니켈 합금 소개
니켈 합금니켈을 다양한 다른 요소와 결합하여 부식성, 높은 온도 안정성 및 기계적 강도와 같은 우수한 특성으로 금속을 생성하는 재료의 종류입니다. 이 합금은 고유 한 특성 조합 덕분에 항공 우주, 화학 가공 및 전자 제품을 포함한 다양한 산업에서 광범위한 응용을 찾습니다. 이러한 높은 성능 재료가 어떻게 제조되는지 이해하는 것은 재료 과학 및 엔지니어링 전문가에게는 중요한 프로세스 및 기술에 대한 통찰력을 제공합니다.
● 정의 및 구성
니켈 합금은 주로 니켈로 구성되며, 종종 크롬, 철 및 몰리브덴과 같은 다른 원소를 상당히 첨가합니다. 이들 요소는 합금의 원하는 특성 및 적용에 기초하여 선택된다. 특정 구성은 광범위하게 변할 수 있으므로 특정 요구 사항을 충족하도록 맞춤화 된 광범위한 재료가 생길 수 있습니다.
● 응용 및 중요성
니켈 합금의 다양성은 극한 조건을 견딜 수있는 재료를 요구하는 부문에서 필수 불가결하게 만듭니다. 예를 들어, 항공 우주 산업에서는 높은 강도 - - 무게 비율과 극한 온도 및 부식에 대한 저항성으로 인해 제트 엔진과 같은 중요한 구성 요소에 이상적인 후보가됩니다. 마찬가지로, 화학적 처리에서 부식성 환경에 대한 저항은 장수와 신뢰성을 보장합니다.
니켈 합금의 역사적 배경
● 초기 용도 및 발견
니켈의 사용은 기원전 235 년까지 거슬러 올라가는 중국에서 발견 된 "Cupronickel"(구리 및 니켈의 천연 합금)로 만든 유물과 함께 고대로 거슬러 올라갑니다. 그러나 현대의 니켈 합금 시대는 에펠 탑의 건설에 사용 된 니켈 - 스틸 합금의 개발로 19 세기 후반과 20 세기 초에 시작되었습니다.
● 시간이 지남에 따라 니켈 합금의 진화
산업화와 기술 발전의 요구에 의해 20 세기에 니켈 합금의 진화가 가속화되었다. Monel과 같은 초기 니켈 - 구리 합금은 1900 년대 초에 개발되었으며, 1930 년대에 높은 성능 니켈 - 크롬 합금 (Inconel)이 개발되었습니다. 새로운 니켈 합금의 지속적인 개발은 점점 더 까다로운 조건에서 수행 할 수있는 재료의 필요성에 의해 촉진되었습니다.
니켈 합금의 유형
● 일반적인 니켈 합금
가장 잘 알려진 니켈 합금에는 Inconel, Monel 및 Hastelloy가 포함됩니다. 이러한 각 합금에는 특정 응용 분야에 적합한 고유 한 특성이 있습니다. 예를 들어, Inconel은 높은 온도 강도 및 산화 저항으로 유명하여 제트 엔진 및 가스 터빈에 이상적입니다.
● 특수 니켈 합금
일반적인 합금 외에도 특정 응용 분야를 위해 설계된 수많은 특수 니켈 합금이 있습니다. 여기에는 열 팽창이 낮아서 정밀기구에 사용되는 니켈 - 철 합금 (invar)이 포함되어 있으며, 니티늄 합금 (니티 놀)는 모양 메모리 특성을 위해 의료 기기에 사용됩니다.
합금 요소의 선택
● 일반적인 합금 요소
니켈 합금에서 합금 요소의 선택은 원하는 특성을 달성하는 데 중요합니다. 일반적인 합금 요소는 다음과 같습니다.
- 철 (FE) : 강도와 인성을 향상시킵니다
- 크롬 (CR) : 부식 및 산화 저항성을 향상시킵니다
- 몰리브덴 (MO) : 온도 강도 및 부식 저항이 높아집니다
- 구리 (CU) : 특히 해수에서 부식성을 향상시킵니다
● 다른 요소가 속성에 미치는 영향
각 합금 요소는 니켈 합금에 특정 특성을 기여합니다. 예를 들어, 크롬은 내식성을 크게 향상시켜 니켈 - 크롬 합금을 높은 온도 적용에 이상적으로 만듭니다. 마찬가지로, 몰리브덴의 첨가는 화학적 처리 응용에 결정적인 피팅 및 틈새 부식과 같은 국소 부식에 대한 합금의 내성을 향상시킨다.
용융 및 제련 과정
● 니켈 합금 용융에 사용되는 기술
니켈 합금의 제조 공정은 원료를 녹이고 제련하는 것으로 시작합니다. 원하는 화학 조성 및 순도를 달성하기 위해 다양한 기술이 사용됩니다.
- EAF (Electric Arc Furnace) : 전기 아크를 사용하여 스크랩 금속 및 원료를 녹입니다.
- 공기 유도 용융 (AIM) : 높은 주파수 유도 코일을 사용하여 공기 대기에서 금속을 녹입니다.
- 진공 유도 용융 (VIM) : AIM과 유사하지만 불순물을 줄이기 위해 진공 상태에서 수행됩니다.
- 기계적 합금 : 균질 혼합물을 생성하기 위해 금속과 합금을 함께 밀링합니다.
● 제련 과정에서 정제
정제는 제련 과정에서 최종 합금의 특성에 부정적인 영향을 줄 수있는 불순물의 제거를 보장하기위한 중요한 단계입니다. 진공 아크 리멜팅 (VAR) 및 ESR (Electroslag Remelting)과 같은 기술은 높은 수준의 순도 및 균질성을 달성하기 위해 사용됩니다.
주조 및 형성 기술
● 잉곳에 캐스팅
합금이 녹고 정제되면 잉곳으로 던져집니다. Ingot 캐스팅 공정은 용융 금속을 곰팡이에 붓는 것을 포함합니다. 결과적으로 잉곳에 다양한 형성 과정이 적용되어 원하는 모양과 크기를 달성합니다.
● 차갑고 뜨거운 작업 기술
잉곳을 사용 가능한 제품으로 전환시키기 위해 냉기 및 뜨거운 작업 기술이 모두 사용됩니다.
- 뜨거운 작업 : 단조, 핫 롤링 및 압출과 같은 공정은 고온에서 수행되어 금속이 가단성이있는 동안 금속을 형성합니다.
- 콜드 작업 : 콜드 롤링, 드로잉 및 말거가 포함되며, 실온에서 또는 근처에서 수행되는 작업 강화를 통해 재료의 강도와 경도를 향상시킵니다.
가공 및 용접 니켈 합금
● 작업 경화로 인한 가공의 도전
니켈 합금은 본질적으로 힘들고 가공 중에 도전을 제시하면서 빠르게 강화하는 경향이 있습니다. 카바이드 또는 세라믹 커터와 같은 특수 공구 및 가공 매개 변수의 신중한 제어는 재료를 손상시키지 않고 정확한 결과를 얻으려면 신중하게 제어해야합니다.
● 용접 기술 및 관련 어려움
용접 니켈 합금은 또한 높은 용융점과 균열에 대한 감수성으로 인해 도전을 제기합니다. 가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW) 및 차폐 금속 아크 용접 (SMAW)과 같은 기술이 일반적으로 사용됩니다. 프리 - 용접 및 사후 - 용접 열처리는 종종 스트레스를 완화하고 균열을 방지하기 위해 필요합니다.
니켈 합금의 특성
● 부식 저항 및 고강도
니켈 합금의 가장 주목할만한 특성 중 하나는 탁월한 부식 저항성으로 화학 처리 및 해양 공학과 같은 가혹한 환경에서 응용에 중요합니다. 또한, 니켈 합금은 온도가 높아도 고강도를 나타내므로 가스 터빈과 같은 적용에 적합합니다.
● 내열성, 연성 및 자기 특성
니켈 합금은 고온에서 기계적 특성을 유지하여 우수한 내열성을 제공합니다. 그들의 연성으로 인해 균열없이 복잡한 모양으로 쉽게 형성 될 수 있습니다. 일부 니켈 합금은 또한 독특한 자기 특성을 가지고있어 전자 및 전기 - 기계적 응용 분야에서 가치가 있습니다.
니켈 합금의 응용
● 항공 우주 산업
항공 우주 산업에서 니켈 합금은 제트 엔진, 터빈 블레이드 및 배기 시스템의 제조에 광범위하게 사용됩니다. 높은 온도와 스트레스를 견딜 수있는 능력은 높은 성능 항공기의 신뢰할 수있는 작동에 필수적입니다.
● 화학 처리 산업
니켈 합금은 또한 화학 가공 산업에서 필수적이며, 여기서 부식성 화학 물질을 처리하는 장비를 제조하는 데 사용됩니다. 구덩이 및 틈새 부식을 포함하여 다양한 형태의 부식에 대한 저항은 가공 공장의 수명과 안전성을 보장합니다.
● 전기 및 전자 응용 프로그램
전기 및 전자 부문에서 니켈 합금은 우수한 전기 저항 및 자기 특성에 사용됩니다. 저항 와이어, 열전대 및 전자 부품의 생산에 사용됩니다.
발전과 미래 추세
● 니켈 합금 기술의 혁신
최근 니켈 합금 기술의 발전은 새로운 합금 조성물 및 제조 공정의 개발을 통해 재료의 성능을 향상시키는 데 중점을 둡니다. 첨가제 제조 (3D 프린팅)와 같은 혁신을 탐색하여 강화 된 특성을 갖는 복잡한 니켈 합금 성분을 생산하고 있습니다.
● 향후 잠재력 및 신흥 응용 프로그램
니켈 합금의 미래는 유망한 것으로 보이며, 재생 가능 에너지와 같은 신흥 분야에서는 잠재적 인 응용 분야에서 높은 - 효율성 발전 시스템 및 고급 배터리 기술에 사용할 수 있습니다. 지속적인 연구 개발 노력은 니켈 합금의 기능과 응용을 더 확장 할 것으로 예상됩니다.
결론
니켈 합금은 고유 한 특성 조합을 제공하는 필수 재료로 광범위한 응용 분야에 적합합니다. 합금 선택 및 용융에서 형성, 가공 및 품질 관리에 이르기까지 제조와 관련된 정교한 공정은 이러한 높은 성능 재료가 다양한 산업의 엄격한 요구 사항을 충족하도록합니다. 기술이 발전함에 따라 미래의 흥미 진진한 발전을 유망한 니켈 합금의 잠재력도 발전시킵니다.
● 거의MTSCO
MTSCO는 MT Holding Group이 제작하거나 투자 한 여러 공장으로 구성된 공장 단지입니다. JIAXING MT Stainless Steel Co., Ltd (MTSCO)는 강한 산, 고온 및 고압을 포함한 가혹한 환경에 적합한 Superalloys 및 부식의 R & D 및 제련을 전문으로합니다. 제품 범위는 파이프, 플레이트, 스트립,로드, 와이어, 피팅 및 플랜지를 포함합니다. 33,500 평방 미터에 퍼지는 공장에는 진공 유도 용광로, 전자 슬래그 새 용광로, 공기 망치 및 환경 고급 밝은 어닐링 용광로를 포함한 고급 기술이 장착되어 있습니다.
