May 6, 2025
بالإضافة إلى الطلاء المعدني ، يمكن تحسين مقاومة أنابيب سبيكة النيكل لدرجات الحرارة العالية عن طريق تحسين تكوين السبيكة ، وإجراء علاجات تعديل السطح ،تحسين عملية التصنيع، واعتماد تدابير العزل الحراري المناسبة ، كما هو موضح أدناه:
تحسين تكوين السبائك
إضافة عناصر ذات نقطة انصهار عالية:يمكن إضافة التونغستين (W) ، الموليبدينوم (Mo) ، الرينيوم (Re) وغيرها من العناصر ذات نقطة الذوبان العالية لتحسين نقطة الذوبان وقوة درجة الحرارة العالية لسبائك النيكل.هذه العناصر تشكل محلول صلب في السبائك، زيادة قوة الارتباط بين الذرات وتحسين قدرة السبائك على مقاومة التشوه في درجات الحرارة العالية. على سبيل المثال في بعض محركات الطائرات مع سبائك على أساس النيكل ،محتوى التلفستين والموليبدينوم أعلى، بحيث يظل السبائك في درجة حرارة عالية تزيد عن 1000 درجة مئوية تحتفظ بخصائص ميكانيكية جيدة.
إضافة عناصر الأرض النادرة:عناصر الأراضي النادرة مثل السيريوم (Ce) ، اللانثانوم (La) ، الخ المضافة إلى سبيكة النيكل ، يمكن أن تحسن مقاومة الأكسدة للسبيكة. يمكن للعناصر الأرضية النادرة تنقية الحبوب ،تحسين الكثافة والتماسك لفيلم الأكسيد، تبطئ معدل الأكسدة، وبالتالي تحسين مقاومة درجة حرارة عالية من سبيكة.
معالجة تعديل السطح
معالجة سطحية بالليزر:استخدام أشعة ليزر على سطح أنابيب سبائك النيكل يمكن أن يجعل السطح تشكل منظمة الحبوب الدقيقة، وتحسين صلابة السطح والقوة.المعالجة بالليزر يمكن أيضا إدخال ضغط ضغط على السطح لتحسين مقاومة التعب، مما يساعد على تحسين الأداء الشامل للأنبوب في درجة حرارة عالية.
حقن الأيونات:يتم حقن أيونات محددة في سطح أنابيب سبيكة النيكلوالتي يمكن أن تغير التكوين الكيميائي والهيكل التنظيمي للسطح وتشكل طبقة من طبقة معدلة ذات خصائص خاصةعلى سبيل المثال، يمكن أن يحسن حقن الكربون والنيتروجين وعناصر أخرى صلابة سطحه ومقاومته للارتداء.الحد من فشل المواد بسبب الاحتكاك في بيئات ذات درجات حرارة عالية، وبالتالي تحسين مقاومة درجات الحرارة العالية.
تحسين عملية التصنيع
عملية المعادن في المسحوق:يمكن استخدام طرق المعادن المسحوقة لإعداد أنابيب سبائك النيكل للحصول على هيكل تنظيمي أكثر توحيدًا وكثافة أعلى.يمكن تحسين أداء درجة حرارة السبائك العالية عن طريق التحكم بدقة في حجم الجسيمات، تكوين وعملية تجميد المسحوق.سبائك النيكل المعدنية مسحوق لديها قوة أفضل ومقاومة الزحف في درجات حرارة مرتفعة مقارنة مع عمليات الصب التقليدية أو التزييف.
عملية الضغط العازل الساخن:يتم تطبيق عملية الضغط الإيزوستاتية الساخنة على أنابيب سبائك النيكل خلال عملية التصنيع.يمكن لهذه العملية القضاء على المسام والعيوب داخل المادة وتحسين كثافة ومتجانسة المادة، وبالتالي تعزيز الخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل من سبيكة في درجات الحرارة العالية.
اعتماد تدابير العزل الحراري
تثبيت مواد عزل حرارية:لف المواد العازلة للحرارة، مثل الألياف السيراميكية، الصوف الصخري، وما إلى ذلك، حول الخارج من أنابيب سبائك النيكل.هذه المواد العازلة للحرارة لديها موصلات حرارية منخفضة ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية، والتي يمكن أن تقلل من تبادل الحرارة بين الأنابيب والبيئة الخارجية عالية درجة الحرارة وتخفض درجة حرارة سطح الأنابيب،وبالتالي تخفيف تأثير درجة الحرارة العالية على مادة الأنبوب وتحسين مقاومة درجة الحرارة العالية.
تصميم هيكل تبريد الهواء:تصميم قنوات تبريد الهواء حول الأنبوب، بحيث يتدفق الهواء البارد في القناة ويأخذ الحرارة من سطح الأنبوب.يمكن لهذه الطريقة أن تقلل بشكل فعال من درجة حرارة العمل من الأنابيب وتحسين موثوقيتها وعمر الخدمة في بيئة عالية درجة الحرارةعلى سبيل المثال، في نظام أنابيب سبيكة النيكل في بعض الأفران الصناعية، يمكن استخدام الهيكل المبرد بالهواء خفض درجة حرارة سطح الأنابيب بنسبة 100-200 درجة مئوية.