Augstas temperatūras sakausējumi - sakausējumi uz niķeļa bāzes
Augstas temperatūras sakausējumi attiecas uz metāla materiāla veidu, kura pamatā ir dzelzs, niķelis un kobalts, kas ilgstoši var darboties augstā temperatūrā virs 600 grādiem un noteiktā spriedzē, un tam ir augsta izturība augstā temperatūrā, laba oksidācijas izturība un izturība pret karsto koroziju. , laba noguruma veiktspēja un izturība pret lūzumiem un citas visaptverošas īpašības, Eiropā un Amerikas Savienotajās Valstīs to sauc par supersakausējumu. To parasti izmanto komponentiem, kas ilgstoši darbojas augstā temperatūrā (600–1200 grādi) un sarežģītos stresa apstākļos.
Niķeļa sakausējums pašlaik ir visplašāk izmantotais augstas temperatūras sakausējums, un to galvenokārt izmanto darba vidēs, piemēram, augstā temperatūrā, stiprā skābē vai sārmā un stiprā oksidācijā. Tā izstrāde un izmantošana sākās pagājušā gadsimta trīsdesmito gadu beigās, ņemot vērā to, ka reaktīvo lidmašīnu parādīšanās izvirzīja augstākas prasības augstas temperatūras sakausējumu veiktspējai. Šajā rakstā tiks iepazīstināti ar sakausējumiem uz niķeļa bāzes no šādiem aspektiem.
veids
Sadalīts pēc veiktspējas:
Korozijizturīgs sakausējums uz niķeļa bāzes: galvenie sakausējuma elementi ir varš, hroms un molibdēns. Tam ir laba visaptveroša veiktspēja un tā var izturēt dažādu skābju koroziju un stresa koroziju. Galvenokārt ietilpst niķeļa-vara (Ni-Cu) sakausējums (Monel sakausējums), niķeļa-hroma (Ni-Cr) sakausējums (karstumizturīgs sakausējums uz niķeļa bāzes, Incoloy, Inconel sērija), niķeļa-molibdēna (Ni-Mo) sakausējums ( Hastelloy B sērija), niķeļa-hroma-molibdēna (Ni-Cr-Mo) sakausējums (galvenokārt Hastelloy C sērija) uc Tajā pašā laikā tīrs niķelis ir arī tipisks korozijizturīgo sakausējumu uz niķeļa bāzes pārstāvis.
Nodilumizturīgs sakausējums uz niķeļa bāzes: galvenie sakausējuma elementi ir hroms, molibdēns un volframs, un tie satur arī nelielu daudzumu niobija, tantala un indija. Papildus nodilumizturībai tai ir arī labas antioksidācijas, izturības pret koroziju un metināšanas īpašības.
Precīzijas sakausējumi uz niķeļa bāzes: tostarp mīkstie magnētiskie sakausējumi uz niķeļa bāzes, precīzas pretestības sakausējumi uz niķeļa bāzes un elektrotermiskie sakausējumi uz niķeļa bāzes uc Visbiežāk izmantotais mīkstais magnētiskais sakausējums ir Permalloy, kas satur aptuveni 80% niķeļa. Tam ir augsta maksimālā magnētiskā caurlaidība un sākotnējā magnētiskā caurlaidība un zems piespiedu spēks. Tas ir svarīgs dzelzs kodola materiāls elektronikas nozarē. Uz niķeļa bāzes izgatavotā precīzās pretestības sakausējuma galvenie leģējošie elementi ir hroms, alumīnijs un varš. Šim sakausējumam ir augsta pretestība, zems temperatūras pretestības koeficients un laba izturība pret koroziju, un to izmanto rezistoru izgatavošanai. Elektriskā sildīšanas sakausējums uz niķeļa bāzes ir niķeļa sakausējums, kas satur 20% hroma. Tam ir labas antioksidācijas un pretkorozijas īpašības, un to var izmantot ilgu laiku temperatūrā no 1000 līdz 1100 grādiem.
Atmiņas sakausējums uz niķeļa bāzes: niķeļa sakausējums, kas satur 50 (at)% titāna. Tā atveseļošanās temperatūra ir 70 grādi, un tās formas atmiņas efekts ir labs. Nelielas izmaiņas niķeļa-titāna komponentu proporcijā var mainīt reģenerācijas temperatūru diapazonā no 30 līdz 100 grādiem.
Kopējās niķeļa sakausējuma īpašības
Inconel 600: tam ir laba augstas temperatūras izturība pret koroziju un oksidācijas izturība, lieliskas karstās un aukstās apstrādes un metināšanas īpašības, un tai ir apmierinoša termiskā izturība un augsta plastiskums zem 700 grādiem;
Inconel 625: Lieliska izturība pret punktveida koroziju, plaisu koroziju, starpkristālu koroziju un eroziju hlorīda vidē; izturīgs pret skābēm un laba metināmība; Inconel 625 zema cikla noguruma versijas parasti izmanto silfonus.
Inconel 690: kobalta saturs ir zems, piemērots ar kodolenerģiju saistītiem lietojumiem, un pretestība ir zema. Piemēram, visas tvaika ģeneratoru siltuma pārneses caurules spiediena ūdens reaktoru atomelektrostacijās ir izgatavotas no 690 materiāla.
Inconel 713C: nogulsnēs rūdīts niķeļa-hroma bāzes liešanas sakausējums.
Inconel 718: ar fāzes stiprināšanas fāzi, laba metināšanas veiktspēja.
Inconel 751: pievienojot vairāk alumīnija satura, tas nodrošina labāku pārrāvuma izturību augstās temperatūras diapazonā, kas ir tuvu 870 grādiem.
Inconel 792: pievienojot vairāk alumīnija satura, tas padara to izturīgāku pret koroziju augstās temperatūrās, padarot to piemērotu gāzturbīnu ražošanai.
Inconel 939: fāzes stiprināšana, lai palielinātu metināšanas veiktspēju.
Incoloy 020: demonstrē izcilu izturību pret koroziju ķīmiskās vidēs, kas satur sērskābi, hlorīdu, fosforskābi un slāpekļskābi.
Incoloy 028: izturīgs gan pret skābēm, gan sāļiem, vara saturs padara to izturīgu pret sērskābi.
Incoloy 330: uzrāda labu izturību augstās temperatūrās un labu izturību pret oksidējošu un reducējošu vidi.
Incoloy 800: Tam ir lieliska izturība pret stresa korozijas plaisāšanu hlorīda, zemas koncentrācijas NaOH ūdens šķīdumos un augstas temperatūras un augstspiediena ūdenī. Tas var saglabāties stabils un saglabāt savu austenīta struktūru pat pēc ilgstošas augstas temperatūras iedarbības.
Incoloy 803: Paredzēts lietošanai sēru bagātā vidē.
Incoloy 825: tai ir laba izturība pret koroziju reducējošās un oksidējošās skābēs, izturība pret sprieguma korozijas plaisāšanu, punktkoroziju un spraugas koroziju, lieliska izturība pret sērskābi un fosforskābi un labas karstās un aukstās apstrādes īpašības. , viegli auksti formējams un metināms.
Incoloy 908: ir augsta stiepes izturība, izturība pret noguruma plaisu veidošanos, laba metināmība, metalurģiskā stabilitāte un plastiskums, augsta lūzuma un triecienizturība, zems termiskās izplešanās koeficients, izturība pret skābekļa trauslumu un neplaisāšana karstās apstrādes laikā.
Incoloy 907: augsta izturība un zems termiskās izplešanās koeficients augstās temperatūrās.
Incoloy 945X: Paredzēts hloru bagātai videi, molibdēns palielina tā izturību pret plaisu koroziju un punktveida koroziju.
Incoloy MA956: Izgatavots, izmantojot mehānisku sakausējumu, nevis integrētu kausēšanas procesu, to ir grūti metināt, un, lai izveidotu, tas ir jāuzsilda līdz 200 C.
Monel 400: Tam ir augsta izturība un lieliska izturība pret koroziju skābā un sārmainā vidē, īpaši piemērota samazināšanas apstākļiem. Tam ir arī laba elastība un siltumvadītspēja. Parasti izmanto kuģniecības inženierijā, ķīmiskajā un ogļūdeņražu apstrādē, siltummaiņos, vārstos un sūkņos.
Monel 401: Tam piemīt vieglas volframa inertās gāzes aizsargmetināšanas, pretestības metināšanas un cietlodēšanas īpašības. Specializētiem elektriskiem un elektroniskiem lietojumiem.
Monel 404: var izmantot metināšanai un kalšanai, izmantojot parastās metināšanas metodes, bet nevar apstrādāt karstā veidā. Tam ir zema temperatūra, zema caurlaidība un labas cietlodēšanas īpašības. Parasti izmanto tranzistoriem un metāla blīvēm.
Monel 405: viegli griežams, galvenokārt tiek izmantots kā izejmateriāls automātiskajām skrūvju mašīnām, un parasti nav ieteicams citiem lietojumiem.
Monel 450: ir laba noguruma izturība un augsta siltumvadītspēja. Parasti izmanto kondensatoros, destilētājos, iztvaicētājos un siltummaiņa caurulēs, kā arī sālsūdens caurulēs.
Monel K-500: pamatā ir tāda pati veiktspēja kā Monel 400, un to parasti izmanto sūkņu vārpstās, lāpstiņriteņos, skrāpēs, naftas urbumu urbumos, instrumentos un elektroniskos komponentos.
Monel 502: ir laba šļūdes pretestība un izturība pret oksidēšanu, un to var arī apstrādāt kā austenīta nerūsējošo tēraudu.
Hastelloy B-2: lieliska izturība pret koroziju reducējošā vidē.
Hastelloy B-3: uzlabota B2 versija, tai ir lieliska sālsskābes izturība pret koroziju jebkurā temperatūrā un koncentrācijā;
Hastelloy C-4: laba termiskā stabilitāte, laba stingrība un izturība pret koroziju pie 650–1040 grādiem;
Hastelloy C-22: tā izturība pret vienmērīgu koroziju oksidējošā vidē ir labāka nekā C-4 un C-276, un tā izturība pret lokalizētu koroziju ir lieliska;
Hastelloy C-276: ir laba izturība pret oksidatīvo un mērenu reducēšanas koroziju, kā arī lieliska izturība pret stresa koroziju;
Hastelloy C-2000: visplašākais pret koroziju izturīgs sakausējums ar izcilu vienmērīgu izturību pret koroziju gan oksidējošā, gan reducējošā vidē;
Hastelloy G-30: sakausējums uz niķeļa bāzes ar augstu hroma saturu, izcilu veiktspēju fosforskābē un citās spēcīgi oksidējošās jauktās skābes vidēs;
Hastelloy X: apvienota augsta izturība, antioksidants un viegla apstrāde.
Bieži lietoto zīmolu raksturlielumu salīdzinājums
N5 ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs N02201 ķīmiskajam sastāvam, un N6 un N7 ķīmiskais sastāvs ir līdzīgs N02200 ķīmiskajam sastāvam. Tā kā N02200 oglekļa saturs ir mazāks vai vienāds ar 0,15%, grafitizācija 315 grādu temperatūrā padara materiālu trauslu, tāpēc maksimālā izmantotā temperatūra ir 315 grādi.
8{{10}}0, 800H un 800HT ir vienāds ķīmisko elementu sastāvs ASME standartā. 800 ir viszemākais oglekļa saturs, atkausēšanas temperatūra ir 982-1038 grādi un lietošanas temperatūra ir zemāka par 600 grādiem; 800H ir ierobežots Al+Ti saturs, un pēc īpašas apstrādes ar cietu šķīdumu (1121-1177 grāds) kristāla graudi ir rupji, un graudi ir ASTM- 5.0, šļūdes plīsuma pretestība virs 600 grādiem. ir ievērojami uzlabots; 800HT palielina Al+Ti saturu. Pēc speciālas apstrādes ar cieto šķīdumu (1121-1177 grāds ) kristāla graudi ir rupji, bet graudi ir ASTM-5.0 , kam ir visaugstākā šļūdes plīsuma pretestība virs 700 grādiem un ir ievērojams uzlabojums. Ja termiskās apstrādes temperatūra ir pārāk augsta, materiāla graudi izplešas, tiem būs augstāka šļūdes robeža un ilgstošas izturības robeža, kā arī samazinās stingrība. Augstākas termiskās apstrādes temperatūras izraisa ātrāku kodolu veidošanos un palielinātu kristālu skaitu. Šajā laikā graudi ir salīdzinoši smalki. Pagarinot glabāšanas laiku, graudi augs. Kad dzesēšanas ātrums ir lēns, arī graudi kļūs lielāki. Vispārīgi runājot, jo augstāka temperatūra (mazāks gradients), jo lielāks ir graudu izmērs. Jo mazāki graudi, jo augstāka izturība un cietība, kā arī labāka plastika un stingrība. Tomēr augstas temperatūras darba vidē graudi kļūst rupjāki un kopējais graudu robežu garums samazinās. Tiek uzlabota deformācija vai bojājumi, ko izraisa slīdēšana gar graudu robežām vai šļūdes veiktspēja.
N06600 galvenais ķīmiskais sastāvs: 72Ni-15Cr-8Fe, galvenais N08800 ķīmiskais sastāvs: 33Ni-42Fe-21Cr, kas ir līdzvērtīgs 72Ni satura dalīšanai N06600 par 33Ni+45Fe un samazināt izmaksas, nomainot daļu niķeļa.
N10675 galvenais ķīmiskais sastāvs ir 65Ni-29.5Mo-2Fe-2Cr, bet N10276 ķīmiskais sastāvs ir 54Ni-16Mo-15Cr. To var aptuveni uzskatīt par 29,5 Mo N10675 dalīšanu ar 16 Mo+15Cr. Pateicoties Cr satura pieaugumam, materiāls ir izturīgs pret oksidējošu vielu koroziju. Spēja.
