Mikä on Incoloy 840 Materiaali

1. Mikä on Incoloy 840 -materiaali?

Incoloy 840 on anikkeli - rauta - kromi (ni - fe - cr) superalloosKehittäjä Special Metals Corporation, joka kuuluu korkean - -seoksen Incoloy -perheeseen. Se on suunniteltu erityisesti poikkeuksellisen suorituskyvyn kannalta ankarissa ympäristöissä, jotka yhdistyvätkorkeat lämpötilat, syövyttävä media(erityisesti kloridi - rikkaat tai vähentävät olosuhteet) ja mekaaninen rasitus - Aikaisempien seoksien, kuten Incoloy 800, avainrajoituksia.

Toisin kuin puhtaasti rauta - -pohjainen tai nikkeli - pohjaiset seokset, Incoloy 840 tasapainottaa rautaa (kantametallina, ~ 40–45%painon mukaan) nikkelillä (32–36%) ja kromi (19–23%) ainutlaatuisen sekoituksen ominaisuuksien kanssa:

Korkea - Lämpötilan vakaus: Se säilyttää lujuuden ja vastustaa hapettumista jopa ~ 1050 asteeseen (1922 astetta F) ilmassa, joten se sopii jatkuvaan palveluun uuneissa, kattiloissa ja lämmönvaihtimissa.

Ylivoimainen korroosionkestävyys: Molybdeenin kriittinen lisäys (2,5–3,5%) parantaa pistorasiankestävyyttä, rakokorroosiota ja happojen vähentämistä (esim. Rikkihappo), kun taas vähähiilipitoisuus (<0.05%) minimizes "sensitization" (loss of corrosion resistance after heat treatment).

Mekaaninen kestävyys: Se tarjoaa korkeamman vetolujuuden/saantolujuuden ja virumiskestävyyden (vastus pitkälle - termin muodonmuutokselle lämmön/kuormituksen alla) kuin vakioseokset, tukevat rakennesovelluksia, kuten paineastiat ja offshore -komponentit.

Tyypillinen loppu - Käytä teollisuutta sisältävät kemiallisen prosessoinnin, suolanpoiston, öljyn ja kaasun (offshore -hapanpalvelun), sähköntuotannon (korkea - tehokkuuskattilat) ja jätteet - - energiakasvien -, jos kestävyys yhdistetyssä lämmössä ja korroosiossa on.

2. Mikä on Incoloy 840 -materiaalin kemiallinen koostumus?

Incoloy 840: n koostumus standardisoidaan eritelmissä, kuten ASTM B409 (levyt/arkit) ja ASTM B418 (hitsaus täyttömetalli), tarkalla elementtiruokailla, jotka on räätälöity suorituskykytavoitteisiinsa. Alla olevassa taulukossa hahmotellaan senTyypillinen kemiallinen koostumus painoprosentin mukaan:

Elementti	Koostumusalue (paino %)	Avainrooli suorituskyvyssä
Rauta (Fe)	Tasapaino (~ 40–45%)	Toimii pohjametallina, tasapainotuskustannuksina ja mekaanisena lujina (erottaa sen nikkelistä - -pohjaiset inconel -seokset).
Nikkeli (Ni)	32.0 – 36.0	Parantaa stabiilisuutta vähentämisympäristöissä, parantaa korkeaa - lämpötilaa ja parantaa vastusta sulfidikorroosiolle.
Kromi (CR)	19.0 – 23.0	Muodostaa pinnalle tiheän, tarttuvan kromioksidikerroksen (Cr₂o₃), mikä tarjoaa ytimen vastustuskyvyn hapettumiselle ja hapettaville hapoille (esim. Typpihappo).
Molybdeeni (MO)	2.50 – 3.50	Kriittinen seostuselementti: Parantaa rajusti pistorasiasta, rakokorroosiota (klorideja, kuten merivettä) ja happojen vähentämisessä (esim. Laimea rikkihappo). Vahvistaa myös seosmatriisia korkeissa lämpötiloissa.
Hiili (c)	Enintään 0,05	Minimoitu kromikarbidien (CR₂₃C₆) saostumisen estämiseksi viljarajoissa, mikä aiheuttaisi herkistymistä ja rakeiden välistä korroosiota.
Mangaani (MN)	Enintään 1,00	Hallitsee rikkiä - indusoivat haurautta ja auttaa deoksidaatiossa valmistuksen aikana; pidetään alhaisena lämpöväsymyksen välttämiseksi syklisessä korkeassa - lämpötilapalvelussa.
Pii (Si)	Enintään 1,00	Auttaa muodostamaan suojaoksidikerros ja toimii deoksidaattorina; Ei liiallista lisäystä haurauden estämiseen.
Alumiini (AL)	0.15 – 0.60	Toimii titaanin kanssa viljarakenteen hienosäätöön, pienen saostumisen kovettumisen edistämiseksi ja kromioksidikerroksen tarttuvuuden parantamiseksi.
Titanium (TI)	0.15 – 0.60	Stabiloi jäännöshiilen (titaanikarbidien muodostaminen, tic, Cr - karbidien sijasta) ja parantaa korkeaa - lämpötilan ryömintävastusta.
Kupari (Cu)	Enintään 0,75	Hivenaine; on minimaalinen vaikutus ydinominaisuuksiin, mutta se voi hiukan parantaa vastustuskykyä rikkihapolle.
Typpi (n)	Enintään 0,015	Pidetään ultra - matalassa tasossa haurasten nitridien muodostumisen välttämiseksi, mikä voisi vähentää taipuisuutta.
Rikki (t)	Enintään 0,015	Tiukasti rajoitettu kuuman halkeamisen estämiseksi hitsauksen aikana ja vähentämään haurautta korkeissa lämpötiloissa.
Fosfori (p)	Enintään 0,030	Minimoitu viljarajanhallinnon välttämiseksi ja sitkeyden parantamiseksi.

Tämä koostumus on optimoitu huolellisesti kaupan välttämiseksi - korroosionkestävyyden, korkean - lämpötilan suorituskyvyn ja mekaanisen voimakkuuden - välillä, joka tekee Incoloy 840: n monipuolisen valinnan ankarille, multi - stressiympäristöille.

3. Mikä on Incoloy 840 -materiaalin kovuus?

Incoloyn 840: n kovuus riippuu pääasiassa senlämmönkäsittelytila, kun eri prosessit (esim. Hehkutus, ratkaisukäsittely) modifioivat sen mikrorakennetta ja mekaanisia ominaisuuksia. Alla on tyypilliset kovuusarvot yleisimmille palveluolosuhteille, mitattuna käyttämällä tavallisia kovuustestausmenetelmiä:

a. Hehkutettu tila (yleisin korkealle - lämpötila/yleinen palvelu)

Hehkutus on ensisijainen lämpökäsittely Incoloy 840: lle, johon sisältyy lämmitys ~ 980–1040 asteeseen (1800–1900 astetta F), pitäen tietyn ajan (yhtenäisen mikrorakenteen varmistamiseksi) ja sitten ilma- tai uunin jäähdytys. Tämä prosessi pehmentää seosta, parantaa taipuisuutta ja optimoi korroosionkestävyyden -, mikä sopii useimpiin pääkäyttöön (esim. Lämmönvaihdinputket, kattilan komponentit).

Brinell -kovuus (HB): 170 - 200 HB

HUOMAUTUS: Brinell -testaus käyttää 10 mm: n teräspalloa ja 3000 kg kuormitusta, mitataan sisennyksen halkaisija kovuuden laskemiseksi. Tämä alue heijastaa Incoloy 840: n tasapainoista lujuutta ja taipuisuutta hehkutetussa muodossa.Rockwell -kovuus (HRB): 85 - 95 HRB

Rockwell B -testaus käyttää 1/16 tuuman teräspalloa ja 100 kg kuormaa; HRB: tä käytetään yleisesti pehmeisiin seoksiin. Tämä alue kohdistuu Brinell -arvoihin, mikä vahvistaa kohtalaisen kovuuden.Vickers -kovuus (HV): 180 - 220 HV

Vickers -testaus käyttää timanttipyramidin sisennystä ja muuttuvaa kuormaa; Se on tarkempi ohuille osille. HV -alue korreloi Brinellin ja Rockwell -arvojen kanssa tarjoamalla johdonmukaisuuden testimenetelmien välillä.

b. Ratkaisu - käsitellyt tila (tehostetun lujuuden varalta)

Joissakin tapauksissa Incoloy 840 voi suorittaa liuoskäsittelyn (samanlainen kuin hehkutus, mutta nopeammalla jäähdytyksellä, esim. Veden sammutus) hienostuneen mikrorakenteen ja hiukan suuremman lujuuden säilyttämiseksi. Tämä on kuitenkin vähemmän yleistä kuin hehkutus, koska se voi vähentää taipuisuutta hieman.

Brinell -kovuus (HB): 190 - 210 HB

Rockwell -kovuus (HRB): 90 - 98 HRB

Vickers -kovuus (HV): 200 - 230 HV

c. Postitse - hitsaus- tai ikääntyneitä tilat

Lähetä - hitsaus: Hitsaus voi paikallisesti kovettaa lämmön - vaikuttavan vyöhykkeen (HAZ) nopean jäähdytyksen vuoksi. HAZ voi saavuttaa 210–230 HB: n, mutta tätä tyypillisesti lieventää postilla - hitsauslämpökäsittely (PWHT, esim. Hehkutus 900–950 asteessa) alkuperäisen hehkutetun kovuuden palauttamiseksi (170–200 HB).

Ikääntyminen: Toisin kuin sademäärä - kovettuneita seoksia (esim. Inconel 718), Incoloy 840: ää ei läpäissyt tarkoituksellista ikääntymistä kovuuden lisäämiseksi - sen lujuus tulee kiinteästä - liuoksen vahvistamisesta (molybdeenien kautta) kuin metallien välinen vaihemuodostus.