آلیاژ INCONEL 600

برخی از آلیاژها ترکیب کاملی از مقاومت ، مقاومت در برابر خوردگی و کارایی را ارائه می دهند ، و آنها را به یک ماده استاندارد در طیف گسترده ای از کاربردها تبدیل می کند. آلیاژ 600 INCONEL یکی از این محصولات شگفت انگیز است که یک انتخاب محبوب را اثبات می کند.

از بین همه آلیاژهای مختلف ، ما اینجا را در HTpipe حمل می کنیم ، یکی از پرکاربردترین و پر کاربردترین محصولات ، آلیاژ INCONEL 600 است. و به همین دلیل نیز. ترکیبی از مقدار زیاد نیکل ، کروم و آهن به این معنی است که در طیف وسیعی از محیط مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی از خود نشان می دهد ، از مقاومت در برابر ضربه خوبی برخوردار است و می توان از طریق روش های استاندارد ماشینکاری و جوشکاری کرد.

آلیاژ 600 INCONEL ماده ای بسیار متنوع است. از زمان معرفی آن در دهه 1930 ، ثابت شده است که برای بسیاری از صنایع ، از جمله فرآوری شیمیایی ، هوا فضا و هسته ای ، یک انتخاب محبوب است. این به دلیل مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر انواع محیط های خورنده است.

مقاومت در برابر خوردگی

یکی از دلایلی که آلیاژ 600 INCONEL به عنوان ماده استاندارد در تعدادی از صنایع مختلف شناخته می شود ، به لطف مقاومت در برابر خوردگی برتر آن است. گنجاندن کروم (تقریباً 14-17٪) در ترکیب آلیاژ به آن مقاومت خارق العاده ای در برابر شرایط اکسیداسیون در هر دو دمای بالا و محلول های خورنده می دهد. کروم همچنین مقاومت مواد را در برابر ترکیبات گوگردی نشان می دهد. این ماده دارای محتوای نیکل بسیار بالایی است که به مقاومت آن در کاهش محیط و همچنین محلول های قلیایی کمک می کند.

محتوای زیاد نیکل مزیت بسیار قابل توجه دیگری نیز برای این آلیاژ خاص دارد. یک مشکل رایج در مورد فولادهای ضد زنگ آستنیتی کروم نیکل این است که در اثر ترک خوردگی ناشی از استرس و خوردگی در محیطی که حاوی کلرید است ، از بین می روند. این عوامل می توانند شامل استرس ، آب و اکسیژن محلول باشند.

وقتی محتوای نیکل در آلیاژهای آستنیتی افزایش می یابد ، این تمایل کاهش می یابد. از آنجا که INCONEL Alloy 600 حداقل 72٪ محتوای نیکل دارد ، تقریباً کاملاً در برابر این ترک خوردگی ناشی از تنش-خوردگی کلرید-یون ایمن است. هنوز برخی شرایط وجود دارد که ممکن است باعث ترک خوردگی ناشی از خوردگی شود ، مانند وجود قلیایی های تند و تیز با مقاومت بالا ، اما درمان مناسب برای کاهش تنش قبل از استفاده می تواند به مبارزه با این مسئله کمک کند.

ترک خوردگی ناشی از استرس ممکن است در شرایطی که جیوه در دمای بالاتر وجود دارد وجود داشته باشد ، اما باز هم راه حل هایی برای این مشکل وجود دارد که شامل روش های صحیح تسکین استرس است. به همین دلیل است که برای مهندسان طراحی که در حال انتخاب ماده ای برای یک پروژه صنعتی هستند بسیار مهم است که بدانند آلیاژ در معرض چه عناصر خارجی و چه دمایی قرار دارد ، تا اطمینان حاصل شود که برای کاربرد نهایی مورد نظر به درستی درمان شده است.

مشخصات مکانیکی

آلیاژ INCONEL 600 و همچنین مقاومت در برابر خوردگی و سایر خصوصیات شیمیایی آن ، از طیف خوبی از مشخصات مکانیکی برخوردار است. بسته به نحوه درمان مواد ، می توان طیف گسترده ای از مقاومت ، سختی و مقاومت را بدست آورد.

به عنوان مثال ، در شرایط بازپخت ، آلیاژ 600 INCONEL دارای مقاومت تسلیم متوسط ​​25-50 ksi (MPA 345-17) و طول 55 تا 35٪ است. دانستن مشخصات دقیق عملکرد مهم در انتخاب ماده ای برای استفاده صنعتی است. خاصیت مقاومت بازده واقعی به تیمار ، فرم و شرایط آلیاژ بستگی دارد ، بنابراین این مقادیر تنها راهنمای مشخصات معمول موجود است. با این حال ، اگر آلیاژ به شدت سرد باشد ، مقادیر خاصیت آن می تواند به طور قابل توجهی بالاتر باشد. استحکام تسلیم آلیاژ 600 INCONEL به شکل سیم (قطر 1.6-6.4 میلی متر) که تحت فشار سردی و تعدیل فنر قرار گرفته است می تواند مقاومت عملکرد 150-210 ksi (1035-1450 MPa) را از خود نشان دهد.

یکی دیگر از ویژگی های اصلی مکانیکی ، مقاومت در برابر کشش ماده است ، حداکثر تنشی که یک ماده می تواند در هنگام کشش قبل از شکستن تحمل کند. مقاومت کششی دمای اتاق از 75-170 ksi (520-1170 MPa) متغیر است ، اما این امر به شکل و شرایط ماده مورد استفاده بستگی دارد. در همان شرایط منجمد و به صورت سیم که در بالا ذکر شد ، مقاومت کششی می تواند به 170-220 ksi (1170-1520 MPa) برسد. برای بالاترین مقادیر مقاومت ممکن ، سرد کاری لازم است. این معمولاً با یک عملیات حرارتی نیز ترکیب می شود - که در ادامه جزئیات آن را بررسی می کنیم.

در حالی که آلیاژ 600 INCONEL به دلیل کاربردهای دمای بالا و کاربردهای نهایی شناخته شده است ، دانستن تأثیر شرایط سردتر نیز مهم است. به عنوان مثال ، خواص کششی میله سردسیر در دمای برودتی کاهش 20 درصدی را نشان می دهد. همه خصوصیات مکانیکی تحت تأثیر محیط های سردتر نیستند. آلیاژ 600 INCONEL در دمای اتاق مقاومت خوبی در برابر ضربه دارد ، اما تقریباً در دمای پایین نیز تمام این مقاومت را حفظ می کند. با کاهش دما در آزمایش ها انتقال سخت و شکننده ای وجود ندارد.

مقاومت خستگی یکی دیگر از ویژگی های اصلی مکانیکی است که باید در نظر گرفته شود. این حداکثر استرسی است که ماده می تواند تحت بار مکرر تحمل کند. آزمایش پیشرفته برجسته می کند که کدام متغیرها بیشترین تأثیر را در مقاومت به خستگی آلیاژ INCONEL 600 دارند. به عنوان مثال ، تفاوت مقادیر مختلف کربن و مقادیر مختلف کار سرد / گرم هیچ تاثیری در رفتار فشار چرخشی ندارد. اندازه دانه و خواص مکانیکی آن بر سرعت خستگی پرتو چرخشی با سرعت بالا تأثیر می گذارد ، اما تأثیر کمی بر قدرت خستگی کم چرخه دارد.

با توجه به دمای بالا و عملکردهای حیاتی که از آلیاژ 600 INCONEL استفاده می شود ، مقدار خزش آن یکی دیگر از عوامل اصلی مکانیکی است. Creep تغییر شکل آهسته و تدریجی یک جسم در طول زمان است. آزمایشات مکانیکی کامل نشان می دهد که مواد پس از مدت ها قرار گرفتن در معرض دمای بالا ، ذوب نمی شوند. این به مناسب بودن آن برای طیف وسیعی از کاربردها و کاربردهای صنعتی کمک می کند.

کاربردهای صنعتی

با توجه به همه کاره بودن این آلیاژ ، آلیاژ 600 INCONEL طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف را به خود اختصاص می دهد ، به ویژه مواردی که دما به طور قابل توجهی افزایش می یابد. این شامل ، به عنوان مثال ، در کوره و زمینه های عملیات حرارتی برای هشدارها ، جعبه ها ، صدا خفه کن ها ، کمربندهای سیم ، منقلهای غلتکی. آلیاژ به لطف مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون و عناصر موجود در جو کوره در این شرایط عملکرد خوبی دارد.

این آلیاژ معمولاً در ظروف نیترید کننده استفاده می شود. نیتریدینگ یک عملیات حرارتی سخت شدن سطح است که بر روی فولاد اعمال می شود و با حل شدن نیتروژن بر روی سطح فلز بدون خطر تحریف کار می کند. این مورد از اوایل قرن 20 استفاده می شود ، زمانی که آدولف ماچلت متالورژی این فرآیند را به طور تصادفی در سال 1906 کشف کرد. آلیاژ 600 INCONEL به عنوان بخشی از سیستم مهار مفید است ، زیرا در دمای بالا به نیتروژن مقاوم است.

صنعت دیگری که در آن یکپارچگی و عملکرد در درجه اول اهمیت است ، حوزه هسته ای است ، جایی که مواد استفاده شده در شرایط شدید شامل گرما ، مواد شیمیایی خورنده و فشار زیاد قرار می گیرند. این آلیاژ پیشرفته از نظر فنی به یک ماده استاندارد در ساخت ، به ویژه در سیستم های آب راکتورها تبدیل شده است. این به دلیل مقاومت آن در برابر خوردگی توسط آب با خلوص بالا است ، و هیچ شواهدی از ترک خوردگی تنش-خوردگی کلرید-یون در استفاده وجود ندارد. هنگامی که آلیاژ 600 INCONEL برای استفاده در بخش هسته ای تولید می شود ، باید با مشخصات فوق العاده دقیق تولید شود و به آن آلیاژ INCONEL 600T اختصاص داده شود.

همچنین در صنایع شیمیایی ، برای مواردی مانند برج حباب ، لوله اواپراتور ، بخاری ، ورق لوله ، عکس ، عنکبوت لوله اشعه کاتد و موارد دیگر به خوبی استفاده می شود. به دلیل مقاومت خوب در برابر خوردگی ، برای پوسته پوسته شدن سینی های سولفید سدیم و همچنین تجهیزات برای اداره اسید ابیتیک در تولید خمیر کاغذ مفید است.

سرانجام ، می توان آن را در صنعت الکترونیک ، برای اجزایی مانند عنکبوت های لوله اشعه کاتد ، شبکه های تیراترون ، اعضای پشتیبانی لوله و فنرها استفاده کرد.

آلیاژ عملیات حرارتی

آلیاژ 600 INCONEL می تواند توسط کار گرم و سرد ساخته شود. در حالی که کار سرد باعث سخت شدن و تقویت مواد می شود ، با ترکیب کار سرد با کار گرم ، تولید خواص مکانیکی مختلف امکان پذیر است.

نوع عملیات حرارتی مورد استفاده بستگی به نتیجه نهایی دارد. به عنوان مثال ، یک تیمار بازپخت در حدود 1010 درجه سانتیگراد به مدت 15 دقیقه یک ماده نرم با ساختار دانه ریز می دهد ، که اغلب ترجیح داده می شود زیرا مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر کشش ، خستگی و ضربه بالاتر را ایجاد می کند. با این حال ، برای حداکثر مقاومت به خزش و پارگی ، بهتر است در دمای 1090 درجه سانتیگراد - 1150 درجه سانتیگراد به مدت یک تا دو ساعت درمان شود ، که کاربیدها را حل می کند و اندازه دانه بیشتری می دهد.

این فقط اثبات بیشتری از قابلیت انعطاف پذیری این آلیاژ است ، نشان می دهد که می توان از طریق کار ماهرانه ، آن را متناسب با نیازهای طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی تطبیق داد.