Proprietățile Inconel 625
Inconel 625 (aliaj 625, UNS N06625, 2.4856) este un aliaj pe bază de nichel, cu o rezistență bună și o rezistență excelentă la coroziune la temperaturi ridicate. Este în primul rând nichel (cel puțin 58%) cu crom adăugat, precum și cantități mai mici de molibden, niobium, fier, tantalum, cobalt și cantități de mangan, siliciu, aluminiu și titan.
Inconel 625 a fost dezvoltat de Inco Corporation (acum parte a Special Metals Corporation) în anii 1960, de unde și marca Inconel. Deși alți producători produc acum versiuni diferite de Inconel, marca Inconel a devenit o marcă generică pentru familia aliajului nichel-crom. Dezvoltarea sa inițială a rezultat din necesitatea ca aliaje să funcționeze la creșterea temperaturilor în procesul de generare a energiei electrice (abur supercritic), deoarece acest lucru ar putea crește eficiența termodinamică a echipamentului. Aplicațiile inițiale au inclus conducte cu aburi, dar în timp, gama sa de aplicații s -a extins semnificativ pentru a include aerospațial, evacuarea de curse, conductele de evacuare a gazelor industriale, schimbătoarele de căldură, liniile de combustibil și chiar componentele rachetelor. Pe măsură ce cunoștințele metalurgice și tehnicile de realizare a oțelului s -au îmbunătățit, compoziția aliajului a fost ușor ajustată. Specificația curentă are o rezistență mai mare la fluaj și sudabilitate decât versiunea inițială, ceea ce o face mai potrivită pentru utilizarea în componentele pompei și a supapei în centrale de înaltă temperatură și de înaltă presiune.
Aliajele de nichel sunt potrivite pentru aplicații la temperaturi ridicate, deoarece formează un strat de oxid pasiv stabil, pasiv, care împiedică oxidarea ulterioară a metalului. Adăugările de crom îmbunătățesc rezistența la coroziune, dar fac puțin pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice. Pentru aliajele Inconel 625, completările de niobiu și mangan îmbunătățesc rezistența la randament. Rezistența minimă a randamentului este de 50 ksi (345 N/mm²) pentru diametre mai mari de 4 inci (100 mm) și 60 ksi (415 N/mm²) pentru diametre mai mici. Punctele de tracțiune minimă sunt de 110 ksi (760 N/mm²) și, respectiv, 120 ksi (830 N/mm²).
Cantități mici de mangan (de obicei<0.5% maximum) provide some solid solution strengthening. From a metallurgical perspective, this means that manganese dissolves with the nickel and chromium but slightly stresses the crystal structure. This is caused by a mismatch in the relative sizes of the atoms that make up the crystal structure. This disturbance impedes the movement of dislocations and other defects in the crystal structure, increasing its strength under load.
Niobiul este, de asemenea, solubil în aliaje de nichel-crom, dar este cel mai adesea utilizat în alte aliaje, cum ar fi Inconel 718, pentru a oferi precipitații. Niobiul este un material de întărire. După îmbătrânirea tratamentului termic, niobiul se combină cu carbonul pentru a forma particule mici de carbură de niobiu, ceea ce îmbunătățește considerabil rezistența la randament. Cu toate acestea, în aliaj Inconel 625, niobium este utilizat în cantități mai mari, de obicei 3-4%. Îmbunătățește efectul global de întărire a soluției solide și îmbunătățește performanța fluajului în condiții de temperatură ridicată și de serviciu lungă, dar tratamentul îmbătrânit nu își exercită pe deplin efectul. Unii clienți au cerințe speciale pentru îmbătrânirea aliajului 625, adică tratamentul suplimentar de îmbătrânire și testarea produselor recoltate cu soluție solidă, dar astfel de solicitări sunt relativ rare.
Deși aliajul Inconel 625 nu este la fel de puternic ca Inconel 718 și alte aliaje cu precipitații, rezistența la randament, este comparabilă cu oțelul inoxidabil duplex și puțin mai mic decât oțelul inoxidabil Super duplex. În plus, proprietățile sale sunt mai stabile pe un interval de temperatură mai larg. Rezistența la impact este menținută la temperaturi scăzute (-196 grad), în timp ce oțelurile feritice și austenitice-ferritice duplex duplex tranziția la fractura fragilă între gradul -70 și gradul -50. De asemenea, proprietățile lor mecanice rămân destul de stabile până la 650 de grade, peste care randamentul și punctele forte de tracțiune scad semnificativ. Conținutul de nichel asigură o rezistență continuă la oxidare până la aproape 1000 de grade, permițând utilizarea în aplicații non-structurale sau purtătoare de încărcare.
Rezistența la fluaj și oboseală rămâne bună până la 650 de grade, deoarece procesele de precipitații foarte lente apar la sau peste această temperatură, ceea ce degradează ușor proprietățile mecanice. Funcționarea la rece poate fi utilizată pentru a crește modest nivelul de rezistență. Fabricarea și sudarea sunt, de asemenea, foarte simple, cu condiția să se utilizeze echipamentele corecte, configurarea și procesul de sudare.
Deși utilizat în principal în aplicațiile în care proprietățile sale mecanice sunt exploatate pe o gamă largă de temperatură, este susținută și de rezistența sa excelentă de coroziune într -o gamă largă de medii. Cu peste 20% crom și până la 10% molibden, aliaj Inconel 625 are un număr echivalent de rezistență (PREN) de 45 sau mai mare. Acest lucru asigură o rezistență excelentă la coroziunea de pitting și crevice. Drept urmare, este foarte potrivit pentru utilizarea în apele de mare, a saltului sau a canalizării și pentru fabricarea componentelor navei și a echipamentelor offshore.
Industria de procesare chimică este, de asemenea, o aplicație comună pentru aliaj Inconel 625. În plus față de coroziunea și rezistența la temperatură ridicată, ușurința sa de sudare și fabricare îl face ideal pentru echipamente de fabricație, cum ar fi schimbătoare de căldură, valve și conectori.
Aliajul Inconel 625 îndeplinește NACE MR -1075 (ISO 15156-3) Standarde pentru medii care conțin sulfură de hidrogen sau H2S. Drept urmare, este adesea utilizat în aplicațiile de petrol și gaze în care puțurile sunt considerate „acri” și există riscul de fisurare a stresului sulfurii. Microstructura gradului și duritatea inerentă sunt potrivite pentru unelte, tuburi de gaură în jos și umerase.
