Inconeli 625 omadused
Inconel 625 (Alloy 625, UNS N06625, 2.4856) on niklipõhine sulam, millel on hea tugevus ja suurepärane korrosioonikindlus kõrgendatud temperatuuridel. See on peamiselt lisatud kroomiga nikkel (vähemalt 58%), samuti väiksemates kogustes molübdeeni, nioobiumi, rauda, tantaalu, koobalti ja jäljelisi koguseid mangaani, räni, alumiiniumi ja titaani.
Inconeli 625 töötas välja Inco Corporation (nüüd Special Metals Corporationi osa) 1960. aastatel, seega ka kaubamärgis Incolle. Ehkki teised tootjad toodavad nüüd Incolleli erinevaid versioone, on Incolle'i kaubamärgist saanud Nickel-Chromium Alloy perekonna üldine kaubamärk. Selle esialgne areng tulenes sulamite vajadusest toimida elektritootmise protsessi temperatuuridel (ülekriitiline aur), kuna see võib suurendada seadme termodünaamilist efektiivsust. Esialgsed rakendused sisaldasid aurutorustikku, kuid aja jooksul on selle rakenduste valik märkimisväärselt laienenud, hõlmates kosmose, võidusõiduvälja heitgaaside, tööstuslike gaasi heitgaaside torusid, soojusvahetite, kütuseliinide ja isegi raketikomponente. Kuna metallurgilised teadmised ja terase valmistamise tehnikad on paranenud, on sulami kompositsiooni pisut kohandatud. Praegusel spetsifikatsioonil on kõrgem roomata takistus ja keevitatavus kui algsel versioonil, muutes selle sobivamaks kasutamiseks pumba- ja klapikomponentides kõrgtemperatuurides ja kõrgsurvejaamades.
Niklisulamid sobivad hästi kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks, kuna need moodustavad stabiilse passiivse oksiidikihi, mis hoiab ära metalli edasise oksüdeerimise. Kroomi lisandused parandavad korrosioonikindlust, kuid mehaaniliste omaduste parandamiseks on vähe. Inconeli 625 sulami, nioobiumi ja mangaani lisandite jaoks parandavad saagikuse tugevust. Minimaalne voolavus on 50 ksi (345 n/mm²) läbimõõdu korral, mis on suurem kui 4 tolli (100 mm) ja 60 ksi (415 n/mm²) väiksema läbimõõdu korral. Minimaalne tõmbetugevused on vastavalt 110 ksi (760 n/mm²) ja 120 ksi (830 n/mm²).
Väikesed kogused mangaani (tavaliselt<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.
Niobium lahustub ka nikkel-kroomisulamites, kuid seda kasutatakse enamasti teistes sulamites, näiteks Incollel 718, sademete saamiseks. Nioobium on tugevdav materjal. Pärast kuumtöötluse vananemist ühendab nioobium süsinikuga, moodustades nioobiumkarbiidi väikesed osakesed, mis parandab oluliselt saagikuse tugevust. Kuid Inconeli 625 sulamis kasutatakse niobiumi suuremates kogustes, tavaliselt 3-4%. See suurendab üldist tahke lahuse tugevdavat toimet ja parandab roomamist kõrgel temperatuuril ja pikkadel töötingimustel, kuid vananev töötlemine ei avalda täielikult selle mõju. Mõnel kliendil on erinõuded vananemiseks 625 sulamist, see tähendab, et tahkete lahenduste lõõmutatud toodete täiendav ravi ja testimine, kuid sellised taotlused on suhteliselt haruldased.
Ehkki Inconel 625 sulam ei ole nii tugev kui Inconel 718 ja muud sademete tugevdatud sulamid, on selle saagikuse tugevus võrreldav kahekordse roostevabast terasest ja pisut madalam kui super dupleks roostevabast terasest. Lisaks on selle omadused stabiilsemad laiemas temperatuurivahemikus. Löögi tugevust hoitakse madalatel temperatuuridel (-196 kraad), samas kui ferriitiline ja austenitic-ferriitiline dupleks roostevabast terasest üleminek rabeda murru -70 ja -50 kraadi vahel. Samuti on nende mehaanilised omadused üsna stabiilsed kuni 650 kraadi, millest kõrgemal langevad saagise ja tõmbetugevused märkimisväärselt. Niklisisaldus tagab oksüdatsioonitakistuse jätkuva kuni 1000 kraadi, võimaldades kasutada mittestruktuurilistes või koormuste kandvates rakendustes.
Rooma ja väsimuskindlus püsivad kuni 650 kraadi, kuna selle temperatuuril või sellest kõrgemal esinevad väga aeglased sademete protsessid, mis halvendavad mehaanilisi omadusi pisut. Külma töötamist saab kasutada tugevuse tagasihoidlikuks suurendamiseks. Valmistamine ja keevitamine on ka väga lihtne, kui kasutatakse õiget seadmeid, seadistamist ja keevitusprotsessi.
Ehkki seda kasutatakse peamiselt rakendustes, kus selle mehaanilisi omadusi kasutatakse laia temperatuurivahemikus, toetab seda ka suurepärane korrosioonikindlus laias valikus keskkonnas. Üle 20% -lise kroomi ja kuni 10% molübdeeniga on Inconel 625 sulami ekvivalentse arv (PREN) 45 või kõrgem. See tagab suurepärase vastupidavuse pitingule ja lõhede korrosioonile. Selle tulemusel sobib see hästi kasutamiseks merevee-, riim- või kanalisatsioonikeskkonnas ning laevakomponentide ja avamereseadmete tootmiseks.
Keemiatöötlus on samuti ühine rakendus Inconel 625 sulami jaoks. Lisaks korrosioonile ja kõrgele temperatuuritakistusele muudab selle keevitamise ja valmistamise lihtsus selle ideaalseks valmistamisseadmete jaoks nagu soojusvahetid, ventiilid ja pistikud.
Inconel 625 sulam vastab NACE MR -1075 (ISO 15156-3) standarditele vesiniksulfide sisaldava keskkonna või H2S -i jaoks. Selle tulemusel kasutatakse seda sageli nafta- ja gaasirakendustes, kus kaevu peetakse "hapuks" ja sulfiidipinge pragunemise oht on olemas. Hinne mikrostruktuur ja loomupärane sitkus sobivad hästi tööriistade, allaavade torude ja riidepuude jaoks.
