2.4816 Сплав інконель 600

Inconel 600 — це нікель-хромовий сплав, який використовується в додатках, де потрібна корозійна стійкість і стійкість до високих температур. Цей нікелевий сплав розроблений для високих робочих температур від низьких до 2000 градусів F. Він не-магнітний і має чудові механічні властивості, що робить його ідеальним поєднанням високої міцності та гарної зварюваності в широкому діапазоні температур.

Високий вміст нікелю в Inconel 600 дозволяє йому зберігати значну стійкість у відновлювальних умовах, дозволяючи йому протистояти корозії, викликаній різноманітними органічними та неорганічними сполуками, надаючи йому чудову стійкість до корозійного розтріскування під напругою іонів хлориду, а також чудову стійкість до розчину лугу. Типове застосування цього нікелевого сплаву включає хімічну, целюлозно-паперову, аерокосмічну, ядерну промисловість і промисловість термічної обробки.

Нікелевий сплав 2.4816 (також відомий як Inconel600) в основному складається з таких елементів, як нікель (Ni) 72%, хром (Cr) 14%, залізо (Fe) 6%, марганець (Mn) менше або дорівнює 1% тощо. Він також містить кремній (Si) менше або дорівнює 0,5%, вуглець (C) менше або дорівнює 0,15%, сірка (S) Менше або дорівнює 0,015%, а залишок становлять домішки.

• Виняткова продуктивність Inconel600 заснована на його класичній потрійній системі нікель-хром-залізо. Нікель (Ni), як матричний елемент із вмістом не менше ніж 72%, забезпечує відмінну стійкість до корозії в середовищі, добру -температурну стабільність і властиву стійкість до корозійного розтріскування під напругою під напругою хлориду. Завдяки високому вмісту нікелю сплав виділяється в лужних середовищах і відновних кислотах, зберігаючи стабільну структуру аустеніту при високих температурах.
• Вміст хрому (Cr) контролюється між 14% і 17%, що надає сплаву чудову стійкість до окислення та корозії. Хром утворює щільну пасивуючу плівку оксиду хрому на поверхні матеріалу, що робить сплав 600 стабільним в окисних середовищах і підвищує його стійкість до цементації та азотування.
• Вміст заліза (Fe) становить 6% -10%, яке існує як балансуючий елемент, що знижує витрати на матеріали та позитивно впливає на продуктивність обробки. У порівнянні з чистим нікелем додавання відповідної кількості заліза покращує міцність сплаву, зберігаючи хорошу пластичність.
• Крім того, сплав також містить слідові кількості алюмінію (менше або дорівнює 0,3%) і титану (менше або дорівнює 0,3%), які утворюють стабільні оксиди та карбіди при високих температурах, що ще більше підвищує стійкість матеріалу до окислення та міцність при високих-температурах.

• З точки зору фізичних властивостей, сплав 600 має щільність 8,47 г/см³ і температуру плавлення між 1354-1413 градусами, що належить до типової категорії високотемпературних сплавів на основі нікелю. Його коефіцієнт теплового розширення становить 13,3 × 10⁻⁶/градус у діапазоні 20-100 градусів і збільшується до 16,2 × 10⁻⁶/градус у діапазоні 20-1000 градусів, показуючи типову характеристику збільшення коефіцієнта теплового розширення зі збільшенням температури.
• З точки зору магнітних властивостей, сплав 600 має надзвичайно низький магнетизм (магнітна проникність приблизно 1,01), зберігаючи не-магнітний стан під магнітним полем 200 Ерстед і температуру Кюрі до -194 градусів. Ця характеристика робить його цінним у точних приладах і електронних пристроях, які потребують немагнітного середовища.
• З точки зору механічних властивостей, міцність на розрив відпаленого сплаву 600 становить 550-690 МПа, межа текучості (зсув 0,2%) становить 205-345 МПа, а коефіцієнт подовження становить 35%-55%, що демонструє чудове узгодження міцності та в’язкості. Більше уваги заслуговує його здатність холодної обробки до зміцнення: через холодну деформацію міцність на розрив може досягати до 1517 МПа, забезпечуючи можливість для високоміцних застосувань.
• Високі температурні характеристики є ще однією перевагою сплаву 600. При 600 градусах міцність на розрив залишається вище 450 МПа; Підтримуйте хорошу міцність на розрив повзучості вище 700 градусів. У безперервному середовищі повітряного окислення при 1100 градусах матеріал все ще може зберігати структурну цілісність. Ця високо{7}}температурна енергія зумовлена ​​сумісним ефектом механізму зміцнення твердого розчину та дисперсійного зміцнення карбіду.

Гаряча обробка є основним методом формування сплаву 600, включаючи кування, гарячу прокатку, екструзію та інші методи. Цей сплав має хороші характеристики гарячої обробки та широке вікно процесу кування та прокатки.

Процес кування: температура нагрівання для кування сталевих зливків становить 1110-1140 градусів, а остаточна температура кування повинна підтримуватися вище 950 градусів, щоб уникнути випадання крихких фаз на межі зерен. Коефіцієнт кування зазвичай повинен бути не менше ніж 4:1, щоб забезпечити достатню фрагментацію та рекристалізацію литої структури. Для великих поковок використовується технологія різноспрямованого кування для уточнення розміру зерна та забезпечення однорідності ізотропних властивостей.

Процес гарячої прокатки: температура нагріву для прокатки слябів становить 1130-1170 градусів, а обробка гарячої прокатки є відносно легкою, що полегшує формування, ніж аустенітну нержавіючу сталь. Виробництво гарячекатаного тонкого листа вимагає суворого контролю температури нагрівання та проходів прокатки, а кінцева температура прокатки не повинна потрапляти в чутливий діапазон температур (зазвичай вимагає більше або дорівнює 900 градусам). Швидке охолодження після прокатки допомагає підтримувати стан твердого розчину та запобігає випаданню карбідів уздовж меж зерен.

Технології холодної обробки включають різні методи, такі як холодне волочіння, холодна прокатка та холодне прядіння. Для пруткових і дротяних матеріалів холодне волочіння є найважливішим методом обробки. Швидкість скорочення кожного проходу слід контролювати в розумному діапазоні (зазвичай 15% -25%), щоб уникнути появи тріщин під час обробки.

Проміжний відпал є обов'язковим етапом у технології холодної обробки. Коли кумулятивна деформація перевищує певну межу (зазвичай 30% -50%), необхідний проміжний відпал для усунення зміцнення та відновлення пластичності. Температура відпалу зазвичай становить 800-1050 градусів, з природним охолодженням або водяним охолодженням. Відпалений матеріал може продовжувати проходити холодну обробку.
 

• Пластина та тонка пластина: основні матеріали для хімічного обладнання

Лист Alloy 600 виготовляється та постачається відповідно до стандартів ASTM B168/ASME SB-168. Діапазон товщини плити становить від 0,5 мм тонкої плити до 80 мм середньої товщини, шириною до 3 метрів і довжиною до 6 метрів.

Дошка зазвичай поставляється в обробленому розчином стані і поставляється після кислотного миття, випрямлення та обрізки. Температура обробки твердого розчину становить 1010-1050 градусів. Після повітряного охолодження виходить однорідна однофазна структура аустеніту, що забезпечує оптимальну стійкість до корозії та ефективність обробки.

• Прутки та поковки: ключові компоненти-несучих конструкцій

Стрижні та поковки зі сплаву 600 є незамінним матеріалом. Відповідно до стандартів ASTM B166/ASME SB-166 прутки постачаються у кованому та прокатаному стані, з полірованою або полірованою поверхнею, діаметром від 6 мм до 500 мм і довжиною до 30 метрів.

Продукти кування охоплюють великі вали та фланці товщиною 100-600 мм, а також компоненти кільця та торта діаметром 200-1500 мм, що поставляються відповідно до стандартів ASTM B564/ASME SB-564. Круглики і заготовки кілець поставляються в кованому стані, а деталі кілець — у твердому стані.

Вимоги до процесу виготовлення поковок надзвичайно високі. Температура нагріву для кування сталевих злитків становить 1110-1140 градусів, а кінцева температура кування становить не менше 950 градусів; Температура нагріву для прокатки слябів становить 1130-1170 градусів. Технологія різноспрямованого кування використовується для подрібнення зерен і забезпечення однорідності внутрішньої структури поковок.

• Труби та безшовні труби: забезпечення систем транспортування рідини

Труби Alloy 600 виробляються відповідно до стандартів ASTM B163/ASME SB-163 (труби для конденсаторів і теплообмінників), ASTM B167/ASME SB-167 (безшовні труби загального користування) і ASTM B516/B517 (зварні труби).

Діапазон зовнішнього діаметра безшовних труб становить від 6 мм до 530 мм, а товщина стінки – від 0,5 мм до 50 мм. Зовнішній діаметр зварних труб може досягати 88,9 мм, а товщина стінки може досягати 3,7 мм. Труби зазвичай поставляються в стані травлення розчином, з гладкими внутрішніми та зовнішніми поверхнями для забезпечення потоку рідини та стійкості до корозії.

• Шовк і стрічки: точність і мініатюризація

З розвитком прецизійних виробничих технологій попит на дріт і стрічку зі сплаву 600 зростає з кожним днем. Шовкові матеріали поставляються у вигляді промитих твердим розчином кислоти дисків або прямих смуг, або у стані твердого розчину прямих смуг, тонко полірованих. Специфікації діаметра варіюються від 0,05 мм до 8 мм, що може задовольнити різноманітні потреби від мікроелектронної упаковки до оболонок термопар.

Смуга поставляється після холодної прокатки, обробки твердим розчином і видалення оксидної оболонки. Товщина може бути всього 0,1 мм, а ширина може досягати 500 мм. Він підходить для виробництва точних пружин, гофрованих трубок, ущільнень та електронних компонентів.

• Інші форми продукції

На додаток до основних форм продукції, згаданих вище, Alloy 600 також може поставлятися в різних формах, таких як заготовки, круглі коржі, кільця, зварювальний дріт тощо. Розмір заготовки коливається від 75 мм до 450 мм, а довжина може досягати до 10 метрів. Зварювальний дріт виготовляється за стандартом AWS A5.14 ERNiCr-3 і використовується для зварювання з'єднань однакових або різних матеріалів.

Inconel 600 відповідає міжнародним стандартам, таким як:

ASTM B168: стандартні специфікації для пластин, листів і смуг зі сплаву нікель-хром-залізо.

ASTM B166: охоплює прутки, прутки та дроти зі сплаву нікель-хром-залізо.

AMS 5540: Специфікація аерокосмічного матеріалу для Inconel 600.

EN, DIN і JIS: Відповідає європейським, німецьким і японським стандартам.

Інконель 600 використовується в багатьох галузях промисловості завдяки своїм універсальним властивостям:

• Аерокосмічна

Лопатки турбіни, компоненти двигуна та вихлопні системи.

• Хімічна обробка

Реактори, теплообмінники та системи трубопроводів піддаються впливу корозійних хімікатів.

• Атомна енергетика

Труби парогенераторів та інші компоненти ядерних реакторів.

• Термічна обробка

Компоненти печі, такі як муфелі, реторти та кошики.

• електроніка

Нагрівальні елементи та оболонки термопар.

• Морська техніка

Компоненти, що піддаються впливу морської води та морської атмосфери.

Q1: Що таке німецький стандарт (DIN): 2.4816 Жаростійкий сплав з нікелю, хрому, заліза? Яка його основна ідентичність?
A: Це аустенітний жароміцний-сплав, названий відповідно до німецьких промислових стандартів (DIN), з нікелем (Ni) як матрицею та додаванням великої кількості хрому (Cr), заліза (Fe) та інших посилюючих елементів. Відповідною міжнародно визнаною маркою є Inconel 600 (US UNS N06600).

Q2: Які таємниці хімічного складу та мікроструктури цього сплаву?
A: Корінь його продуктивності глибоко вкорінений у точному проектуванні хімічного складу. На додаток до нікелю (більше або дорівнює 72%), що забезпечує стабільну аустенітну матрицю та стійку до корозії -основу, хром (14-17%) сприяє стійкості до високотемпературного окислення, а залізо (6-10%) використовується для регулювання вартості та деяких властивостей. Він також містить невеликі кількості елементів, таких як вуглець, марганець, кремній, мідь тощо. Така комбінація складу гарантує, що сплав не схильний до шкідливих фазових перетворень при високих температурах і має стабільну мікроструктуру.

Q3: Які його видатні переваги порівняно з іншими подібними сплавами?
В: По-перше, його -стійкість до високотемпературного окислення надзвичайно видатна, особливо стабільна в умовах циклічного окислення. По-друге, він має відмінну стійкість в атмосферах науглерожування та азотування, що має вирішальне значення в хімічній та термічній промисловості. Крім того, він має чудову холодну та гарячу обробку та зварювання, що полегшує виготовлення складних компонентів.

Q4: На що слід звернути увагу при обробці та виготовленні цього сплаву?
A: Гаряча обробка: нагрівання має бути рівномірним, уникаючи тривалого перебування в діапазоні температур осадження фази з низькою температурою плавлення (приблизно 700-900 градусів C).
Холодна обробка: Швидкість деформаційного зміцнення є відносно високою, і для відновлення пластичності може знадобитися проміжний відпал.
Зварювання: рекомендується використовувати такі методи, як зварювання в інертному газі вольфраму (GTAW) і використовувати відповідні зварювальні матеріали.
Термічна обробка: обробка твердим розчином (швидке охолодження приблизно після 1100-1150 градусів C) зазвичай використовується для отримання найкращої стійкості до корозії та пом’якшеної структури.

Q5: Який майбутній розвиток цього матеріалу?
В: З розвитком передових-технологій, таких як чиста енергетика, ефективне виробництво електроенергії та дослідження глибокого космосу, вимоги до продуктивності матеріалів у більш екстремальних умовах лише зростатимуть.

Популярні Мітки: 2.4816 сплав інконель 600, Китай виробники сплаву 2.4816 інконель 600