحكمه والأختام من الزجاج إلى المعدن في المكونات الإلكترونية
- إطارات الرصاص لأجهزة أشباه الموصلات
- الفضاء الجوي:
- المكونات التي تتطلب الدقة في خصائص التمدد الحراري, مثل الموصلات والأختام المحكمه.
- طبي:
- الأجهزة والمكونات التي تستفيد من خصائص التمدد الخاضعة للرقابة لسبائك النيكل 52.
خصائص اللحام والتصنيع
لحام
- قابلية اللحام:
- سبائك النيكل 52 يمكن لحامها باستخدام طرق اللحام التقليدية مثل اللحام بقوس غاز التنغستن (جي تي إيه دبليو/تي آي جي) ولحام القوس المعدني بالغاز (GMAW/ميغ).
- معادن حشو: تُستخدم عادةً معادن حشو التركيبة المطابقة للحفاظ على خصائص السبائك.
- التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT):
- التسخين: عموما غير مطلوب, لكن النظافة أمر بالغ الأهمية لمنع التلوث.
- PWHT: غير مطلوب عادةً لسبائك النيكل 52, ولكن يمكن إجراؤها لتخفيف الضغوط إذا لزم الأمر.
- عيوب اللحام وكيفية تجنبها:
- المسامية: تأكد من نظافة الأسطح وغازات الحماية المناسبة لتقليل المسامية.
- تكسير: التحكم في معلمات اللحام لتجنب التشقق الساخن.
تلفيق
- بالقطع:
- عام: سبائك النيكل 52 من السهل نسبياً تصنيعها مقارنة بالسبائك الأخرى التي تحتوي على نسبة عالية من النيكل. ويمكن تشكيله باستخدام التقنيات القياسية.
- المبردات: استخدم المبردات ذات الأساس المائي لتقليل الحرارة والاحتكاك, وبالتالي إطالة عمر الأداة وتحسين تشطيب السطح.
- الأدوات: يوصى باستخدام أدوات الكربيد للحصول على أداء أفضل.
- تشكيل:
- التشكيل البارد: سبائك النيكل 52 يمكن تشكيلها على البارد باستخدام الطرق القياسية. لديها ليونة جيدة, السماح بتشوه كبير دون تكسير.
- التشكيل الساخن: عادة ما يتم إجراء التشكيل الساخن عند درجات حرارة تتراوح بين 760 درجة مئوية و982 درجة مئوية (1400درجة فهرنهايت و 1800 درجة فهرنهايت).
- العلاجات الحرارية:
- الصلب: يتم إجراء التلدين عادةً لتليين المادة وتخفيف الضغوط. لسبائك النيكل 52, تتراوح درجات حرارة التلدين من 760 درجة مئوية إلى 980 درجة مئوية (1400درجة فهرنهايت إلى 1800 درجة فهرنهايت), تليها تبريد الهواء.
- تخفيف التوتر: يمكن إجراء تخفيف التوتر عند درجات حرارة تتراوح بين 480 درجة مئوية إلى 650 درجة مئوية (900درجة فهرنهايت إلى 1200 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 لسبائك النيكل 52 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 عالية النيكل لتحقيق أفضل النتائج.
خاتمة
سبائك النيكل 52 (أونس N14052) هي مادة متعددة الاستخدامات معروفة بخصائص التمدد الحراري التي يمكن التحكم فيها, مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب الدقة, كما هو الحال في الصناعات الإلكترونية والفضاء. إنه يوفر توازنًا جيدًا بين الخصائص الميكانيكية والفيزيائية, مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات الصعبة. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات في اللحام والتصنيع, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في التطبيقات المقصودة.