Lastnosti Inconela 625
Inconel 625 (zlitina 625, UNS N06625, 2.4856) je zlitina na osnovi niklja z dobro močjo in odlično korozijsko odpornostjo pri povišanih temperaturah. Je predvsem nikelj (vsaj 58%) z dodanim kromom, pa tudi manjše količine molibdena, niobija, železa, tantala, kobalta in sledov mangana, silicija, aluminija in titana.
Inconel 625 je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja razvila Inco Corporation (zdaj del korporacije Special Metals Corporation), od tod tudi blagovna znamka Inconel. Čeprav drugi proizvajalci zdaj proizvajajo različne različice Inconela, je blagovna znamka Inconel postala splošna blagovna znamka za družino zlitine Nickel-Chromium. Njen začetni razvoj je izhajal iz potrebe po tem, da zlitine delujejo pri naraščajočih temperaturah v procesu proizvodnje električne energije (nadkritična para), saj bi to lahko povečalo termodinamično učinkovitost opreme. Začetne aplikacije so vključevale parne cevovode, vendar se je sčasoma njegova ponudba znatno razširila na vesoljske, dirkalne izpušne pline, industrijske plinske izpušne cevi, toplotne izmenjevalnike, gorivne linije in celo raketne komponente. Ker so se metalurško znanje in tehnike izdelave jekla izboljšale, je sestava zlitine rahlo prilagojena. Trenutna specifikacija ima večjo odpornost na lezenje in varčnost kot originalna različica, zaradi česar je primernejša za uporabo v komponentah črpalke in ventila v visokotemperaturnih in visokotlačnih elektrarnah.
Nikljeve zlitine so zelo primerne za visoko temperaturno uporabo, ker tvorijo stabilno, pasivno oksidno plast, ki preprečuje nadaljnjo oksidacijo kovine. Kromijevi dodatki izboljšajo korozijsko odpornost, vendar le malo izboljšajo mehanske lastnosti. Za Inconel 625 Alloy, niobium in manganov dodatki izboljšajo moč. Najmanjša trdnost donosa je 50 ksi (345 N/mm²) za premere, večji od 4 palcev (100 mm) in 60 ksi (415 N/mm²) za manjše premere. Najmanjše natezne trdnosti so 110 KSI (760 N/mm²) in 120 KSI (830 N/mm²).
Majhne količine mangana (običajno<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 je topen tudi v nikljevih kromijevih zlitinah, vendar se najpogosteje uporablja v drugih zlitinah, kot je Inconel 718, za zagotavljanje padavin. Niobium je krepitveni material. Po staranju toplotne obdelave se Niobium združi z ogljikom, da tvori majhne delce niobijevega karbida, kar močno izboljša moč. Vendar se v Inconel 625 zlitine niobium uporablja v večjih količinah, običajno 3-4%. Izboljša celoten učinek krepitve trdne raztopine in izboljšuje delovanje lezenja v visokih temperaturnih in dolgih servisnih pogojih, vendar staranje obdelave v celoti ne izvaja njegovega učinka. Nekatere stranke imajo posebne zahteve za staranje zlitine 625, to je dodatno staranje in testiranje izdelkov, ki jih žari trdne rešitve, vendar so takšne zahteve razmeroma redke.
Čeprav zlitina Inconel 625 ni tako močna kot Inconel 718 in druge padavinske zlitine, je njegova moč donosa primerljiva z dupleksnim nerjavnim jeklom in nekoliko nižja od super dupleksne nerjavečega jekla. Poleg tega so njegove lastnosti bolj stabilne v širšem temperaturnem območju. Moč udarca se vzdržuje pri nizkih temperaturah (-196), medtem ko feritski in avstenitni-feritni dupleksni nerjavni jekel prehod na krhki zlom med -70 stopnjo in -50. Prav tako njihove mehanske lastnosti ostajajo dokaj stabilne do 650 stopinj, nad katerimi donosnost in natezne trdnosti znatno padejo. Vsebnost niklja zagotavlja nadaljnjo oksidacijsko odpornost do skoraj 1000 stopinj, kar omogoča uporabo v nestrukturnih ali obremenitvah.
Odpornost na lezenje in utrujenost ostaneta do 650 stopinj, saj se pri tej temperaturi pojavljajo zelo počasni procesi padavin, kar rahlo razpade mehanske lastnosti. Hladno delo se lahko uporabi za skromno povečanje ravni trdnosti. Izdelava in varjenje sta tudi zelo preprosta, pod pogojem, da se uporablja pravilna oprema, nastavitev in varilni postopek.
Čeprav se uporablja predvsem v aplikacijah, kjer se njene mehanske lastnosti izkoriščajo v širokem temperaturnem območju, je podprta tudi z odlično korozijsko odpornostjo v širokem območju medijev. Z več kot 20% kroma in do 10% molibdena ima zlitina Inconel 625 ekvivalentno odpornost proti uporu (PRE) 45 ali več. To zagotavlja odlično odpornost proti koroziji in vrzeli. Kot rezultat, je zelo primeren za uporabo v okolju morske vode, bojih ali odplak ter za izdelavo ladijskih komponent in na morju.
Industrija kemijske predelave je tudi pogosta aplikacija za zlitino Inconel 625. Poleg svoje korozije in visoke temperaturne odpornosti je njegova enostavnost varjenja in izdelave idealna za proizvodno opremo, kot so toplotni izmenjevalci, ventili in priključki.
Inconel 625 Zlitina se srečuje s standardi NACE MR -1075 (ISO 15156-3) za okolja, ki vsebujejo vodikov sulfid ali H2S. Kot rezultat tega se pogosto uporablja pri nanašanju nafte in plina, kjer se vrtine štejejo za "kisle" in obstaja tveganje za razpokanje sulfidnega stresa. Mikrostruktura in inherentna žilavost razreda sta zelo primerna za orodja, cevi za izterne in obešala.
