โลหะผสมนิกเกิลผลิตได้อย่างไร?

ในฐานะซัพพลายเออร์ของโลหะผสมนิกเกิลฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับกระบวนการผลิตของวัสดุที่น่าทึ่งเหล่านี้ โลหะผสมนิกเกิลมีมูลค่าสูงสำหรับคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของพวกเขารวมถึงความต้านทานการกัดกร่อนความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะพาคุณผ่านการเดินทางที่ซับซ้อนของวิธีการผลิตโลหะผสมนิกเกิลตั้งแต่วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

วัตถุดิบ

ขั้นตอนแรกในการผลิตโลหะผสมนิกเกิลกำลังจัดหาวัตถุดิบ องค์ประกอบหลักของโลหะผสมนิกเกิลตามชื่อที่แนะนำคือนิกเกิล นิกเกิลเป็นโลหะสีเงินสีขาวที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและความเหนียวสูง นอกเหนือจากนิกเกิลแล้วองค์ประกอบอื่น ๆ จะถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อสร้างองค์ประกอบโลหะผสมเฉพาะที่ได้รับการปรับแต่งเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่หลากหลาย

องค์ประกอบการผสมทั่วไป ได้แก่ โครเมียมโมลิบดีนัมเหล็กทองแดงและไทเทเนียม แต่ละองค์ประกอบมีส่วนร่วมคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของโลหะผสม ตัวอย่างเช่นโครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของหลุมและรอยแยก การเลือกองค์ประกอบการผสมขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

วัตถุดิบได้รับการคัดเลือกอย่างระมัดระวังและทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพและความบริสุทธิ์ของพวกเขา วัตถุดิบคุณภาพสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตโลหะผสมนิกเกิลที่มีคุณสมบัติที่สอดคล้องและเชื่อถือได้ เมื่อวัตถุดิบได้รับการจัดหาพวกเขาก็พร้อมที่จะละลายและกลั่น

การละลายและการกลั่น

กระบวนการหลอมละลายและการกลั่นเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตโลหะผสมนิกเกิล มันเกี่ยวข้องกับการละลายวัตถุดิบในเตาเผาและกำจัดสิ่งสกปรกเพื่อให้ได้องค์ประกอบทางเคมีที่ต้องการ มีเตาเผาหลายประเภทที่ใช้ในกระบวนการหลอมรวมรวมถึงเตาอาร์คไฟฟ้า (EAF) และเตาหลอมเหนี่ยวนำ

ในเตาอาร์คไฟฟ้าส่วนโค้งไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าสร้างความร้อนที่รุนแรงซึ่งละลายวัตถุดิบ วิธีนี้ใช้กันทั่วไปสำหรับการผลิตขนาดใหญ่เนื่องจากมีประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นสูง ในทางกลับกันเตาหลอมเหนี่ยวนำใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อความร้อนและละลายโลหะ พวกเขามักจะเป็นที่ต้องการสำหรับการผลิตขนาดเล็กและสำหรับการละลายโลหะผสมที่มีความบริสุทธิ์สูง

ในระหว่างกระบวนการหลอมละลายอุณหภูมิและองค์ประกอบทางเคมีของโลหะหลอมเหลวจะถูกตรวจสอบและควบคุมอย่างระมัดระวัง องค์ประกอบการผสมจะถูกเพิ่มในปริมาณที่แม่นยำเพื่อให้ได้องค์ประกอบโลหะผสมที่ต้องการ เมื่อการละลายเสร็จสมบูรณ์โลหะที่หลอมเหลวจะได้รับการขัดเกลาเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเช่นซัลเฟอร์ฟอสฟอรัสและออกซิเจน วิธีการกลั่นรวมถึงการกลั่นแบบทัพพีสูญญากาศ degassing และ argon-oxygen decarburization (AOD)

การกลั่นแบบทัพพีเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนโลหะหลอมเหลวไปยังทัพพีซึ่งมีการเพิ่มสารกลั่นเพิ่มเติมเพื่อกำจัดสิ่งสกปรก สูญญากาศ degassing ใช้ในการกำจัดก๊าซที่ละลายเช่นไฮโดรเจนและไนโตรเจนจากโลหะหลอมเหลว AOD เป็นกระบวนการที่ใช้ส่วนผสมของอาร์กอนและออกซิเจนเพื่อกำจัดคาร์บอนออกจากโลหะผสมลดปริมาณคาร์บอนและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การหล่อ

หลังจากโลหะหลอมเหลวได้รับการปรับปรุงให้เป็นองค์ประกอบที่ต้องการแล้วก็พร้อมที่จะถูกนำไปใช้ในรูปทรงต่าง ๆ การหล่อเป็นกระบวนการของการเทโลหะหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์และช่วยให้มันแข็งตัว มีวิธีการคัดเลือกนักแสดงหลายวิธีที่ใช้ในการผลิตโลหะผสมนิกเกิลรวมถึงการคัดเลือกนักแสดงการคัดเลือกนักแสดงอย่างต่อเนื่องและการคัดเลือกนักลงทุน

การคัดเลือกนักแสดง Ingot เป็นวิธีที่เก่าแก่ที่สุดและพบได้บ่อยที่สุดในการหล่อโลหะผสมนิกเกิล ในกระบวนการนี้โลหะที่หลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าแม่พิมพ์แท่งซึ่งมันจะแข็งตัวให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือทรงกระบอก จากนั้นแท่งจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมผ่านการหมุนการปลอมหรือการตัดเฉือนเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

การหล่ออย่างต่อเนื่องเป็นวิธีที่ทันสมัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการหล่อโลหะผสมนิกเกิล ในกระบวนการนี้โลหะที่หลอมเหลวจะถูกเทลงในแม่พิมพ์ที่ระบายความร้อนด้วยน้ำซึ่งมันจะแข็งตัวเป็นเส้นต่อเนื่อง จากนั้นจะถูกตัดเป็นความยาวที่ต้องการและประมวลผลเพิ่มเติม การคัดเลือกนักแสดงอย่างต่อเนื่องมีข้อได้เปรียบหลายประการจากการหล่อแบบแท่งรวมถึงผลผลิตที่สูงขึ้นการควบคุมคุณภาพที่ดีขึ้นและของเสียลดลง

การคัดเลือกนักลงทุนหรือที่เรียกว่าการคัดเลือกนักแสดงที่หายไปเป็นวิธีการหล่อที่แม่นยำที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนที่มีความแม่นยำในมิติสูง ในกระบวนการนี้รูปแบบขี้ผึ้งของชิ้นส่วนที่ต้องการถูกสร้างและเคลือบด้วยเปลือกเซรามิก ขี้ผึ้งจะถูกละลายออกไปทิ้งโพรงไว้ในเปลือกเซรามิก โลหะหลอมเหลวจะถูกเทลงในโพรงและหลังจากการแข็งตัวเปลือกเซรามิกจะถูกลบออกเพื่อเปิดเผยส่วนสุดท้าย

การขึ้นรูปและการตัดเฉือน

เมื่อโลหะผสมนิกเกิลถูกหล่อมันอาจผ่านกระบวนการขึ้นรูปและการตัดเฉือนเพื่อให้ได้รูปร่างและขนาดที่ต้องการ กระบวนการขึ้นรูปรวมถึงการกลิ้งการปลอมการอัดขึ้นรูปและการวาดภาพ กระบวนการเหล่านี้ใช้เพื่อเปลี่ยนรูปร่างของโลหะผสมและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล

การกลิ้งเป็นกระบวนการที่โลหะผสมผ่านชุดม้วนเพื่อลดความหนาและเพิ่มความยาว กระบวนการนี้สามารถใช้ในการผลิตแผ่นแผ่นและแผ่นโลหะผสมนิกเกิล การปลอมเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกทำให้ร้อนแล้วรูปร่างโดยใช้ค้อนหรือกด การปลอมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของโลหะผสมได้โดยการจัดโครงสร้างเมล็ดข้าว

การอัดรีดเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกบังคับให้ตายเพื่อสร้างรูปร่างที่เฉพาะเจาะจง กระบวนการนี้มักใช้ในการผลิตท่อแท่งและโปรไฟล์ของโลหะผสมนิกเกิล การวาดเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกดึงผ่านตายเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางและเพิ่มความยาว การวาดภาพมักใช้ในการผลิตสายไฟและหลอดผนังบาง

การตัดเฉือนเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกตัดเจาะบดหรือหันมาเพื่อให้ได้รูปร่างและขนาดที่ต้องการ โดยทั่วไปแล้วการทำงานของการตัดเฉือนจะดำเนินการโดยใช้เครื่องมือเครื่องจักรเช่นเครื่องกลึง, โรงงาน, การฝึกซ้อมและเครื่องบด การตัดเฉือนสามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่หลากหลายตั้งแต่ส่วนประกอบง่าย ๆ ไปจนถึงชุดประกอบที่ซับซ้อน

การบำบัดความร้อน

การบำบัดความร้อนเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตโลหะผสมนิกเกิล มันเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนโลหะผสมให้อุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงจากนั้นระบายความร้อนในอัตราที่ควบคุมเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติที่ต้องการ การรักษาด้วยความร้อนสามารถปรับปรุงความแข็งแรงความแข็งความทนทานและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม

มีกระบวนการบำบัดความร้อนหลายประเภทที่ใช้สำหรับโลหะผสมนิกเกิลรวมถึงการหลอมการดับการแบ่งเบedและการตกตะกอน การหลอมเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงจากนั้นเย็นลงอย่างช้าๆเพื่อบรรเทาความเครียดภายในและปรับปรุงความเหนียว การดับเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงและจากนั้นเย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อเพิ่มความแข็งและความแข็งแรง

การแบ่งเบาเบาเป็นกระบวนการที่โลหะผสมดับจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและจากนั้นเย็นลงอย่างช้าๆเพื่อลดความเปราะบางและปรับปรุงความทนทาน การแข็งตัวของน้ำฝนหรือที่เรียกว่าการชุบแข็งอายุเป็นกระบวนการที่โลหะผสมถูกทำให้ร้อนกับอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงและเก็บไว้ที่อุณหภูมินั้นเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้เกิดการตกตะกอนที่ดี การตกตะกอนเหล่านี้สามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับโลหะผสมและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล

การรักษาพื้นผิว

การรักษาพื้นผิวมักใช้กับโลหะผสมนิกเกิลเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนความต้านทานการสึกหรอและลักษณะความงาม วิธีการรักษาพื้นผิวรวมถึงการชุบการเคลือบและการผ่าน

การชุบเป็นกระบวนการที่มีการสะสมชั้นโลหะบาง ๆ บนพื้นผิวของโลหะผสมโดยใช้กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าหรืออิเล็กโทรไลต์ การชุบสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมและให้เสร็จสิ้นการตกแต่ง การเคลือบเป็นกระบวนการที่มีการใช้ชั้นของวัสดุกับพื้นผิวของโลหะผสมโดยใช้วิธีการฉีดพ่นการจุ่มหรือการทาสี การเคลือบสามารถให้การป้องกันการกัดกร่อนการเสียดสีและความร้อน

Passivation เป็นกระบวนการที่พื้นผิวของโลหะผสมได้รับการรักษาด้วยสารละลายทางเคมีเพื่อสร้างชั้นออกไซด์ที่บางและป้องกัน Passivation สามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมโดยการป้องกันการก่อตัวของสนิมและผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนอื่น ๆ

การควบคุมคุณภาพ

ตลอดกระบวนการผลิตมีการใช้มาตรการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าโลหะผสมนิกเกิลตรงตามข้อกำหนดและมาตรฐานที่จำเป็น การควบคุมคุณภาพเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบวัตถุดิบและดำเนินการต่อในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการผลิตรวมถึงการหลอมละลายการหล่อการขึ้นรูปการตัดเฉือนการบำบัดความร้อนและการบำบัดพื้นผิว

วิธีการตรวจสอบรวมถึงการวิเคราะห์ทางเคมีการทดสอบเชิงกลการทดสอบแบบไม่ทำลายและการตรวจสอบด้วยสายตา การวิเคราะห์ทางเคมีใช้เพื่อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมและตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุ การทดสอบเชิงกลใช้เพื่อประเมินคุณสมบัติเชิงกลของโลหะผสมเช่นความแข็งแรงความแข็งและความเหนียว

วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายเช่นการทดสอบอัลตราโซนิกการทดสอบรังสีและการทดสอบอนุภาคแม่เหล็กใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในและข้อบกพร่องในโลหะผสมโดยไม่ทำลายวัสดุ การตรวจสอบด้วยภาพใช้เพื่อตรวจสอบพื้นผิวและลักษณะที่ปรากฏของโลหะผสมและตรวจสอบให้แน่ใจว่าปราศจากข้อบกพร่องเช่นรอยแตกความพรุนและการรวม

บทสรุป

การผลิตโลหะผสมนิกเกิลเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนและกระบวนการ จากการเลือกวัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายแต่ละขั้นตอนจะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพและประสิทธิภาพของโลหะผสม โลหะผสมนิกเกิลนำเสนอคุณสมบัติและแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายทำให้เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงการบินและอวกาศยานยนต์การประมวลผลทางเคมีและการผลิตพลังงาน

หากคุณสนใจซื้อโลหะผสมนิกเกิลสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณเราพร้อมให้ความช่วยเหลือ เรานำเสนอโลหะผสมนิกเกิลที่หลากหลายรวมถึงNickel Alloy 200และนิกเกิล 201ในรูปแบบและขนาดต่าง ๆ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถให้การสนับสนุนด้านเทคนิคและคำแนะนำแก่คุณเพื่อช่วยคุณเลือกอัลลอยด์ที่เหมาะสมสำหรับความต้องการของคุณ ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มการอภิปรายเกี่ยวกับข้อกำหนดการจัดซื้อของคุณ

การอ้างอิง

1. ASM Handbook, เล่มที่ 2: คุณสมบัติและการเลือก: โลหะผสมที่ไม่ได้รับผลกระทบและวัสดุอเนกประสงค์พิเศษ, ASM International, 1990
2. คู่มือโลหะเล่มที่ 15: การคัดเลือกนักแสดง, ASM International, 1988
3. โลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิลแก้ไขโดย George E. Totten และ D. Scott Mackenzie, ASM International, 2000