โลหะผสมนิกเกิล 52 ท่อเหล็ก (UNS N14052)
โลหะผสมนิกเกิล 52 ท่อเหล็ก (UNS N14052)
โลหะผสมนิกเกิล 52, หรือที่เรียกว่า UNS N14052, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-เหล็กที่มีคุณสมบัติการขยายตัวที่ควบคุมได้เป็นพิเศษ. โดยทั่วไปจะใช้ในการใช้งานที่ต้องการอัตราการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่ตรงกันกับส่วนประกอบของแก้วบางชนิด, ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานปิดผนึกสุญญากาศในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีทั่วไปของโลหะผสมนิกเกิล 52 เป็นดังนี้:
| องค์ประกอบ | เปอร์เซ็นต์ (%) |
|---|---|
| นิกเกิล (ใน) | 50.0 - 52.0 |
| เหล็ก (เฟ) | สมดุล |
| โคบอลต์ (บริษัท) | 0.50 สูงสุด |
| แมงกานีส (มน) | 0.60 สูงสุด |
| ซิลิคอน (และ) | 0.30 สูงสุด |
| คาร์บอน (ค) | 0.05 สูงสุด |
| กำมะถัน (ส) | 0.025 สูงสุด |
| ฟอสฟอรัส (ป) | 0.025 สูงสุด |
คุณสมบัติทางกล
โลหะผสมนิกเกิล 52 แสดงคุณสมบัติทางกลที่สมดุล:
- ความต้านแรงดึง: 485 MPa (70 ksi) นาที
- ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 275 MPa (40 ksi) นาที
- การยืดตัว: 28% นาที
- ความแข็ง: 80 HRB สูงสุด
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความหนาแน่น: 8.52 กรัม/ซม.³ (0.308 ปอนด์/นิ้ว3)
- จุดหลอมเหลว: 1430องศาเซลเซียส (2606°F)
- การนำความร้อน: 13.4 W/ม·เค (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ความต้านทานไฟฟ้า: 0.84 µΩ·ม (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: 9.2 ไมโครเมตร/เมตร·°C (25-300องศาเซลเซียส)
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 147 เกรดเฉลี่ย (ที่อุณหภูมิ 20°C)
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้โลหะผสมนิกเกิล 52
- อิเล็กทรอนิกส์:
- ซีลสุญญากาศ
- ซีลแก้วกับโลหะ
- ลีดเฟรม
- การบินและอวกาศ:
- ส่วนประกอบที่ต้องควบคุมการขยายตัวทางความร้อน
- ขั้วต่อไฟฟ้า
- ทางการแพทย์:
- อุปกรณ์การแพทย์ที่ต้องการความแม่นยำและความน่าเชื่อถือในคุณสมบัติการขยายตัวเนื่องจากความร้อน
ข้อมูลจำเพาะการผลิตโดยทั่วไป
- มาตรฐาน ASTM F30: ข้อกำหนดสำหรับโลหะผสมซีลเหล็ก-นิกเกิล
- เอเอ็มเอส 7238: แท่งโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก, การตีขึ้นรูป, และการตีขึ้นรูปแหวน
แบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ Tube ที่มีจำหน่าย
- ท่อไร้รอยต่อ
- ท่อเชื่อม
- ความยาวตรง
การใช้งานทั่วไป
- อิเล็กทรอนิกส์:
- ซีลสุญญากาศและซีลระหว่างแก้วกับโลหะในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
- ลีดเฟรมสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์
- การบินและอวกาศ:
- ส่วนประกอบที่ต้องการความแม่นยำในคุณสมบัติการขยายตัวเนื่องจากความร้อน, เช่นขั้วต่อและซีลสุญญากาศ.
- ทางการแพทย์:
- อุปกรณ์และส่วนประกอบที่ได้รับประโยชน์จากคุณสมบัติการขยายตัวที่ควบคุมของโลหะผสมนิกเกิล 52.
ลักษณะการเชื่อมและการแปรรูป
การเชื่อม
- ความสามารถในการเชื่อม:
- โลหะผสมนิกเกิล 52 สามารถเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมแบบธรรมดา เช่น การเชื่อมแก๊สทังสเตนอาร์ก (GTAW/TIG) และการเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (GMAW/มิก).
- ฟิลเลอร์โลหะ: โลหะตัวเติมที่มีองค์ประกอบตรงกันมักใช้เพื่อรักษาคุณสมบัติของโลหะผสม.
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
- อุ่นเครื่อง: โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็น, แต่ความสะอาดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการปนเปื้อน.
- สวท: โดยทั่วไปไม่จำเป็นสำหรับโลหะผสมนิกเกิล 52, แต่สามารถบรรเทาความเครียดได้หากจำเป็น.
- ข้อบกพร่องในการเชื่อมและวิธีหลีกเลี่ยง:
- ความพรุน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวสะอาดและมีก๊าซป้องกันที่เหมาะสมเพื่อลดความพรุน.
- แคร็ก: ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความร้อน.
การผลิต
- เครื่องจักรกล:
- ทั่วไป: โลหะผสมนิกเกิล 52 ตัดเฉือนได้ค่อนข้างง่ายเมื่อเทียบกับโลหะผสมนิกเกิลสูงอื่นๆ. สามารถกลึงได้โดยใช้เทคนิคมาตรฐาน.
- สารหล่อเย็น: ใช้สารหล่อเย็นสูตรน้ำเพื่อลดความร้อนและแรงเสียดทาน, จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือและปรับปรุงผิวสำเร็จ.
- เครื่องมือ: แนะนำให้ใช้เครื่องมือคาร์ไบด์เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น.
- การขึ้นรูป:
- การขึ้นรูปเย็น: โลหะผสมนิกเกิล 52 สามารถขึ้นรูปเย็นได้โดยใช้วิธีมาตรฐาน. มีความเหนียวที่ดี, ช่วยให้สามารถเสียรูปได้อย่างมีนัยสำคัญโดยไม่แตกร้าว.
- การขึ้นรูปร้อน: โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 760°C ถึง 982°C (1400°F และ 1800°F).
- การรักษาความร้อน:
- การหลอม: โดยทั่วไปการหลอมจะดำเนินการเพื่อทำให้วัสดุนิ่มลงและบรรเทาความเครียด. สำหรับโลหะผสมนิกเกิล 52, อุณหภูมิการหลอมอยู่ระหว่าง 760°C ถึง 980°C (1400°F ถึง 1800°F), ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ.
- คลายเครียด: การบรรเทาความเครียดสามารถทำได้ที่อุณหภูมิประมาณ 480°C ถึง 650°C (900°F ถึง 1200°F) สำหรับ 1-2 ชั่วโมง, ตามด้วยการระบายความร้อนด้วยอากาศ.
- การทำความสะอาดพื้นผิว:
- การดอง: ใช้สารละลายดองของกรดซัลฟิวริกหรือกรดไนตริกเพื่อกำจัดออกไซด์และตะกรันที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนหรือการเชื่อม.
- การทำความสะอาดเครื่องจักรกล: การบดและการแปรงมีประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนบนพื้นผิว, แต่ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการฝังอนุภาคเหล็ก, ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมและการแปรรูป
- ความสะอาด: รักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดเพื่อป้องกันการปนเปื้อน. สารปนเปื้อนเช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ตะกั่ว, และสังกะสีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อมและปัญหาการกัดกร่อนได้.
- เครื่องมือ: ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับโลหะผสมนิกเกิล 52 เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามจากโลหะอื่น.
- สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม: เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้, ดำเนินการเชื่อมและประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อลดการนำสิ่งเจือปนเข้ามาให้เหลือน้อยที่สุด.
- การฝึกอบรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมและช่างประกอบได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษในการจัดการกับโลหะผสมนิกเกิลสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด.
บทสรุป
โลหะผสมนิกเกิล 52 (UNS N14052) เป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่รู้จักในเรื่องคุณสมบัติการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่ควบคุมได้, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำ, เช่นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และการบินและอวกาศ. มีความสมดุลที่ดีระหว่างคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพ, ทำให้เหมาะสมกับการใช้งานที่มีความต้องการหลากหลาย. โดยยึดหลักปฏิบัติที่ดีที่สุดในการเชื่อมและการประดิษฐ์, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในการใช้งานที่ต้องการ.
โลหะผสม C276 เป็นโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัมโครเมียมอเนกประสงค์ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่หลากหลาย. เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานต่อการเจาะรูพรุน, การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียด, และบรรยากาศออกซิไดซ์.
โลหะผสม 400 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงที่ขึ้นชื่อในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง. มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดและออกซิไดซ์สภาพแวดล้อม และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์.
โลหะผสม 600, หรือที่เรียกว่าอินโคเนล 600, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่มีชื่อเสียงในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ.
อินโคเนลอัลลอยด์ 625 (สหรัฐอเมริกา N06625 / WNR 2.4856) เป็นโลหะผสมที่มีความอเนกประสงค์สูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม, และความสามารถในการผลิตที่ยอดเยี่ยม. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงและอุณหภูมิสูงในการบินและอวกาศ, ทะเล, การแปรรูปทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, และภาคการผลิตไฟฟ้า.
นิกเกิล 690 (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ยอดเยี่ยม. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงในการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ. ความทนทานในการต้านทานการกัดกร่อนและการรักษาความสมบูรณ์ทางกลที่อุณหภูมิสูง ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง.
โลหะผสมนิกเกิล 825 (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. ลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ดีทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น กระบวนการทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, การควบคุมมลพิษ, และพลังงานนิวเคลียร์.
