SLITINA INCONEL 600

Některé slitiny nabízejí dokonalou kombinaci pevnosti, odolnosti proti korozi a zpracovatelnosti, což z nich činí standardní materiál v široké škále aplikací. Slitina INCONEL 600 je jedním z takových zázračných produktů, který dokazuje oblíbenou volbu.

Ze všech různých slitin, nosíme zde na HTpipe, jeden z nejpoužívanějších a všestranných výrobků je SLITINA INCONEL 600. A taky z dobrého důvodu. Kombinace vysokého obsahu niklu, chromu a železa znamená, že vykazuje vynikající odolnost proti korozi v řadě prostředí, má dobrou rázovou pevnost a může být opracována a svařována standardními metodami.

Slitina INCONEL 600 je velmi všestranný materiál. Od svého zavedení ve třicátých letech se ukázalo, že je oblíbenou volbou pro řadu průmyslových odvětví, včetně chemického zpracování, letectví a energetiky. To je způsobeno jeho vysokou teplotou a odolností vůči všem druhům korozivních prostředí.

Odolnost proti korozi

Jedním z důvodů, proč je slitina INCONEL 600 standardním materiálem v řadě různých průmyslových odvětví, je vynikající odolnost proti korozi. Zahrnutí chromu (přibližně 14-17%) ve složení slitiny jí dává fantastickou odolnost proti oxidačním podmínkám při vysokých teplotách i v korozivních řešeních. Chrom také dává materiál odolnost vůči sírové sloučeniny. Materiál má velmi vysoký obsah niklu, což přispívá k jeho odolnosti při snižování prostředí, stejně jako alkalické roztoky.

Vysoký obsah niklu má další velmi pozoruhodný přínos pro tuto konkrétní slitinu. Častým problémem austenitických chrom-niklových nerezových ocelí je mimo jiné to, že selhávají v důsledku praskání proti korozi v prostředí obsahujícím chloridy. Tyto faktory mohou zahrnovat stres, vodu a rozpuštěný kyslík.

Když se zvyšuje obsah niklu v austenitických slitinách, tato tendence klesá. Vzhledem k tomu, že slitina INCONEL Alloy 600 má minimálně 72% obsah niklu, je téměř zcela imunní vůči tomuto praskání chlorid-iontového napětí a korozi. Stále existují některé podmínky, které mohou způsobit stres-koroze praskání, například v přítomnosti vysoké teploty, vysoko pevnost žíravé zásady, ale správné stres-reliéfní ošetření před použitím může pomoci v boji proti tomuto.

K trhlinám mezi stresem a korozí může docházet i v situacích, kdy je rtuť přítomna při vyšších teplotách, ale opět existují řešení tohoto problému, která zahrnují správné postupy odbourání stresu. To je důvod, proč je tak důležité, aby konstruktéři, kteří vybírají materiál pro průmyslový projekt, věděli, jaké vnější prvky a jaké teploty bude slitina vystavena, aby bylo zajištěno, že je správně ošetřena pro zamýšlenou koncovou aplikaci.

Mechanické vlastnosti

Slitina INCONEL 600 má kromě odolnosti proti korozi a dalších chemických vlastností také dobrou škálu mechanických vlastností. Je možné získat širokou škálu pevnosti, tvrdosti a houževnatosti, v závislosti na tom, jak je materiál ošetřen.

Například ve stavu žíhaného má slitina INCONEL 600 mírnou mez kluzu 25-50 ksi (172-345 MPa) a prodloužení 55 až 35%. Znalost přesné specifikace výtěžnosti je důležitým aspektem při výběru materiálu pro průmyslové použití. Skutečná vlastnost mez kluzu závisí na úpravě, formě a stavu slitiny, takže tyto hodnoty jsou pouze vodítkem k typickým specifikacím, které jsou k dispozici. Pokud je však slitina silně za studenapracována, její hodnoty vlastností mohou být výrazně vyšší. Mez kluzu slitiny INCONEL 600 ve formě drátu (průměr 1,6-6,4 mm), která prošla tažením za studena a povrchovou úpravou pružiny, může vykazovat mez kluzu 150-210 ksi (1035-1450 MPa).

Další klíčovou mechanickou vlastností je pevnost materiálu v tahu, maximální napětí, které materiál vydrží při roztažení před rozbitím. Jmenovitá pevnost v tahu při pokojové teplotě se pohybuje od 75 do 170 ksi (520-1170 MPa), ale opět to závisí na tvaru a stavu použitého materiálu. Za stejných podmínek, které byly za studena a ve formě drátu, jak je uvedeno výše, může pevnost v tahu dosáhnout 170-220 ksi (1170-1520 MPa). Pro nejvyšší možné pevnostní hodnoty je vyžadováno za studena. To je obvykle v kombinaci s tepelným zpracováním příliš - které se podíváme na podrobněji dále.

Zatímco slitina INCONEL 600 je známá pro své vysokoteplotní aplikace a konečné použití, je důležité znát také účinek chladnějších podmínek. Například v tahu tyče tažené za studena při kryogenních teplotách vykazují 20% snížení. Ne všechny mechanické vlastnosti jsou ovlivněny chladnější prostředí ačkoli. Slitina INCONEL 600 má dobrou rázovou pevnost při pokojové teplotě, ale zachovává prakticky veškerou tuto sílu při nižších teplotách. Neexistuje žádný tvrdý až křehký přechod s klesající teplotou v testech.

Únavová pevnost je další klíčovou mechanickou vlastností, která je třeba zvážit. Jedná se o maximální napětí, které může materiál vydržet při opakovaném zatížení. Pokročilé testování zdůrazňuje, které proměnné mají největší vliv na únavovou pevnost slitiny INCONEL 600. Například rozdílné hodnoty obsahu uhlíku a různá množství práce za tepla/za studena nemají žádný zjevný vliv na cyklické namáhání. Velikost zrna a mechanické vlastnosti mají vliv na vysokorychlostní únavovou pevnost rotujícího paprsku, ale mají malý vliv na únavovou pevnost s nízkým cyklem.

Vzhledem k vysokým teplotním, kritickým funkcím, pro které se slitina INCONEL 600 používá, je jeho hodnota tečení dalším klíčovým mechanickým faktorem. Tečení je pomalá a postupná deformace objektu v průběhu času. Důkladné mechanické testy ukazují, že materiál není embrittle po dlouhém vystavení vysokým teplotám. To pomáhá jeho vhodnosti pro širokou škálu průmyslových použití a aplikací.

Průmyslové aplikace

Vzhledem k tomu, jak univerzální je tato slitina, slitina INCONEL 600 propůjčuje širokou škálu různých aplikací, zejména těch, kde jsou teploty výrazně vyšší. To zahrnuje například v peci a tepelně ošetřujících polích pro retorty, krabice, mufle, drátěné pásy, válečkové krby. Slitina si v těchto situacích vede dobře díky výše uvedené odolnosti vůči oxidaci a prvkům přítomným v atmosféře pece.

Slitina se běžně používá v nitridních nádobách. Nitridace je povrchově kalené tepelné zpracování aplikované na ocel, která působí rozpouštěním dusíku na povrch kovu bez rizika zkreslení. Používá se od počátku 20.století, kdy metalurg Adolph Machlet objevil tento proces náhodou v roce 1906. Slitina INCONEL 600 je užitečná jako součást kontejnmentu, protože je odolná vůči dusíku při vysokých teplotách.

Dalším odvětvím, kde je integrita a výkonnost prvořadá, je jaderná oblast, kde se použité materiály dostávají do extrémních podmínek zahrnujících teplo, korozivní chemikálie a vysoký tlak. Tato technicky vyspělá slitina se stala standardním konstrukčním materiálem, zejména ve vodních systémech reaktorů. To je díky své odolnosti proti korozi vysoce čistý vodou a bez důkazů o chlorid-iontovém napětí, korozním praskání v provozu. Pokud je slitina INCONEL 600 vyrobena pro použití v jaderném sektoru, musí být vyrobena podle neuvěřitelně náročných specifikací a dostane se jí vlastní označení, SLITINA INCONEL 600T.

To je také dobře používán v chemickém průmyslu, pro věci, jako jsou bublinkové věže, výparník trubky, ohřívače, trubkové plechy, fotografie, katodové trubice pavouci a další. Díky své dobré odolnosti proti korozi je užitečné pro odlupování zásobníků pro výrobu síranu sodného, stejně jako zařízení pro manipulaci s kyselinou abietickou při výrobě papírenské buničiny.

A konečně, může být použit v elektronickém průmyslu, pro komponenty, jako jsou katodové trubice pavouky, thyratronové mřížky, členy podpory trubek a pružiny.

Tepelné zpracování slitiny

Slitina INCONEL 600 může být vyrobena jak horkou, tak za studena. Zatímco práce za studena ztvrdne a posiluje materiál, kombinací studené práce s horkou prací je možné vyrábět různé mechanické vlastnosti.

Použitý typ tepelného zpracování závisí na tom, jaký konečný výsledek je zapotřebí. Například žíhání asi 1010 ° C po dobu 15 minut poskytne měkký materiál s jemnou strukturou, která je často preferována, protože poskytuje lepší odolnost proti korozi a vyšší pevnost v tahu, únavu a rázovou pevnost. Nicméně, pro maximální tečení a prasknutí sílu, to je nejlépe léčit při 1090 ° C-1150 ° C po dobu jedné až dvou hodin, který rozpouští karbidy a dává větší velikost zrna.

To je jen další důkaz všestrannosti této slitiny, což ukazuje, že ji lze prostřednictvím odborného zpracování přizpůsobit potřebám tak široké škály průmyslových aplikací.