تشير السبائك القائمة على النيكل إلى نوع من السبائك ذات القوة العالية والأكسدة المحددة ومقاومة التآكل عند 650 ~ 1000 درجة ، بما في ذلك السبائك المقاومة للحرارة القائمة على النيكل ، السبائك المقاومة للتآكل القائمة على النيكل ، السبائك المقاومة للتآكل القائمة على النيكل ، سبائك دقيقة من النيكل وسبائك ذاكرة على شكل نيكل. لديهم جميعًا تطبيقات مهمة جدًا ، مثل السبائك الفائقة القائمة على النيكل ، والتي تُستخدم غالبًا في تصنيع شفرات المحركات الهوائية ومحركات الصواريخ والمفاعلات النووية ومعدات تحويل الطاقة وما إلى ذلك ، وتخدم المجالات المتطورة للطيران وتوليد الطاقة والدفاع الوطني والعلاج الطبي والصناعة النووية.
نظرًا لنقطة الانصهار العالية للمكونات الأصلية للسبائك القائمة على النيكل والمتطلبات العالية لنقاوتها ، تختلف عملية صهر سبائك النيكل عن طريقة الصهر التقليدية ، والتي تعد فريدة جدًا. الملخص كما يلي:
1. الصهر بالحث الفراغي (VIM)
الصهر بالحث الفراغي (VIM) هو طريقة للصهر باستخدام الحث الكهرومغناطيسي لتوليد تيار دوامي في الموصلات المعدنية لتسخين شحنة الفرن تحت ظروف الفراغ.
يمكن أن يوفر VIM أقصى قدر من التحكم في التركيب الكيميائي لمنع ملامسة السائل المصهور مع الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي. لا يمكن للتحريك الكهرومغناطيسي فقط أن يجعل التوحيد السائل المنصهر ، ولكن أيضًا يجلب المتفاعلات باستمرار إلى واجهة الذوبان والفراغ ، بحيث يمكن أن يستمر تفاعل التكرير اللاحق بسلاسة. يمكن أن يؤدي محتوى الغاز وتطاير وترسيب المواد غير المعدنية إلى تحسين الخواص الميكانيكية لمعظم السبائك الفائقة.
يعتبر فرن VIM من معدات الصهر الهامة لإنتاج السبائك الفائقة من النيكل والسبائك المقاومة للتآكل ومواد السبائك الخاصة الأخرى. خاصة بالنسبة للسبائك التي تحتوي على عناصر أكثر نشاطًا مثل الألومنيوم والتيتانيوم ، يجب اعتماد صهر الحث الفراغي.
2. إعادة الصهر بالكهرباء (ESR)
إعادة الصهر بالكهرباء (ESR) هي طريقة للصهر باستخدام حرارة المقاومة المتولدة عندما يمر التيار عبر الخبث المصهور كمصدر للحرارة. هو أن التيار يمر عبر حرارة المقاومة لبركة الخبث السائل لصهر القطب المعدني ، ويتقارب المعدن المنصهر إلى قطرات. عندما تسقط القطرات ، فإنها تمر عبر طبقة الخبث وتدخل إلى البركة المعدنية المنصهرة ، ثم تتبلور وتتصلب إلى سبائك فولاذية في وحدة التبلور المبردة بالماء. علم المعادن بالكهرباء هو وسيلة مهمة لإنتاج مواد عالية الجودة في الوقت الحاضر. فهو يجمع بين الانصهار عالي الحرارة والتكرير الكيميائي وتبلور التكثيف لإنتاج سبائك عالية الجودة. تتميز بمزايا النقاء العالي ، محتوى الكبريت المنخفض ، شوائب غير معدنية أقل ، سطح أملس من السبائك ، تبلور موحد وكثيف ، هيكل معدني موحد وتركيب كيميائي ، ويستخدم على نطاق واسع في الفضاء والجيش والطاقة وبناء السفن والإلكترونيات ، البتروكيماويات الآلات الثقيلة والنقل من المجالات الهامة للاقتصاد الوطني.
3. صهر القوس المستهلك بالفراغ (VAR)
إعادة صهر القوس الفراغي (VAR) هو استخدام مصدر طاقة التيار المستمر لتوليد قوس بين القطب الكهربائي ولوحة قاعدة البوتقة النحاسية الموضوعة في سترة الماء تحت التفريغ. يولد تسخين القوس حرارة عالية ، ويذوب القطب ، ويذوب القطب ويشكل حوضًا منصهرًا في بوتقة النحاس المبردة بالماء. يكمل المعدن المنصهر التصلب السريع والتبلور والتصلب إلى سبائك.
يستخدم صهر القوس الفراغي عمومًا لتنقية المعادن والسبائك القابلة للأكسدة بسهولة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك الفائقة والتيتانيوم الزركونيوم التنتالوم النيوبيوم التنغستن الموليبدينوم ، وما إلى ذلك ، مما يقلل من فقد العناصر النشطة (مثل Al و Ti) ، وعملية تصلب السبيكة يمكن التحكم فيه ، مما يحسن بشكل كبير من النظافة والتوحيد ومقاومة التعب ومتانة الكسر في السبيكة. لذلك ، فإن اتساق وتوحيد هيكلها جيد ، وعدد الادراج صغير ، كما تم تحسين نقاء السبيكة. صهر القوس الفراغي مناسب جدًا لصهر الفولاذ الخاص والمعادن النشطة والحرارية مثل التيتانيوم والموليبدينوم والنيوبيوم.
من الجدير بالذكر أن معظم المواد الخاصة مثل السبائك الفائقة عالية الجودة والسبائك المقاومة للتآكل في الداخل والخارج لا يتم إنتاجها من خلال عملية واحدة ، ولكن من خلال عملية مزدوجة أو ثلاثية ، أي عن طريق فرن الحث الفراغي بالإضافة إلى فرن إعادة الصهر الكهربائي (VIM) بالإضافة إلى ESR) أو فرن الحث الفراغي بالإضافة إلى فرن الفراغ القابل للاستهلاك (VIM plus VAR). هناك أيضًا عدد قليل من الصناعات القاسية ، مثل المنتجات العسكرية ، والتي يتم إنتاجها بواسطة (VIM plus ESR plus VAR).
