العربية

Inconel 800H

سبيكة عالية القوة من النيكل والحديد والكروم مقوّاة بالمحلول الصلب، تتميز بمقاومة محسّنة للزحف والأكسدة، ومصممة للخدمة طويلة الأمد في أنظمة الضغط ذات درجات الحرارة العالية والهياكل المعرضة للإجهاد الحراري.

مقدمة عن إنكونيل 800H

إنكونيل 800H هو إصدار عالي الأداء من سلسلة إنكونيل 800، تم تطويره لتعزيز الخصائص الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة. يحتفظ بالتركيب الكيميائي الأساسي لإنكونيل 800 — النيكل والحديد والكروم — لكنه مُعدل بمحتوى كربون مضبوط (0.05–0.10%) وإضافات من الألومنيوم + التيتانيوم لتحسين مقاومة الزحف والانهيار والحفاظ على السلامة الهيكلية أثناء التعرض طويل الأمد لدرجات حرارة تتراوح بين 650–1000°م.

يتميّز هذا السبائك بالأداء الممتاز في بيئات الإجهاد الحراري مثل مُصلحات الهيدروكربونات، والمبادلات الحرارية، وأنابيب غلايات محطات الطاقة. كما أن زيادة حجم الحبيبات وخصائص استرخاء الإجهاد تجعلها مناسبة للمكوّنات المقيدة بالضغط التي تعمل تحت أحمال حرارية دورية. عادةً ما يتم تطبيق التشغيل باستخدام الحاسب الآلي (CNC) بعد المعالجة بالحلّ والتثبيت لضمان الدقة والموثوقية الميكانيكية.

الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية لإنكونيل 800H

يتم توريد إنكونيل 800H (UNS N08810 / ASTM B409 / ASME SB409 / DIN 1.4958) في حالة المعالجة بالحلّ، ويُستخدم في تطبيقات الضغط المعتمدة وفق الأكواد التي تتطلب أداءً متميزًا في درجات الحرارة المرتفعة.

التركيب الكيميائي (نموذجي)

العنصر	نطاق التركيب (٪ وزني)	الدور الرئيسي
النيكل (Ni)	30.0–35.0	المعدن الأساسي الذي يوفر مقاومة للأكسدة والكربنة
الكروم (Cr)	19.0–23.0	يعزز تكوّن طبقة أكسيد مستقرة للحماية في درجات الحرارة العالية
الحديد (Fe)	الباقي (≥39.5%)	يعزز البنية الهيكلية والقوة
الكربون (C)	0.05–0.10	يزيد من مقاومة الزحف والانهيار
المنغنيز (Mn)	≤1.5	يدعم قابلية التشغيل على الساخن
السيليكون (Si)	≤1.0	يحسّن سلوك الأكسدة
الألومنيوم (Al)	0.15–0.60	تكوين طور γ′ ومقاومة الأكسدة
التيتانيوم (Ti)	0.15–0.60	يثبّت البنية المجهرية
الكبريت (S)	≤0.015	يُخفض لتحسين قابلية اللحام

الخواص الفيزيائية

الخاصية	القيمة (نموذجية)	المعيار / حالة الاختبار
الكثافة	7.94 جم/سم³	ASTM B311
نطاق الانصهار	1357–1385°م	ASTM E1268
الموصلية الحرارية	11.2 واط/م·ك عند 100°م	ASTM E1225
المقاومة الكهربائية	1.18 µΩ·م عند 20°م	ASTM B193
التمدد الحراري	14.4 ميكرومتر/م·°م (20–1000°م)	ASTM E228
السعة الحرارية النوعية	460 جول/كغ·ك عند 20°م	ASTM E1269
معامل المرونة	190 جيجا باسكال عند 20°م	ASTM E111

الخواص الميكانيكية (حالة المعالجة بالحلّ)

الخاصية	القيمة (نموذجية)	معيار الاختبار
مقاومة الشد	520–620 ميجا باسكال	ASTM E8/E8M
حد الخضوع (0.2%)	210–310 ميجا باسكال	ASTM E8/E8M
الاستطالة	≥30% (طول قياس 25 مم)	ASTM E8/E8M
الصلادة	150–180 HB	ASTM E10
مقاومة الانهيار بالزحف	≥95 ميجا باسكال عند 815°م لمدة 1000 ساعة	ASTM E139

الخصائص الرئيسية لإنكونيل 800H

مقاومة عالية للزحف والانهيار: يضمن مستوى الكربون (0.05–0.10%) مقاومة فائقة للتشوه الحراري طويل الأمد والانهيار عند ≥800°م.
الاستقرار الحراري: يحتفظ بالسلامة المعدنية أثناء استرخاء الإجهاد في البيئات الحرارية الدورية أو ذات الحمل الأساسي.
قابلية لحام ممتازة: تقلل إضافات التيتانيوم والألومنيوم من خطر التحسس وهجوم حدود الحبيبات أثناء اللحام.
قابلية التشغيل باستخدام CNC: يتم تشغيله في حالة المعالجة بالحلّ لتحقيق سماحات أبعاد ±0.01 مم وتشطيب سطحي Ra ≤ 0.8 ميكرومتر.

تحديات وحلول التشغيل باستخدام CNC لإنكونيل 800H

تحديات التشغيل

ميل التصلد بالتشغيل

يزيد المحتوى العالي من النيكل والحديد من معامل التصلد الانفعالي، مما يتطلب عمق قطع ثابتًا لمنع اهتزاز الأداة وتكوّن الحافة المتراكمة.

تآكل الأدوات عند درجات حرارة قطع مرتفعة

يؤدي تراكم الحرارة الموضعي عند واجهة الأداة وقطعة العمل إلى تسريع تآكل الجنب والحفرة، خاصة في القطع المتقطع.

بيئة أدوات خالية من الكبريت

نظرًا لحساسية السبيكة للكبريت، يجب اختيار سوائل القطع بعناية لتجنب الهشاشة السطحية أو الهجوم الكيميائي.

استراتيجيات التشغيل المُحسّنة

اختيار الأداة

المعامل	التوصية	المبرر
مادة الأداة	أدوات كربيد بطلاءات PVD (TiAlN، AlCrN)	صلادة ممتازة في الحرارة ومقاومة للأكسدة
الطلاء	3–5 ميكرومتر TiAlN أو AlTiN	يقلل الاحتكاك ويمنع تكوّن الحافة المتراكمة
الهندسة	زاوية ميل موجبة (10–12°) مع حواف مصقولة	يعزز تدفق الرايش ويخفض مقاومة القطع