Inconel 625 īpašības
Inconel 625 (sakausējums 625, UNS N06625, 2,4856) ir sakausējums ar niķeli ar labu izturību un lielisku izturību pret koroziju paaugstinātā temperatūrā. Tas galvenokārt ir niķelis (vismaz 58%) ar pievienotu hromu, kā arī mazāku daudzumu molibdēna, niobium, dzelzs, tantaluma, kobalta un mikroelementu daudzumu mangāna, silīcija, alumīnija un titāna.
Inconel 625 1960. gados izstrādāja Inco Corporation (tagad daļa no Special Metals Corporation), tātad Inconel preču zīme. Lai arī citi ražotāji tagad ražo dažādas Inconel versijas, Inconel preču zīme ir kļuvusi par vispārēju preču zīmi niķeļa-hromija sakausējuma saimei. Sākotnējā attīstība izrietēja no sakausējumu nepieciešamības darboties, paaugstinot temperatūru enerģijas ražošanas procesā (superkritiskais tvaiks), jo tas varētu palielināt aprīkojuma termodinamisko efektivitāti. Sākotnējie lietojumi ietvēra tvaika cauruļvadus, taču laika gaitā to lietojumprogrammu klāsts ir ievērojami paplašinājies, iekļaujot kosmisko aviācijas un sacīkšu izplūdes gāzes, rūpnieciskās gāzes izplūdes caurules, siltummaiņu, degvielas līnijas un pat raķešu komponenti. Tā kā ir uzlabojušās metalurģijas zināšanas un tērauda ražošanas metodes, sakausējuma sastāvs ir nedaudz pielāgots. Pašreizējai specifikācijai ir augstāka šļūdes pretestība un metināmība nekā oriģinālajai versijai, padarot to piemērotāku lietošanai sūkņa un vārstu komponentos augstas temperatūras un augstspiediena stacijās.
Niķeļa sakausējumi ir labi piemēroti lietojumiem augstā temperatūrā, jo tie veido stabilu, pasīvu oksīda slāni, kas novērš turpmāku metāla oksidāciju. Hroma papildinājumi uzlabo izturību pret koroziju, bet maz, lai uzlabotu mehāniskās īpašības. Inconel 625 sakausējumam Niobium un mangāna papildinājumi uzlabo ražas stiprumu. Minimālais ražas stiprums ir 50 ksi (345 n/mm²) diametriem, kas lielāki par 4 collām (100 mm) un 60 ksi (415 n/mm²) mazākiem diametriem. Minimālā stiepes stiprība ir attiecīgi 110 ksi (760 n/mm²) un 120 ksi (830 n/mm²).
Neliels daudzums mangāna (parasti<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 ir šķīst arī niķeļa-hroma sakausējumos, bet to visbiežāk izmanto citos sakausējumos, piemēram, Inconel 718, lai nodrošinātu nokrišņus. Niobium ir stiprinošs materiāls. Pēc novecošanās termiskās apstrādes Niobium apvieno ar oglekli, veidojot mazas niobija karbīda daļiņas, kas ievērojami uzlabo ražas stiprumu. Tomēr Inconel 625 sakausējumā niobium izmanto lielākos daudzumos, parasti 3-4%. Tas pastiprina kopējo cieto šķīdumu stiprināšanas efektu un uzlabo šļūdes veiktspēju augstā temperatūrā un ilgā apkalpošanas apstākļos, bet novecošanās apstrāde pilnībā neizmanto tās iedarbību. Dažiem klientiem ir īpašas prasības 625 sakausējuma novecošanai, tas ir, papildu novecošanās ārstēšanai un cietu risinājumu rūdītu produktu pārbaudei, taču šādi pieprasījumi ir salīdzinoši reti.
Lai arī Inconel 625 sakausējums nav tik spēcīgs kā Inconel 718 un citi nokrišņu stiprināti sakausējumi, tā ražas stiprums ir salīdzināms ar dupleksu nerūsējošo tēraudu un nedaudz zemāks par super dupleksu nerūsējošo tēraudu. Turklāt tā īpašības ir stabilākas plašākā temperatūras diapazonā. Trieciena stiprumu uztur zemā temperatūrā (-196 pakāpē), savukārt ferīta un austenīta-feritiskā dupleksa nerūsējošā tērauda pāreja uz trauslu lūzumu starp -70 pakāpi un -50 grādu. Tāpat to mehāniskās īpašības joprojām ir diezgan stabilas līdz 650 grādiem, virs kuras raža un stiepes izturība ievērojami samazinās. Niķeļa saturs nodrošina pastāvīgu oksidācijas rezistenci līdz gandrīz 1000 grādiem, ļaujot izmantot nestrukturālās vai slodzes lietojumprogrammās.
Šļūdes un noguruma izturība joprojām ir laba līdz 650 grādiem, jo ļoti lēni nokrišņu procesi notiek šajā temperatūrā vai augstāk, kas nedaudz noārdās mehāniskās īpašības. Aukstu darbu var izmantot, lai pieticīgi paaugstinātu stiprības līmeni. Izgatavošana un metināšana ir arī ļoti vienkārša, ja tiek izmantots pareizais aprīkojums, tiek izmantots iestatīšanas un metināšanas process.
Lai arī to galvenokārt izmanto lietojumprogrammās, kur tās mehāniskās īpašības tiek izmantotas plašā temperatūras diapazonā, to atbalsta arī tā lieliskā korozijas pretestība plašā vidē. Ar vairāk nekā 20% hromu un līdz 10% molibdēna, Inconel 625 sakausējuma izturības līdzvērtības skaitlis (pren) ir 45 vai lielāks. Tas nodrošina lielisku izturību pret bedrēm un plaisu koroziju. Tā rezultātā tas ir labi piemērots izmantošanai jūras ūdenī, iesāļos vai notekūdeņos un kuģu komponentu un jūras aprīkojuma ražošanai.
Ķīmiskās apstrādes nozare ir arī izplatīts lietojums Inconel 625 sakausējumam. Papildus korozijai un izturībai pret augstu temperatūru tā vieglums un izgatavošana padara to ideālu ražošanas aprīkojumam, piemēram, siltummaiņiem, vārstiem un savienotājiem.
Inconel 625 sakausējums atbilst NACE MR -1075 (ISO 15156-3) standartiem videi, kas satur sērūdeņradi, vai H2S. Tā rezultātā to bieži izmanto naftas un gāzes lietojumos, kur akas tiek uzskatītas par "skābām", un pastāv sulfīda stresa plaisāšanas risks. Klases mikrostruktūra un raksturīgā izturība ir labi piemēroti instrumentiem, caurulēm un pakaramajiem.
