AMS 5608 هاينز 188 سبيكة

تعتبر سبيكة Haynes 188 (UNS R30188، الصف المحلي GH5188) عبارة عن محلول نموذجي معزز للسبائك ذات درجة الحرارة العالية- والتي تعتمد على الكوبالت. منذ تطويرها بواسطة Haynes International في أواخر القرن العشرين، أصبحت مادة مرشحة مهمة لتوربينات الغاز الحديثة عالية الأداء- والمكونات الساخنة لمحركات الطائرات المتقدمة نظرًا لقوتها الممتازة في درجات الحرارة العالية-، ومقاومة الأكسدة الممتازة، وقابلية التشكيل الجيدة.

بالمقارنة مع Haynes 25 (L-605)، يتمتع Haynes 188 بالوراثة وتحسين كبير في مفهوم التصميم: فهو يحتفظ بنقطة انصهار عالية وخصائص مقاومة عالية للزحف للسبائك القائمة على الكوبالت، ويضبط نسبة التنغستن والنيكل والحديد والعناصر الأخرى، ويقدم العناصر النزرة مثل اللانثانم (La) لزيادة تحسين الاستقرار الهيكلي لدرجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة. يعتبر أحد منتجات Haynes 25 التي تمت ترقيتها في الصناعة.

التركيب الكيميائي لهاينز 188 وسبائك هاينز الأخرى

الخصائص الفيزيائية

• الكثافة: حوالي 8.3 جم/سم3، مما يشير إلى ثقل نوعي مرتفع نسبيًا.
• معامل التمدد الحراري: حوالي 12.6×10⁻⁶/ درجة . وينبغي النظر في تأثير التمدد الحراري أثناء التصميم.
• الموصلية الحرارية: حوالي 10.3 واط/م·ك، مما يشير إلى التوصيل الحراري الجيد.
• الاستقرار الحراري: يظل مستقرًا في البيئات ذات درجات الحرارة العالية، مما يوفر مقاومة ممتازة للأكسدة والتآكل.

الخواص الميكانيكية

• قوة الخضوع: تتراوح عادةً من 540 ميجا باسكال إلى 1035 ميجا باسكال، اعتمادًا على المعالجة الحرارية وظروف المعالجة.
• قوة الشد: تتراوح بشكل عام بين 760 ميجا باسكال و 1300 ميجا باسكال، كما تتأثر أيضًا بالمعالجة الحرارية وطرق المعالجة.
• الاستطالة: حوالي 20% إلى 30%. ويمكن تعديل ذلك من خلال المعالجة الحرارية والمعالجة. ظروف مختلفة سوف تؤثر على قيمة الاستطالة.
• الصلابة: تتراوح من HV 200 إلى HV 300 (قد تختلف وفقًا للمعايير وطرق الاختبار المختلفة).

• العمل على الساخن: بسبب اللدونة الجيدة في درجات الحرارة المرتفعة، فإن العمل على الساخن هو طريقة معالجة شائعة لسبائك Haynes 188. وهذا يشمل الدرفلة على الساخن، والبثق على الساخن، والتزوير على الساخن. ومن خلال تشويه السبيكة لدنًا عند درجات حرارة عالية، يمكن إنتاج مكونات الأشكال المرغوبة.
• العمل البارد: على الرغم من أن اللدونة لسبيكة Haynes 188 منخفضة نسبيًا في درجة حرارة الغرفة، إلا أنه يمكن استخدام أساليب العمل البارد في حالات محددة معينة. وتشمل هذه الدرفلة على البارد، والسحب على البارد، والتزوير على البارد. بشكل عام، مطلوب معدل إجهاد عمل بارد أعلى لضمان سلوك التشوه المناسب والخصائص الميكانيكية.
• معالجة المحلول: يتم إجراؤه عادةً في درجات حرارة تتراوح من 1150 درجة إلى 1200 درجة تقريبًا. تساعد هذه المعالجة على إذابة مراحل تقوية المحلول الصلب في السبيكة، وبالتالي تحسين اللدونة والمتانة.
• علاج الشيخوخة: بعد معالجة المحلول، عادةً ما تكون معالجة الشيخوخة مطلوبة لتحقيق القوة والصلابة المطلوبة. تتم عملية التعتيق بشكل عام بين 750 درجة و 950 درجة تقريبًا، وتعتمد المدة على الخصائص المطلوبة.
• التصنيع: بالنسبة للمكونات ذات الأشكال المعقدة أو متطلبات دقة الأبعاد العالية، غالبًا ما يتم استخدام طرق التشغيل مثل الخراطة والطحن والحفر. يجب تحديد مواد الأداة المناسبة ومعلمات القطع أثناء المعالجة لضمان كفاءة المعالجة وجودة السطح.
• اللحام: يمكن ربط سبائك Haynes 188 بطرق لحام مختلفة، بما في ذلك لحام TIG، ولحام MIG، واللحام بالقوس. أثناء اللحام، من الضروري التحكم الدقيق في معلمات اللحام وغاز التدريع وبيئة اللحام لتجنب عيوب اللحام والأكسدة.
• المعالجة السطحية: لتحسين جودة السطح ومقاومة التآكل لمكونات سبائك Haynes 188، يمكن تطبيق المعالجات السطحية مثل السفع الرملي والتلميع والطلاء الكهربائي.

معيار الصين

• س/5ب 4002: الشرائط المدرفلة على البارد.
• س/5ب 4003: صفائح معدنية مدرفلة على البارد.
• س/5ب4014: الشروط الفنية للمطروقات.
• س/5ب 4022: مادة القضيب.
• س/5ب 4057: سلك لحام مسحوب على البارد.

المعيار الأمريكي 127

• AMS 5608: مواصفات اللوحة والشريط.
• AMS 5772: مواصفات القضبان والمطروقات.
• AMS 5801: مواصفات أسلاك اللحام.
• رقم UNS: R30188.

• مقابل Haynes 25 (L-605): يقدم Haynes 188 ترتيبًا أفضل لمقاومة الأكسدة ومقاومة تآكل الكبريتات فوق 1000 درجة. ومع ذلك، فإن قوة تمزق الإجهاد أقل قليلاً من 850 درجة.
• مقابل Inconel 625: عند 980 درجة لمدة 100 ساعة، يظهر Haynes 188 قوة تمزق إجهاد أعلى بنسبة 40% تقريبًا، ومعدل تآكله الساخن يبلغ ثلث معدل Inconel 625 فقط.
• بالنسبة للخدمة التي تزيد عن 1100 درجة أو متطلبات الزحف الأعلى: يمكن أخذ سبائك 230 المعتمدة على النيكل أو Haynes 188 المعتمدة على الكوبالت بعين الاعتبار، ولكن لاحظ أن قابلية التشكيل تقل في ظل هذه الظروف القاسية.

• محرك الطائرة: بطانة غرفة الاحتراق، أنبوب اللهب، قناة انتقالية، الجدار الخارجي لفوهة التعزيز، درجة حرارة العمل 980-1100 درجة؛
• توربينات الغاز الصناعية: الغطاء النهائي لغرفة الاحتراق، وفوهة المرحلة الأولى، والبطانة، والكبريت المحترق-الذي يحتوي على زيت ثقيل أو بيئة بحرية عالية الملوحة؛
• الدفع الفضائي: فوهات صواريخ الأكسجين السائل/ الهيدروجين السائل، حماية حرارية رائدة للطائرات الأسرع من الصوت، مقاومة للتآكل الغازي بدرجة 1100؛
• الفرن الصناعي والتبادل الحراري: أنبوب إشعاع 1000-1150 درجة، غطاء دثر، خزان الكربنة، مع عمر أطول 4-6 مرات من 310S؛
• الطاقة الطبية والطاقة الجديدة: صفائح ثنائية القطب لخلايا الوقود ذات درجة حرارة عالية، وتركيبات تلبيد العظام الاصطناعية ذات درجة حرارة عالية-، وذلك باستخدام خصائصها المضادة للأكسدة والخمول البيولوجي.

س1: ما هي سبيكة هاينز 188؟
ج: إن Haynes 188 عبارة عن سبيكة فائقة من الكوبالت والنيكل والكروم والتنغستن ومُعززة بمحلول صلب. وهو معروف بقوة استثنائية في درجات الحرارة العالية، ومقاومة الأكسدة المتميزة حتى 1095 درجة (2000 درجة فهرنهايت)، والمقاومة الممتازة للتآكل الساخن الناجم عن رواسب الكبريتات. ويستخدم على نطاق واسع في احتراق توربينات الغاز، والحروق اللاحقة، ومكونات القسم الساخن الأخرى.

س2: لماذا يضاف اللانثانم؟
ج: يعمل اللانثانوم على تحسين حدود الحبوب ويحسن بشكل كبير التصاق مقياس أكسيد الكروم الواقي (Cr₂O₃)، مما يعزز مقاومة الأكسدة على المدى الطويل.

س3: كيف يعمل عند درجات الحرارة المرتفعة؟
ج: يحافظ Haynes 188 على قوة ممتازة تصل إلى ~980 درجة ويمكنه تحمل التعرض قصير المدى إلى 1095 درجة. مقاومة الأكسدة المعلقة تصل إلى ~ 1150 درجة لفترات قصيرة.

س 4: هل هاينز 188 قابل للحام؟
ج: نعم. إنها تتمتع بقابلية لحام جيدة باستخدام TIG (GTAW)، MIG (GMAW)، واللحام القوسي. استخدم معدن الحشو المطابق (على سبيل المثال، AMS 5772 – Haynes 188 RTW™). غاز التدريع: عادةً 98% Ar + 2% O₂.

س5: هل يتطلب معالجة حرارية بعد اللحام؟
ج: في معظم الحالات، لا يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام، ولكن الإدارة الدقيقة لمدخلات الحرارة أمر بالغ الأهمية لتجنب التشقق.

س6: كيف يمكن مقارنة Haynes 188 بـ Haynes 25 (L-605)؟
ج: يقدم Haynes 188 ترتيبًا أفضل لمقاومة الأكسدة ومقاومة تآكل الكبريتات فوق 1000 درجة. ومع ذلك، فإن قوة تمزق الإجهاد أقل قليلاً من 850 درجة.

س7: كيف يمكن مقارنته بـ Inconel 625؟
ج: عند 980 درجة لمدة 100 ساعة، يتمتع Haynes 188 بقوة تمزق إجهاد أعلى بنسبة 40% تقريبًا، ومعدل تآكله الساخن يبلغ ثلث معدل Inconel 625 فقط.

س 8: متى يجب أن أختار سبيكة 230 أو سبيكة أخرى بدلاً من ذلك؟
ج: بالنسبة لظروف الخدمة التي تزيد عن 1100 درجة أو التي تتطلب مقاومة زحف أعلى، يمكن أخذ السبائك 230 القائمة على النيكل أو Haynes 188 القائمة على الكوبالت بعين الاعتبار، ولكن لاحظ أن قابلية التشكيل تنخفض في ظل هذه الظروف القاسية.

الوسم : ams 5608 هاينز 188 سبيكة، الصين ams 5608 هاينز 188 مصنعي السبائك