السبائك الفائقة هي فئة من السبائك المعدنية التي تتميز بقوة ميكانيكية ممتازة، ومقاومة للزحف في درجات الحرارة العالية، وثبات سطحي جيد، ومقاومة للتآكل والأكسدة. تُستخدم على نطاق واسع في المكونات الأساسية التي تعمل في ظروف قاسية.
الخصائص الرئيسية للسبائك الفائقة:
مقاومة حرارية عالية: القدرة على تحمل درجات حرارة أعلى من 1000 درجة مئوية دون تغييرات هيكلية.
الاستقرار الميكانيكي تحت الضغط العالي: لا تشوه تحت الضغوط الميكانيكية الشديدة.
مقاومة للتآكل والأكسدة: مناسبة للبيئات الحمضية والقلوية أو المؤكسدة.
الاستقرار الهيكلي على المدى الطويل: أداء مستدام في ظروف قاسية دون تدهور الجودة.
أنواع السبائك الفائقة القائمة على النيكل: تُعد هذه السبائك الأكثر شيوعًا واستخدامًا. تتميز بقوة استثنائية في درجات الحرارة العالية ومقاومة كيميائية عالية. من الأمثلة الشهيرة سبائك إنكونيل وهاستيلوي.
سبائك فائقة أساسها الكوبالت: تُعرف بمقاومتها العالية للتآكل والأكسدة، خاصةً في درجات الحرارة المرتفعة. تُستخدم في بعض مكونات توربينات الغاز ومحركاتها.
سبائك فائقة أساسها الحديد: مزيج من خصائص سبائك النيكل والفولاذ المقاوم للصدأ. أكثر اقتصادًا من النوعين الآخرين، ومناسبة للتطبيقات الصناعية العامة.
التطبيقات الرئيسية للسبائك الفائقة في صناعة الطيران: تصنيع الشفرات والمكونات لمحركات الطائرات النفاثة، ومكونات التوربينات، والأجزاء ذات درجات الحرارة العالية.
محطات الطاقة: التوربينات البخارية والغازية والمفاعلات النووية.
الصناعات الكيميائية والنفط والغاز: معدات التكرير، والمبادلات الحرارية، والأنابيب المقاومة للتآكل.
الصناعة الطبية: تصنيع الغرسات والأدوات الجراحية عالية القوة.
صناعة السيارات: بعض المكونات في محركات السيارات المخصصة للسباق أو عالية الأداء.
لماذا نستخدم السبائك الفائقة؟ في البيئات التي تتآكل فيها المعادن العادية أو تتشوه أو تتكسر بسرعة، تضمن السبائك الفائقة، بخصائصها الفريدة، أداءً مستقرًا وموثوقًا. ورغم ارتفاع سعر هذه السبائك، إلا أن متانتها وسلامتها وكفاءتها على المدى الطويل تبرر تكلفتها.
Arabic
