يُعدّ النيكل النقي (N4) مادة أساسية في العديد من مجالات التصنيع المتطورة نظرًا لنقائه العالي (محتوى النيكل ≥ 99.9%)، ومقاومته الممتازة للتآكل، وموصليته الكهربائية الجيدة، وثباته في درجات الحرارة العالية. ويتم ضمان نقائه العالي من خلال عملية الصهر بالحث الفراغي، وتتوفر منتجات N4 بأشكال متنوعة، مثل القضبان والأنابيب والشرائح والأسلاك والصفائح، بمواصفات شاملة. ويمكن إنتاجه وفقًا للمعايير المحلية والدولية.
تُصنّع سبيكة النيكل 200 باستخدام تقنية الصهر الحثي الفراغي (همة) لضمان نقائها العالي وانخفاض محتواها من الغازات. وتُتيح عمليات لاحقة، كالدرفلة على الساخن والسحب على البارد والطحن الدقيق، إنتاج منتجات بأشكال وتفاوتات مختلفة. تتميز هذه السبيكة بمقاومة ممتازة للوسائط المختزلة والمحاليل القلوية (وخاصة الصودا الكاوية) والعديد من محاليل الأملاح؛ كما تتمتع بموصلية كهربائية عالية وخصائص مغناطيسية انفعالية جيدة، مما يجعلها واسعة الاستخدام في مجال الإلكترونيات؛ وفي الأجواء المختزلة الخالية من الكبريت، يمكن استخدام سبيكة NI200 لفترات طويلة تصل إلى 600 درجة مئوية تقريبًا، وتتميز بانخفاض ذوبانها في الغازات وانخفاض ضغط بخارها، مما يجعلها مناسبة لمكونات صناعة الطيران وتطبيقات الطاقة.
تكمن الميزة التقنية الأساسية لسبائك النيكل 201 في نقائها العالي ومحتواها المنخفض للغاية من الكربون، مما يضمن استقرارها في بيئات درجات الحرارة المرتفعة. تُستخدم هذه السبائك في تطبيقات متنوعة، تشمل صناعة القلويات (إنتاج الصودا الكاوية باستخدام أغشية التبادل الأيوني)، والمعدات الكيميائية، وتصنيع الأغذية، والإلكترونيات والهندسة الكهربائية، ومحفزات عوادم السيارات، وصناعة الطيران. وبفضل طاقتها الإنتاجية البالغة 500 طن سنويًا، يضمن نظام الإنتاج المتطور والمستقر تلبية الطلب المتزايد من العملاء. يتوفر المنتج بأشكال متنوعة، تشمل الصفائح والأنابيب والقضبان والأسلاك والشرائح والرقائق، وبمواصفات مختلفة لتلبية الاحتياجات الخاصة للعملاء في مختلف الصناعات.
التركيب الكيميائي لسبائك النيكل N4 (نسبة مئوية وزنية):
ني≥99.9%، C≤0.01%، النحاس≤0.015%، نعم≤0.03%، المنغنيز≤0.002%، المغنيسيوم≤0.01%، S≤0.001%، P≤0.001%، Fe≤0.04%، الرصاص/ثنائي الجنس/مثل/Sb/قرص مضغوط/سن≤0.001%، الزنك≤0.005%، إجمالي الشوائب≤0.1%
خصائص معالجة سبيكة النيكل N4:
① التشكيل على البارد: الدرفلة على البارد، السحب على البارد، التشكيل بالضغط؛ شرائط وأسلاك دقيقة، التلدين الوسيط مطلوب لإزالة التصلب؛ التحكم في التشوه لكل تمريرة.
٢ التشكيل على الساخن: نطاق درجة الحرارة 700-1200 درجة مئوية، الدرفلة على الساخن، التشكيل بالحدادة. لحام لحام القوس الكهربائي بالغاز الخامل (TIG) أو لحام الليزر؛ الحماية بالغاز الخامل؛ إزالة طبقة الأكسيد قبل اللحام.
③ التشغيل الآلي: المادة لينة ولزجة نسبيًا، مما قد يؤدي بسهولة إلى التصاق الأدوات وصعوبة إزالة الرايش. لذا، يلزم استخدام أدوات حادة. يُنصح باستخدام سرعة منخفضة، ومعدل تغذية عالٍ، وتبريد كافٍ.
عملية المعالجة الحرارية لسبائك النيكل N4:
| عملية المعالجة الحرارية | معايير العملية الأساسية | الوظائف الرئيسية وشرحها |
| درجة حرارة التلدين | 650-850 درجة مئوية | القضاء على التصلب الناتج عن العمل واستعادة مرونة المادة |
| مدة حفظ الحرارة | ساعة إلى ساعتين | ضمان تسخين جميع أجزاء قطعة العمل بشكل متجانس وتحقيق تحول كافٍ في البنية المجهرية |
| طريقة التبريد | التبريد بالهواء أو التبريد بالفرن | تجنب إدخال إجهادات داخلية جديدة من خلال التبريد السريع |
اختيار جو التلدين: يُنصح بالتلدين في بيئة من الهيدروجين أو الفراغ. يمنع هذا بشكل فعال أكسدة سطح النيكل، مما يلغي الحاجة إلى خطوات التخليل اللاحقة وينتج عنه سطح أكثر نعومة.
التغييرات المتوقعة في الأداء: مع التلدين المناسب (على سبيل المثال، الاحتفاظ عند 650 درجة مئوية لمدة ساعتين)، يمكن تقليل صلابة النيكل النقي N4 بشكل كبير، بينما يمكن تحسين الاستطالة بشكل كبير، مما يؤدي إلى استعادة قابلية التشغيل الممتازة.
الخصائص النموذجية لأداء سبيكة النيكل N4:
الخواص الميكانيكية للوح
| حالة | السماكة/مم | روم/ميجاباسكال | Rpo.2/M با | أ٪ |
| حالة لينة | ≤1.5 | >345 | >80 | >35 |
| حالة لينة | >1.5 | >345 | >80 | >40 |
| حالة مُشَكَّلة بالحرارة | >4 | >345 | >80 | >30 |
| حالة العمل البارد | <2.5 | >490 | - | >2 |
الخواص الميكانيكية للقضبان
| ولاية | القطر (مم) | روم/ميجاباسكال | أ/٪ |
| حالة العمل البارد | 3-20 | ≥590 | ≥5 |
| >20-30 | ≥540 | ≥6 | |
| >30-65 | ≥510 | ≥9 | |
| حالة لينة | 3-30 | ≥380 | ≥34 |
| >30-65 | ≥345 | ≥35 | |
| حالة مُشَكَّلة بالحرارة | 32-60 | ≥345 | ≥25 |
| سسشه60-254 | ≥345 | ≥20 |
مجالات استخدام سبيكة النيكل N4:
حاويات مقاومة للتآكل، ومعدات تجريبية، ومكونات مبخرات لإنتاج الملح وتحلية مياه البحر، وأطراف خلايا البطاريات وقضبان التوصيل لوحدات بطاريات الطاقة، وأوعية التفاعل، وخطوط الأنابيب، ومكونات أنابيب التفريغ، ومعدات إنتاج الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم)، ومعدات إنتاج المركبات العضوية الكلورية والفلورايد، ومعدات معالجة الأحماض الدهنية.
