1. Oxide Scale koostumus
Korkeissa lämpötiloissa (yleensä yli 600–700 astetta) Inconel 600 (Ni-15Cr-8Fe) muodostaa pintaoksidisuolan, joka koostuu pääasiassa kromioksidista (Cr₂O3).
Kromilla on vahva affiniteetti happea kohtaan ja se hapettuu ensisijaisesti muodostaen tiheän, jatkuvan Cr2O3-kerroksen.
Tämä Cr2O3-kerros toimii diffuusioesteenä rajoittaen hapen lisäpääsyä ja metalli-ionien diffuusiota ulospäin.
2. Kiinnittymisominaisuudet
Inconel 600:ssa muodostettu Cr2O3-asteikko tunnetaan seuraavista:
Hyvä tarttuvuus alla olevaan metallialustaan.
Alhainen haihtuvuus ja korkea lämpöstabiilisuus hapettavissa olosuhteissa.
Hidas kasvuvauhti, mikä edistää pitkäkestoista{0}}suojaa.
Vahva tarttuvuus johtuu:
Kemiallinen sidos Cr2O3-asteikon ja lejeeringin pinnan välillä.
Suhteellisen pieni epäsopivuus lämpölaajenemisessa oksidin ja nikkeli{0}}pohjaisen substraatin välillä verrattuna joihinkin rauta{1}}pohjaisiin seoksiin.
Merkittävän sisäisen hapettumisen tai huokoisten oksidirakenteiden puuttuminen, jotka heikentäisivät tarttuvuutta.
3. Oksidiadheesioon vaikuttavat tekijät
Vaikka Inconel 600:n oksidihilse yleensä tarttuu, useat tekijät voivat vaikuttaa sen tarttumiseen ja eheyteen:
Temperature and Time: At very high temperatures (e.g., >1000–1100 astetta) pitkiä aikoja, hilse voi paksuuntua, kehittää lämpöjännitystä ja tulla alttiimmaksi roiskeille jäähtyessään.
Lämpökierto: Toistuva kuumennus ja jäähdytys voi aiheuttaa lämpöjännitystä oksidi-metallirajapinnassa, mikä saattaa aiheuttaa halkeilua tai halkeilua, varsinkin jos kalkki paksunee.
Ympäristö: Puhtaassa hapetuksessa tarttuvuus on tyypillisesti hyvä. Ympäristöissä, jotka sisältävät rikkiä, hiiltä tai halogeeneja (esim. klooria), oksidihilse voi muuttua tai vaurioitua, mikä heikentää sen suojaavaa luonnetta ja tarttumista.
Pinnan kunto: Aiempi pinnan viimeistely, saastuminen ja kylmätyöstö voivat vaikuttaa alkuperäiseen oksidin muodostumiseen ja myöhempään tarttumiseen.
4. Käytännön vaikutukset
Inconel 600:n oksidisuolen vahva tarttuvuus on hyödyllinen sellaisissa sovelluksissa kuin:
Korkean{0}}lämpötilojen lämmityselementit ja uunin komponentit
Lämmönvaihdinputket hapettavassa ja syövyttävässä ympäristössä
Ydinreaktorin komponentit (jos hapettumisen ja korroosionkestävyys on kriittinen)
Sen avulla materiaali säilyttää suojaavan oksidikerroksensa myös pitkäaikaisen-korkeille lämpötiloille altistumisen jälkeen, mikä vähentää toistuvan puhdistuksen tai vaihdon tarvetta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että Inconel 600:lla on vahva oksidikiven tarttuvuus, koska muodostuu tiheä, jatkuva Cr2O3-kerros, joka tarjoaa erinomaisen korkean -lämpötilojen hapettumisenkestävyyden. Äärimmäisessä lämpösyklissä tai aggressiivisissa ympäristöissä saattaa kuitenkin esiintyä jonkinasteista hilseilyä tai hajoamista.
