Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) και Incoloy 800HT (UNS N08811) είναι τρία κράματα που ανήκουν στην οικογένεια Incoloy. Αυτά τα τρία κράματα είναι πολύ παρόμοια, διαφέροντας ελάχιστα μόνο στην περιεκτικότητά τους σε άνθρακα, αλουμίνιο και τιτάνιο. Αυτό το άρθρο θα τα αναλύσει με βάση τις ιδιότητές τους, τις διαφορές στις διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας και τα ισχύοντα σενάρια.
Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ Incoloy 800, 800H και 800HT;
I.Η περιεκτικότητα σε χρώμιο στο κράμα Incoloy 800 κυμαίνεται τυπικά από 15% έως 25%, ενώ η περιεκτικότητα σε νικέλιο κυμαίνεται από 30% έως 45%, με την προσθήκη μικρών ποσοτήτων αλουμινίου και τιτανίου. Μετά την ταχεία ψύξη από υψηλές θερμοκρασίες, το κράμα 800 παραμένει εντός της μονοφασικής ωστενιτικής περιοχής. Συνεπώς, η μικροδομή του στην κατάσταση υπηρεσίας αποτελείται από μια ενιαία ωστενιτική φάση. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε χρώμιο και της επαρκούς περιεκτικότητας σε νικέλιο, το κράμα παρουσιάζει ανώτερη αντοχή στη διάβρωση σε υψηλές{{9} θερμοκρασίες και χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές.
II.Σε σύγκριση με το Alloy 800, το Incoloy 800H προσφέρει βελτιωμένη αντοχή στην οξείδωση, υψηλή- αντοχή σε θερμοκρασία και αντοχή σε ερπυσμό. Χρησιμοποιείται εκτενώς στη μεταλλουργική, πετροχημική και πυρηνική βιομηχανία-ιδιαίτερα στην κατασκευή ατμογεννητριών-και αποτελεί ένα από τα κύρια υποψήφια υλικά για σωλήνες μεταφοράς θερμότητας σε γεννήτριες ατμού πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.
III.Το Incoloy 800HT αντιπροσωπεύει μια προηγμένη επανάληψη που αναπτύχθηκε από τα θεμέλια των Alloys 800 και 800H, που διακρίνεται για την ανώτερη αντοχή σε ερπυσμό και την εξαιρετική του αντοχή σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. ως Incoloy 800; Συγκεκριμένα, η περιεκτικότητα σε κοβάλτιο σε αυτό το κράμα μπορεί να ελέγχεται αυστηρά ώστε να παραμένει κάτω από 0,01%.
Διαφορές στις διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας
Τα Incoloy 800, 800H και 800HT απαιτούν όλα επεξεργασία διαλύματος για να διασφαλιστεί η σταθερότητα της ωστενιτικής μικροδομής τους. Ωστόσο, λόγω των διαφορών στη χημική σύνθεση, οι θερμοκρασίες ειδικής θερμικής επεξεργασίας, οι μέθοδοι ψύξης και οι πρόσθετες απαιτήσεις ποικίλλουν, όπως περιγράφεται παρακάτω:
Ι. Incoloy 800: Η θερμοκρασία ανόπτησης του διαλύματος είναι 1150–1180 μοίρες, ακολουθούμενη από σβέση με νερό μετά από κατάλληλο χρόνο διατήρησης. Ο στόχος είναι να επιτευχθεί μια ομοιόμορφη ωστενιτική δομή και να ενισχυθεί τόσο η ολκιμότητα όσο και η αντίσταση στη διάβρωση. Ανάλογα με τις ιδιαίτερες ανάγκες, μπορεί να πραγματοποιηθεί μια επεξεργασία{4}}ανακούφισης του στρες στους 850–900 μοίρες (ακολουθούμενη από ψύξη με αέρα), καθιστώντας το κατάλληλο για τεμάχια εργασίας που έχουν υποστεί ψυχρή επεξεργασία ή συγκόλληση.
II. Incoloy 800H: Η θερμοκρασία επεξεργασίας του διαλύματος είναι περίπου 1150 μοίρες (ισοδύναμο με 2100 βαθμούς F). Η ψύξη επιτυγχάνεται μέσω σβέσης νερού ή ταχείας ψύξης με αέρα, ειδικά για την αποφυγή της ζώνης ευθραυστότητας γύρω στους 475 βαθμούς. Βασική απαίτηση είναι η επίτευξη μέσου μεγέθους κόκκων ASTM Βαθμού 5 ή χονδρότερου μέσω θερμικής επεξεργασίας, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση ερπυσμού σε υψηλές-θερμοκρασίες. Συνιστάται η ανόπτηση (σε σκληρότητα μικρότερη ή ίση με HB 180) πριν από τις εργασίες κατεργασίας βαθιάς-οπής.
III. Incoloy 800HT: Η επεξεργασία διαλύματος απαιτεί αυστηρό έλεγχο θερμοκρασίας (εντός ±10 βαθμών). Ενώ το εύρος θερμοκρασίας είναι παρόμοιο με αυτό του Incoloy 800H, απαιτείται πρόσθετη επεξεργασία σταθεροποίησης για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη καθίζηση των καρβιδίων αλουμινίου-τιτανίου. Αυτός ο βαθμός επιβάλλει επίσης μια χονδρόκοκκη δομή (Μεγαλύτερη ή ίση με 90 μm / Βαθμός ASTM 4). μέσω της ακριβούς θερμικής επεξεργασίας, η ερπυστική του-δύναμη θραύσης βελτιστοποιείται περαιτέρω, καθιστώντας το τον βαθμό με τις πιο αυστηρές απαιτήσεις διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας μεταξύ των τριών.
Διαφορές στη θερμοκρασία λειτουργίας
Ι. Incoloy 800: Διαθέτει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και αντοχή στη θερμότητα, επιδεικνύοντας καλές μηχανικές ιδιότητες σε υψηλές θερμοκρασίες έως 800 βαθμούς. Επιδεικνύει καλή αντοχή στην οξείδωση, αναγωγή και νιτρίδωση, καθώς και καλή μηχανική ικανότητα.
II. Incoloy 800H:Ένα ωστενιτικό, ανθεκτικό στη θερμότητα-κράμα σιδήρου-νικελίου-χρωμίου με ελεγχόμενη περιεκτικότητα σε άνθρακα και αυξημένη περιεκτικότητα σε άνθρακα και αυξημένη περιεκτικότητα (Al+Ti) σε σύγκριση με το Incoloy 800. Μια εξειδικευμένη επεξεργασία ανόπτησης διαλύματος έχει ως αποτέλεσμα μέσο μέγεθος κόκκου μεγαλύτερη από ή ίση με 90 μm αντοχή σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 90 μm σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από 6 μm πτυχίο .
Παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή σε ερπυσμό-στη θραύση σε υψηλές θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 600 βαθμούς, μαζί με καλή αντοχή στην οξείδωση, τη νιτρίωση και τη διάβρωση υπό συνθήκες ενανθράκωσης.
III. Incoloy 800HT:Ένα ωστενιτικό κράμα νικελίου-σιδήρου-χρωμίου με αυξημένη περιεκτικότητα (Al+Ti) σε σύγκριση με το Incoloy 800H. Μια εξειδικευμένη επεξεργασία ανόπτησης διαλύματος έχει ως αποτέλεσμα μέσο μέγεθος κόκκου μεγαλύτερο ή ίσο με 90 μm και ανώτερη ερπυστική-δύναμη θραύσης-ιδιαίτερα πάνω από 700 μοίρες -λόγω της καθίζησης φάσεων πλούσιων σε τιτάνιο-. Κάτω από 700 μοίρες, η κατακρήμνιση των φάσεων συνοδεύεται από αντίστοιχη μείωση της πλαστιμότητας.
Επιδεικνύει εξαιρετική δύναμη ερπυσμού-στη θραύση σε θερμοκρασίες άνω των 700 μοιρών. όταν εκτίθεται σε εναλλασσόμενα αναγωγικά και οξειδωτικά περιβάλλοντα, παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στη μείωση, την οξείδωση, τη νιτρίωση και την ατμοσφαιρική διάβρωση.
Διαφορές στους τομείς εφαρμογής
I. Incoloy 800:Ένας βασικός,-βαθμός γενικής χρήσης κατάλληλος για περιβάλλοντα μέσης-έως-χαμηλών θερμοκρασιών ( Κάτω από ή ίσο με 650 μοίρες ) όπου οι απαιτήσεις αντίστασης ερπυσμού δεν είναι αυστηρές. Προσφέρει επίσης εξαιρετική απόδοση χαμηλής-θερμοκρασίας-διατηρώντας καλή σκληρότητα ακόμη και σε κρυογονικές θερμοκρασίες έως -270 βαθμούς . Οι κύριες εφαρμογές του περιλαμβάνουν εξοπλισμό επεξεργασίας θαλασσινού νερού, συστήματα αποξήρωσης, εξαρτήματα κρυογονικής μηχανικής, τυπικούς χημικούς αντιδραστήρες και αγωγούς ψύξης εντός πυρηνικών αντιδραστήρων (ειδικά στα τμήματα μεσαίας{10}προς χαμηλής θερμοκρασίας).
II. Incoloy 800H:Ένα φέρον φορτίο υψηλής-θερμοκρασίας-που έχει σχεδιαστεί για διαρκή, μακροχρόνια-υπηρεσία στο εύρος θερμοκρασίας από 650 βαθμούς έως 815 βαθμούς . Χρησιμοποιείται κυρίως σε -εξαρτήματα που φέρουν φορτίο στον πετροχημικό τομέα-όπως σωλήνες κλιβάνων πυρόλυσης αιθυλενίου και μετατροπείς σύνθεσης αμμωνίας-καθώς και στη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας για υπερκρίσιμους λέβητες υπερθερμαντήρες και σωλήνες αναθέρμανσης και σε σωλήνες βιομηχανικής θέρμανσης{9}.
III. Incoloy 800HT:Ένας βαθμός εξαιρετικά-υψηλής- θερμοκρασίας σχεδιασμένος για ακραίες συνθήκες λειτουργίας που περιλαμβάνουν θερμοκρασίες μεγαλύτερες ή ίσες με 815 μοίρες και υψηλά επίπεδα καταπόνησης. Χρησιμοποιείται κυρίως σε κρίσιμα εξαρτήματα, όπως ρολά κλιβάνων σε κλιβάνους θέρμανσης υψηλής{4} θερμοκρασίας, ακροφύσια εξάτμισης για αεριοστρόβιλους αεροδιαστημικής και επενδύσεις για βιομηχανικούς κλιβάνους μεγάλης- κλίμακας. Αυτό το κράμα είναι ικανό να διατηρεί σταθερότητα διαστάσεων για παρατεταμένες περιόδους σε περιβάλλοντα εξαιρετικά υψηλών-θερμοκρασιών, αποτρέποντας έτσι την αστοχία που προκαλείται από ερπυσμό-.
σύναψη
Συνοπτικά, οι ανεπαίσθητες διαφορές στην περιεκτικότητα σε άνθρακα, αλουμίνιο και τιτάνιο μεταξύ των Incoloy 800, 800H και 800HT έχουν ως αποτέλεσμα διακριτές παραλλαγές στις απαιτήσεις θερμικής επεξεργασίας και στην απόδοση σέρβις, καθιερώνοντας έτσι μια σαφή κλίση απόδοσης που κυμαίνεται από -χρησιμότητα γενικής χρήσης έως υψηλή{4}{6}απόδοση δυνατότητα εφαρμογής. Σε πρακτικές βιομηχανικές εφαρμογές, η επιλογή του κατάλληλου κράματος απαιτεί ακριβή ευθυγράμμιση των εγγενών χαρακτηριστικών του κράματος με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις των συνθηκών λειτουργίας:
Το Incoloy 800 είναι κατάλληλο για περιβάλλοντα χαμηλής-έως-μέτριας θερμοκρασίας και χαμηλής-καταπόνησης, όπου η ευελιξία και η αποτελεσματικότητα κόστους-είναι βασικά ζητήματα. Το Incoloy 800H επιτυγχάνει μια ισορροπία μεταξύ της αντοχής σε υψηλή-θερμοκρασία και της πρακτικότητας, καθιστώντας το την προτιμώμενη επιλογή για τις περισσότερες εφαρμογές που φέρουν υψηλές-φορτώσεις θερμοκρασίας-. λαμβάνοντας υπόψη ότι το Incoloy 800HT επιδεικνύει εξαιρετική απόδοση υπό ακραίες συνθήκες εξαιρετικά{10}}υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής{12}}καταπόνησης-ιδιαίτερα σε απαιτητικά περιβάλλοντα όπου οι ασυμβίβαστες απαιτήσεις για μακροπρόθεσμη αντίσταση ερπυσμού και σταθερότητα διαστάσεων είναι πρωταρχικής σημασίας.