1.1 Väsymislujuus huoneenlämmössä
Inconel 600:lla on erinomainen väsymislujuus huoneenlämmössä korkean nikkelipitoisuuden ansiosta, mikä takaa hyvän sitkeyden ja sitkeyden.
Seos kestää suurta{0}}syklin väsymiskuormitusta (HCF) kohtuullisilla jännitysamplitudeilla.
Sileillä, kiillotetuilla näytteillä on tyypillisesti väsymisraja (kestävyysraja) alueella 200–250 MPa täysin käänteisessä kuormituksessa (R=–1).
Pintavirheet, työstöjäljet tai korroosio voivat merkittävästi vähentää väsymisrajaa.
1.2 Väsymislujuus korkeissa lämpötiloissa
Lämpötilan noustessa Inconel 600:n väsymislujuus laskee vähitellen.
400–600 asteessa väsymislujuus on noin 60–70 % huoneen-lämpötila-arvosta.
700 asteessa ja sen yläpuolella väsymislujuus laskee merkittävästi johtuen:
Lisääntynyt virumisen muodonmuutos.
Rajarajan heikkeneminen.
Hapettumis- ja ympäristöhyökkäys.
Inconel 600:ssa voi esiintyä syklistä hapettumista, halkeilun alkamista oksidiskaaloissa ja raerajahalkeilua, mikä lyhentää väsymisikää entisestään korkean-lämpötilojen väsyessä (lämpöväsymys).
1.3 Matala-syklin väsyminen (LCF).
Inconel 600:lla on hyvä matalan{1}}syklin väsymiskestävyys korkean taipuisuuden ja alhaisen haurastumisalttiuden ansiosta.
Se kestää huomattavaa plastista rasitusta syklisen kuormituksen aikana, joten se sopii komponentteihin, joihin kohdistuu:
Lämpöpyöräily.
Käynnistys-ja sammutusjaksot.
Mekaaninen pyöräily suurilla jännitysamplitudeilla.
Korkeissa lämpötiloissa LCF:n käyttöikä lyhenee ryömintä{0}}väsymisvuorovaikutuksen vuoksi, mikä aiheuttaa:
Kavitaatio raerajoilla.
Muovisen rasituksen kerääntyminen.
Rakeiden välinen halkeama kasvu.
1.4 Hitsauksen vaikutus väsymiskykyyn
Inconel 600 hitsattujen liitosten väsymislujuus on yleensä pienempi kuin perusmetallin.
Väsymyssuorituskykyä vähentäviä tekijöitä ovat mm.
Hitsauksesta aiheutuvat jäännösjännitykset.
Hitsausvirheet (huokoisuus, sulkeumat, alaleikkaus).
Stressin keskittyminen hitsin varpaissa ja juurissa.
Lämmön{0}}vaikutusvyöhykkeen (HAZ) pehmeneminen tai jyvien kasvu.
Jälki-hitsauksen lämpökäsittely (PWHT) voi parantaa väsymissuorituskykyä vähentämällä jäännösjännitystä, mutta voi hieman heikentää korkean-lämpötilojen lujuutta, jos sitä ei ohjata kunnolla.
1.5 Korroosion vaikutus väsymiseen (korroosioväsymys)
Inconel 600 on herkkä korroosioväsymiselle tietyissä ympäristöissä, erityisesti:
kloridi{0}}pitoisia liuoksia.
Happamat ympäristöt.
Korkean{0}}lämpöinen vesi tai höyry.
Korroosioväsymys vähentää väsymislujuutta ja voi johtaa ennenaikaiseen halkeamien alkamiseen.
Sitä vastoin Inconel 600:lla on hyvä korroosion väsymiskestävyys emäksisessä ympäristössä ja monissa hapettimissa sen vakaan oksidikerroksen ansiosta.
1.6 Väsymyshalkeamien kasvunopeus
Inconel 600:lla on suhteellisen alhainen väsymishalkeamien kasvunopeus huoneenlämmössä, mikä on hyödyllistä komponenteille, joissa halkeamia voi syntyä, mutta ne täytyy hillitä.
Korkeissa lämpötiloissa halkeamien kasvunopeus kasvaa johtuen:
Ympäristövaikutukset (hapettuminen, viruminen).
Viljaraja liukuva.
Seoksen halkeamien kasvukäyttäytymiseen vaikuttaa myös jännityskorroosiohalkeilu (SCC) tietyissä ympäristöissä.
1.7 Sovellukset, joissa väsymys on tärkeää
Inconel 600:ta käytetään monissa sovelluksissa, jotka vaativat hyvää väsymiskestävyyttä, mukaan lukien:
Ydinreaktorin komponentit (säätösauvojen käyttömekanismit, höyrynkehitinputket).
Lämmönvaihdinputket petrokemian tehtaissa.
Uunin komponentit ovat lämpökierron alaisia.
Turbiinin pakojärjestelmät ja korkean lämpötilan{0}}kanavat.
Ilmailu-avaruuskomponentit (vaikka kehittyneempiä superseoksia suositaan usein äärimmäisissä väsymisvaatimuksissa).
1.8 Yhteenveto
Inconel 600:lla on hyvä väsymiskyky huoneenlämmössä ja kohtuullisessa lämpötilassa.
Väsymislujuus laskee merkittävästi 700 asteessa ja sen yläpuolella virumisen, hapettumisen ja raerajavaikutusten vuoksi.
Hitsaus, korroosio ja lämpökierto voivat lyhentää väsymisikää.
Seos soveltuu korkean -syklin ja alhaisen-syklin väsymissovelluksiin, mutta lämpötilan, ympäristön ja stressitasojen huolellinen harkinta on välttämätöntä.
