在極端溫度、高壓、腐蝕性元素或產(chǎn)品面臨被撞擊或摧毀的地方，往往需要高強(qiáng)度合金。而位于印第安納州蒂普頓的高性能合金公司（HP alloy）正是北美地區(qū)為數(shù)不多的專業(yè)生產(chǎn)高耐磨、耐腐蝕合金棒、板、板、鍛件和緊固件的服務(wù)中心之一。

該公司擁有Hastelloy、Inconel、Monel、Nitronic、鈷基合金（如Stellite和L605）、商業(yè)純鎳（200/201）等產(chǎn)品，產(chǎn)品銷往近50個(gè)國(guó)家。

公司創(chuàng)始人Russ Kirchner Jr.是一位冶金學(xué)家，曾為現(xiàn)在的Haynes International公司工作，并參與了Hastelloy C-276的研發(fā)，于1984年創(chuàng)建了HP alloy公司。目前由David Kirchner、Jeff Kirchner和Russell W. Kirchner III執(zhí)掌。

公司主要銷售航空、化工、能源、醫(yī)療和食品加工設(shè)備。它是美國(guó)國(guó)防后勤署的合格供應(yīng)商。

該公司的共同所有人David Kirchner密切關(guān)注這些終端市場(chǎng)的發(fā)展，與客戶密切合作。目前一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的領(lǐng)域是Nitronic產(chǎn)品。

“休閑車行業(yè)在子框架中使用Nitronic 30來(lái)提高耐腐蝕性和強(qiáng)度”David Kirchner說(shuō)，一般來(lái)講，由于該產(chǎn)品是天然的耐腐蝕不銹鋼，所以不必添加表面保護(hù)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)度重量比。

對(duì)于國(guó)防相關(guān)產(chǎn)品，他說(shuō)，“我們正在使用Nitronic 60，我們通過(guò)冷加工拉伸晶粒結(jié)構(gòu)來(lái)提升強(qiáng)度而不是熱處理來(lái)加強(qiáng)。我們正在考慮90至180 ksi屈服強(qiáng)度，而304級(jí)不銹鋼的屈服強(qiáng)度一般只有49 ksi。這些是用于新型軸套的，它們正在取代戰(zhàn)斗機(jī)上的鈹銅合金。”

該公司在早期就采用了Nitronic等級(jí)，在20世紀(jì)90年代，它開始冷卻Nitronic 60。與此同時(shí)，位于阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)宇航局馬歇爾航天飛行中心（NASA Marshall Space Flight Center）開始研究民用火箭和航天器推進(jìn)，開始“繪制所有特征”。

Kirchner說(shuō)，美國(guó)宇航局一直在尋找高強(qiáng)度不銹鋼，而HP合金公司則通過(guò)波音亨茨維爾工廠為國(guó)際空間站和航天飛機(jī)提供零部件。航天局“找到我們并要求我們生產(chǎn)超強(qiáng)力的Nitronics，NASA還出版了一本關(guān)于它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。”

▲在為波音公司提供了國(guó)際空間站和航天飛機(jī)所需的材料后，美國(guó)宇航局“找到了我們，并要求我們生產(chǎn)超高強(qiáng)度的Nitronics，”David Kirchner 說(shuō)道。圖片來(lái)源：NASA/Roscosmos

去年，我們接到兩個(gè)不同的人打來(lái)的電話，詢問(wèn)在外層空間，像鐵這樣的自由原子如何在沒(méi)有介質(zhì)的情況下焊接到另一種金屬上。客戶正在建造與Restore-L程序相關(guān)的機(jī)器人。Restore-L將于明年啟動(dòng)，將在軌道上進(jìn)行衛(wèi)星服務(wù)，并為低地球軌道上的美國(guó)政府運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)加油。

“這些家伙制造機(jī)器人來(lái)修理衛(wèi)星，重新補(bǔ)給并重新充電。我無(wú)法幫助他們獲得太空中金屬熔合的數(shù)據(jù)，但我知道他們喜歡高強(qiáng)度不銹鋼的理念，它具有良好的無(wú)磨損耐磨性。”

Kirchner說(shuō)，Nitronic 60“非常耐磨。這兩個(gè)人都參考了20世紀(jì)90年代的NASA出版物，其中提到了HP Alloys的冷加工過(guò)程。”該公司現(xiàn)在正在銷售Nitronic 60 棒材，這將用于機(jī)器人執(zhí)行器。

當(dāng)?shù)谝惠v火星探測(cè)車正在建造時(shí)，NASA使用Nitronic 60作為齒輪，傳動(dòng)裝置甚至是輪轂。“當(dāng)你有一個(gè)開放式齒輪時(shí)，由于外太空的極端溫度，沒(méi)有油脂會(huì)起作用。它必須是干燥產(chǎn)品，這就是耐磨不銹鋼的用武之地。當(dāng)SpaceX第一次上升時(shí)，我們?yōu)樗鼈兊膶?duì)接銷提供了材料，”Kirchner補(bǔ)充道。

Nitronic牌號(hào)的一個(gè)特點(diǎn)是奧氏體穩(wěn)定。通常，Nitronic等級(jí)的錳含量較高。雖然普通的不銹鋼牌號(hào)主要是鐵，但鉻和鎳的含量會(huì)產(chǎn)生非磁性的奧氏體結(jié)構(gòu)。當(dāng)大多數(shù)不銹鋼在退火后或甚至在意外碰撞時(shí)進(jìn)行加工時(shí)，該結(jié)構(gòu)形成鐵素體顆粒，其響應(yīng)磁鐵。“如果你在掃雷中使用這種材料，奧氏體穩(wěn)定是好的。當(dāng)用戶不希望磁導(dǎo)率發(fā)生變化時(shí)，即使在低溫下也會(huì)使用Nitronic代替標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼，”Kirchner說(shuō)。

“今天熱門的是超導(dǎo)和低溫，超冷應(yīng)用如何改變這個(gè)行業(yè)。當(dāng)含有具有磁場(chǎng)的核聚變等離子體時(shí)，我的材料必須達(dá)到低溫溫度才能使超導(dǎo)磁場(chǎng)起作用。

”我們?yōu)槊绹?guó)一家公司提供了Nitronic 50。由于奧氏體穩(wěn)定，它在極端溫度下不會(huì)產(chǎn)生不同的磁性特征。即使在意外碰撞之后它仍然保持一致。“Kirchner解釋說(shuō)，磁力在下一個(gè)核反應(yīng)堆或海軍電磁軌道炮中至關(guān)重要。”我認(rèn)為我們將看到適用于超導(dǎo)非磁性環(huán)境的其他用途的大幅提升。一旦我們掌握了磁力，就可以獲得更安全的核能，就像太陽(yáng)一樣。在未來(lái)，隨著這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，這是值得關(guān)注的事情之一。“Kirchner承認(rèn)他的公司并不大。然而，卻處在一個(gè)被別人遺忘的地方：更高強(qiáng)度的不銹鋼。當(dāng)我和我們的銷售團(tuán)隊(duì)談話時(shí)，我是想讓顧客滿意。需求一直很高。我們沒(méi)有看得太遠(yuǎn)。我們的目標(biāo)就是把每件事都做好。

除了庫(kù)存，HP Alloys的主要資產(chǎn)是冷鍛。

”我的工藝不同于冷拔。所有其他測(cè)試都是一個(gè)冷棒通過(guò)模具拉出完成的。我的機(jī)器有四個(gè)模具將它壓到中心，“Kirchner說(shuō)。”看看材料的強(qiáng)度：我有中心穿透力，機(jī)械力向中心移動(dòng)。我的冷加工大熔爐正在產(chǎn)生任何機(jī)械工程課本上沒(méi)有的結(jié)果。“有一種不銹鋼316LN，低碳，加氮。但是，Kirchner說(shuō)，”但它的強(qiáng)度沒(méi)有我的Nitronic 50那么強(qiáng)大。它只能提供30,000 psi的屈服強(qiáng)度；我的屈服強(qiáng)度是50,000psi 。