Inconel 600 vs Incoloy 800: nikelio lydinio pasirinkimas terminio apdorojimo krosnies komponentams

Kas yra Inconel 600 ir Incoloy 800 ir kuo skiriasi jų sudėtis?

„Inconel 600“ yra nikelio -chromo-geležies lydinys, pagamintas ant turtingo nikelio-pagrindo (mažiausiai 72 proc.), o „Incoloy 800“ iš esmės yra geležies- pagrindu pagamintas lydinys, kuriame yra tik 30-35% nikelio - istoriškai pagrįstas dvieju tikslu. kainos-palyginus-aukštos{12}}temperatūros ir našumo spektrą.

Šaltinis: Special Metals Corporation techniniai biuleteniai SMC-027 (INCONEL lydinys 600) ir SMC-046 (INCOLOY lydinys 800).

„Incoloy 800“ buvo pristatytas XX a. šeštajame dešimtmetyje, kad būtų patenkintas karščiui - ir korozijai-atsparus lydinys, kuriame yra palyginti mažas nikelio kiekis, nes tuo metu nikelis buvo laikomas strateginiu metalu. Tai nėra atsitiktinė istorija, - tai dizaino logika, kuri ir šiandien skiria du lydinius. Didelis „Inconel 600“ nikelio kiekis užtikrina puikų atsparumą redukuojančioms sąlygoms ir praktiškai imunizuoja nuo chlorido -jonų įtempių-korozinio įtrūkimo; „Incoloy 800“ aliuminio ir titano priedai (600 yra tik nedideli kiekiai, jei iš viso) sudaro stiprinančias nuosėdas, kurios iš dalies kompensuoja mažesnį nikelio kiekį aukštesnėje temperatūroje.

Kurio lydinio krosnies komponentų maksimali eksploatavimo temperatūra yra aukštesnė?

„Inconel 600“ teikia aukštesnės kokybės paslaugą-temperatūrinės lubos - nuolatinis naudojimas iki 2 000 laipsnių F (1 093 laipsnių) -, o standartinis Incoloy 800 paprastai naudojamas dėl jo stiprumo charakteristikų iki maždaug 1 500 laipsnių F (816 laipsnių); kai krosnis veikia virš šio taško, „Incoloy“ aukštos{12}temperatūros variantai, 800H ir 800HT, sumažina didžiąją dalį skirtumo.

Specialieji metalai apibūdina Inconel 600 universalumą kaip „temperatūrą nuo kriogeninės iki aukštesnės nei 2000 laipsnių F (1095 laipsnių)“ ir tiesiogiai nurodo, kad lydinio stiprumas ir atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje yra naudingas retortoms, mufeliams, ritininiams židiniams ir kitiems krosnies komponentams. Priešingai, Special Metals teigia, kad Incoloy 800 "naudojamas dėl savo stiprumo charakteristikų esant eksploatavimo temperatūrai iki maždaug 1500 laipsnių F (816 laipsnių)" ir kad "skirtoms, kurioms reikalingas didelis valkšnumo ar plyšimo stiprumas, vietoj jo naudojami INCOLOY lydiniai 800H arba 800HT".

Tiek 800H, tiek 800H T turi kontroliuojamą anglies diapazoną (atitinkamai 0,05-0,10 % ir 0,06-0,10 %) ir stambesnį minimalų grūdelių dydį (ASTM 5 arba stambesnį), specialiai sukurtą taip, kad padidintų valkšnumo ir įtempių plyšimo stiprumą, viršijantį standartinį 800 temperatūros diapazoną. pagrindinio lydinio 1500 laipsnių F projektavimo taškas.

Kuris lydinys geriau atsparus anglies susidarymui krosnies atmosferoje?

„Inconel 600“ sugeria žymiai mažiau anglies nei „Incoloy 800HT“ esant identiškoms karbiuravimo sąlygoms: „Special Metals“ 100 -valandų dujų-karburizacijos bandymas vandenilio / 2 % metano atmosferoje rodo, kad Inconel 600 padidina 2,66–12,30 mg/cm 2,5 mg/4 cm. Incoloy 800HT – maždaug perpus mažesnis svorio padidėjimas esant abiem tirtoms temperatūroms.

Šaltinis: Special Metals Corporation, dujų karbiuracijos bandymai (100 val.) vandenilio/2 % metano atmosferoje (1700 laipsnių F bandymo atmosferoje taip pat buvo 5 % argono), INCONEL lydinio 600 techninis biuletenis SMC-027.

Šis šalia{0}}šalia-bandymas yra viena iš nedaugelio vietų, kur krosnies-komponentų specifikuotojas gali matyti „Inconel 600“ ir „Incoloy 800HT“, išmatuotas pagal tą patį angliavandenių poveikį viename kontroliuojamame eksperimente. Angliavandenilių krosnies atmosfera (endoterminės dujos, krekingo amoniakas ir panašios karbonizavimo aplinkos, naudojamos kietinimo ir dujų karbonizavimo krosnyse) į krosnių armatūros paviršių varo anglį, sudarydamos vidinius karbidus, kurie sutrumpina metalo tarnavimo laiką. Mažesnis anglies sunaudojimas tiesiogiai reiškia ilgesnį krepšelių, padėklų ir įrangos, nuolat važiuojančių angliavandenilių atmosferoje, tarnavimo laiką.

Kuris lydinys geriau atsparus ciklinei oksidacijai ir nuosėdų išsiliejimui?

„Special Metals“ atliktas ciklinis oksidacijos bandymas 1 800 laipsnių F (980 laipsnių) -, naudojant pakartotinius 15 -minučių šildymo ir 5-minučių aušinimo ciklus ore per 1 000 valandų -, Inconel 600 tiesiogiai lyginamas su 304 tipo nerūdijančiu plienu, Incoloy 9 ir 3 tipo nerūdijančiu plienu. 800HT, ir parodo, kad Inconel 600 nikelio, chromo ir geležies sudėtis daug geriau išlaiko apsauginę oksido apnašą nei du nerūdijantys plienai pakartotinio terminio ciklo metu.

Atsparumas oksidacijai ciklinis, o ne pastovus{0}}atsparumas oksidacijai yra realesnis išbandymas krosnies įtaisams, kurie su kiekviena gamybos partija įkaista ir atvėsta, o ne neribotą laiką stovi vienoje mirkymo temperatūroje. Dėl pasikartojančio terminio ciklo bet kokio lydinio apsauginis chromo -oksido apnašas įtrūksta ir išsisklaido dėl pagrindinio metalo terminio plėtimosi ir susitraukimo; lydinys, kuris geriausiai atsparus šiam skilimui, išlaiko apsauginį sluoksnį, taigi ir atsparumą korozijai per daugiau šilumos{3}}vėsinimo ciklų.

„Special Metals“ įtraukė Incoloy 800HT tiesiogiai į tą patį palyginimą -, o ne išbandė jį atskirai -, pabrėžia, kad abu nikelio -turtingi lydiniai buvo sukurti atsižvelgiant į būtent šį krosnies -ciklų gedimo režimą, nors bandymas rodo didžiausią-nikelio lydinio skalę su stipriausiu skalės atlaikymu (600).

Kuris lydinys pasižymi geresniu atsparumu azotavimui?

Inconel 600 savo gamintojo aiškiai išdėstė kaip standartinę nitridavimo talpyklų medžiagą dėl savo atsparumo azoto absorbcijai aukštoje temperatūroje, o tai yra specifinė, pavadinta paskirtimi, kurios nenurodoma paties Incoloy 800 techninėje literatūroje.

Specialūs metalai aiškiai teigia, kad Inconel 600 "yra standartinė azotavimo talpyklų medžiaga, nes ji atspari azoto poveikiui aukštoje temperatūroje". Azotavimo krosnyse naudojama amoniako -disociacijos atmosfera (maždaug 25 % azoto, 75 % vandenilio), kad azotas būtų paskleistas į plieninių dalių paviršius, o bet kokiai krosnies įrangai, kuriai veikia ši atmosfera, kyla azoto pasisavinimo ir trapumo pavojus. Kadangi „Incoloy 800“ paskelbtoje literatūroje nėra lygiaverčio teiginio apie atsparumą azotavimui, azotinimo krosnių tvirtinimo detalės ir talpyklos pagal numatytuosius nustatymus turėtų būti „Inconel 600“, nebent lauko duomenys patvirtintų alternatyvą.

Kaip du lydiniai lyginami pagal valkšnumo ir{0}}plyšimo stiprumą?

„Inconel 600“ paskelbti plyšimo- stiprumo duomenys aiškiai išplečiami iki 2 000 laipsnių F (1 093 laipsniai), o „Special Metals“ aiškiai nurodo, kad standartinis „Incoloy 800“ „paprastai nenaudojamas programoms, kurioms reikalingos optimalios šliaužimo -plyšimo savybės“ -, kuriai šis vaidmuo ribojamas 00 HTolo8 chemija ir stambesnis grūdelių dydis buvo specialiai sukurti taip, kad padidintų ilgalaikį{11}}aukštos temperatūros stiprumą.

Šaltinis: Special Metals Corporation plyšimo-ypatybių lentelė (tirpalas -apdorotas 2 050 F/1 121 laipsniu, oru-aušinamas), INCONEL lydinio 600 techninis biuletenis SMC-027.

Krosnies armatūra, kuriai veikia nuolatinė apkrova esant aukštai temperatūrai, - mufelinės atramos, ritininiai-židinio ritinėliai arba spinduliuojančios-vamzdžių pakabos - šliaužimo-plyšimo stiprumas, o ne atsparumas tempimui, paprastai yra pagrindinė konstrukcijos savybė. Standartinis Incoloy 800 palaiko projektinius įtempius tik iki maždaug 1 500 laipsnių F pagal ASME katilo ir slėginio indo kodą, o Incoloy 800H ir 800HT kontroliuoja 0,05-0,10 % (arba 0,06-0,10 %) ASTM {{{2} arba 0,10 %) anglies kiekį ir Grūdelių dydis buvo specialiai patvirtintas ASME kodekso komiteto didesniems projektiniams įtempiams esant 1 100–1 500 laipsnių F (593–816 laipsnių) ir daugiau, išanalizavus 87 karščius ir 1 052 duomenų taškus, atliktą Metals Property Council. Jei pirmenybė teikiama nuolatinei aukštos temperatūros apkrovos priežiūrai, techniškai teisingas yra lyginti Inconel 600 su 800H arba 800HT, o ne bazinį Incoloy 800 -.

Kaip du lydiniai lyginami pagal atsparumą chlorido įtempimui{0}}korozijai?

Inconel 600 turintis mažiausiai 72 % nikelio, todėl jis praktiškai atsparus chlorido -jonų įtempiams-koroziniam įtrūkimui, o mažesnis Incoloy 800 30-35 % nikelio kiekis gali lemti įtrūkimus sunkiomis laboratorinėmis sąlygomis. gedimo režimas.

Tai svarbu krosnies įrangai, kuri, be priežiūros aukštoje{2}}temperatūroje, nuolat veikiama chlorido - gesinimo medžiagų likučių, jūrinės ar pramoninės atmosferos arba valymo cheminių medžiagų -. Bendra metalurgijos taisyklė, patvirtinta paties Special Metals literatūroje, yra ta, kad austenitinių lydinių polinkis įtrūkti chlorido tirpaluose mažėja, kai didėja nikelio kiekis. Inconel 600, turintis mažiausiai 72 % nikelio, yra viename šio spektro gale; Incoloy 800, kuriame yra maždaug pusė nikelio, yra toliau išilgai jo, tačiau jo atsparumas vis tiek gerokai viršija standartinių 300 serijos austenitinių nerūdijančio plieno šviestuvų, kuriuos jis dažniausiai pakeičia, atsparumą.

Ar abu lydiniai gali būti jautrūs krosnies terminio ciklo metu?

Taip - abu lydiniai turi tą patį pagrindinį pažeidžiamumą: chromo karbidai nusėda ties grūdelių ribomis maždaug tame pačiame 1 000–1 400 laipsnių F (540–760 laipsnių) diapazone tiek Inconel 600, tiek Incoloy 800, o krosnies įtaisai yra veikiami ši juostos, kuri nesikartoja per kiekvieną kaitinimo ciklą. pasirenkamas lydinys.

Specialiųjų metalų techninėje literatūroje, skirta abiem lydiniams, aprašomas iš esmės tas pats mechanizmas: titano nitridai ir karbidai (arba 600-ųjų atveju cianonitridai) susidaro nepriklausomai nuo terminio apdorojimo, o chromo karbidai konkrečiai nusodina nuo 1000 laipsnių F iki 1800 laipsnių F (540-980 laipsnių 60 ir Inconel). 1 000–2 000 laipsnių F (540–1 095 laipsnių) Incoloy 800, o agresyviausia abiejų lydinių jautrinimo juosta yra 1 000–1 400 F (540–760 laipsnių).

„Special Metals“ netgi skelbia „Incoloy 800“ laiko -temperatūros-jautrumo diagramas, pagrįstas Huey testu (verda 65 % azoto rūgšties), kad įvertintų šią riziką. Praktikoje Special Metals įjautrinimą apibūdina kaip „ne problema daugelyje aukštų -temperatūrų“ bet kuriam lydiniui -, pirmiausia svarbu, ar šviestuvas vėliau bus marinuotas arba veikiamas agresyvios vandeninės aplinkos, kol jis bus įjautrintas, o tai neįprasta krosnies eksploatavimo metu.

Kaip lydiniai palyginami pagal kainą ir medžiagų pasirinkimo strategiją?

„Incoloy 800“ egzistuoja būtent todėl, kad dėl didelio nikelio kiekio „Inconel 600“ jis buvo brangus, o šeštajame dešimtmetyje strategiškai suvaržyta - „Incoloy 800“ geležies{5}}chemija buvo apgalvota inžinerinė prekyba-, kad būtų užtikrintas tinkamas šilumos ir korozijos pasirinkimas, o ne tik dalis šių dviejų elementų. lydinių šeimos šiandien.

Tai nėra rinkodaros pasakojimas; tai dokumentuota lydinio kilmė. Specialiųjų metalų lydinio istorijoje teigiama, kad Incoloy 800 „buvo pateiktas rinkai XX a. šeštajame dešimtmetyje, kad būtų patenkintas karščiui - ir korozijai -atsparus lydinys su santykinai mažu nikelio kiekiu, nes tuo metu nikelis buvo vadinamas „strateginiu“ metalu“.

Krosnies įrangai, kurioje didžiausios ir sunkiausios armatūra (ritininiai -židinio ritinėliai, dideli mufeliai, spinduliuojančių vamzdžių pluoštai) dominuoja medžiagų sąnaudose, nurodant Incoloy 800 arba 800H/800HT ten, kur jos žemesnės eksploatacinės -temperatūros lubos ir šiek tiek mažesnės valkšnumo sąnaudos, palyginti su bendru stiprumu, gali visiškai plyšti. visas-Inconel-600 dizainas, o 600 rezervuarų yra specialiai toje pačioje krosnyje esantiems aukščiausiai{10}}temperatūrai, daugiausiai angliavandenių arba azoto veikiamiems komponentams.

Kaip lydiniai lyginami gaminant ir suvirinant krosnių armatūros gamyboje?

Abu lydiniai yra lengvai formuojami karštu- ir šaltu-, jų kietėjimo greitis yra beveik identiškas, ir abu lydiniai gali būti suvirinti su INCONEL Filler Metal 82 - – tai tikrai patogus persidengimas parduotuvėse, gaminančiose mišraus -lydinio krosnių tvirtinimo detales, nes vienas ir kitas netauriųjų metalų užpildas gali būti sujungtas. nepanašus{5}}metalinis sujungimas tarp jų.

Šaltinis: Special Metals Corporation techniniai biuleteniai SMC-027 (INCONEL lydinys 600) ir SMC-046 (INCOLOY lydinys 800).

Kokie standartai taikomi Inconel 600 ir Incoloy 800 krosnies komponentų gamybai?

Abu lydiniai patvirtinti pagal ASME katilo ir slėginio indo kodą su specialiais kodais - „Inconel 600“ pagal kodo dėklą 1827 ir „Incoloy 800/800H/800HT“ pagal kodo dėklą 1325 - su lygiagrečiomis, bet skirtingomis gaminio-formos specifikacijomis kiekvienai lydinių šeimai.

Šaltinis: Special Metals Corporation "Galimi produktai ir specifikacijos" lentelės, INCONEL lydinio 600 ir INCOLOY lydinio 800 techniniai biuleteniai.

Kurį lydinį turėtumėte nurodyti terminio apdorojimo krosnies komponentams?

Nurodykite „Inconel 600“, kad būtų naudojamas didžiausias karbiuracijos ir azotavimo poveikis, aukščiausia krosnies temperatūra arba bet koks komponentas, kuriame chlorido įtempių{1}}korozijos įtrūkimų rizika yra reali. nurodykite „Incoloy 800“ (arba 800H / 800HT aukštesnei-temperatūrai, apkrovai{6}}atlaikyti), kur krosnies temperatūra yra artima arba žemesnė nei maždaug 1500–1800 °F, o mažesnės medžiagos sąnaudos yra prioritetas.

• Pasirinkite Inconel 600:Azotavimo krosnių talpyklos ir armatūra, kur 600 yra įvardyta standartinė medžiaga.
• Pasirinkite Inconel 600:Labai angliavandenių atmosfera (endoterminės dujos, kietėjimo krosnys), kuriose anglies surinkimo sumažinimas prailgina armatūros tarnavimo laiką.
• Pasirinkite Inconel 600:Nepertraukiamas aptarnavimas esant maždaug 1 800–2 000 laipsnių F, viršutiniame arba už Incoloy 800H/800HT praktinio diapazono krašto.
• Pasirinkite Inconel 600:Sudedamosios dalys, kurios, be didelio karščio, gali būti užterštos chloridu.
• Pasirinkite Incoloy 800 / 800H / 800HT:Dideli, sunkūs tvirtinimo elementai - mufeliai, ritininiai-židinio ritinėliai, spinduliavimo vamzdžių atramos -, kur medžiagų sąnaudų skalė, atsižvelgiant į toną ir eksploatavimo temperatūrą, neviršija 800 šeimos vokų.
• Pasirinkite Incoloy 800 / 800H / 800HT:Ilgalaikė, laikanti{0}}apkrovą aukštesnėje nei 1 500 laipsnių F temperatūroje, kai pritaikymui pakanka 800H arba 800HT ASME{5}}pripažintų didesnių projektinių įtempių.
• Pasirinkite Incoloy 800 / 800H / 800HT:Taikymas, kuriame dėl chlorido -įtempių-korozijos įtrūkimų rizika yra nedidelė, bet ne-

Naudojant mišrių -lydinių krosnių dizainą, abu lydiniai susiporuoja natūraliai: Inconel 600 armatūrai ir talpykloms, veikiamiems atšiauriausios atmosferos arba aukščiausios vietos temperatūros, ir Incoloy 800/800H/800HT didesnėms konstrukcijoms, kur mažesnis nikelio kiekis sumažina bendrą medžiagos kainą, nepakenkiant eksploatavimo trukmei.

Dažnai užduodami klausimai

K: Koks yra pagrindinis skirtumas tarp Inconel 600 ir Incoloy 800?

A: „Inconel 600“ (UNS N06600) yra nikelio{2}}lydinys, kuriame mažiausiai 72 % nikelio, o Incoloy 800 (UNS N08800) yra geležies- pagrindu, kuriame yra tik 30-35 % nikelio. Dėl šio sudėties skirtumo „Inconel 600“ suteikia didesnį atsparumą karbiuracijai ir azotavimui bei aukštesnes eksploatacinių -temperatūrų ribas, o „Incoloy 800“ siūlo žymiai mažesnes medžiagų sąnaudas - kompromisą, kuris tiesiogiai siejamas su 1950-ųjų „Incoloy 800“ dizaino tikslu – taupyti nikelį.

Kl.: Kuris lydinys geriau atsparus karbiuracijai krosnies atmosferoje?

A: Inconel 600. Specialiųjų metalų 100 valandų karburizacijos bandymas vandenilio/2 % metano atmosferoje rodo, kad Inconel 600 priauga maždaug perpus mažiau svorio (2,66–12,30 mg/cm2), nei Incoloy 800HT priauga (4,94–21,58 mg/cm2) esant tokiai pat ekspozicijai.

Kl.: Ar „Incoloy 800“ galima naudoti tokioje pačioje temperatūroje kaip „Inconel 600“?

A: Ne visai. „Inconel 600“ nepertraukiamai naudojamas iki 2 000 laipsnių F (1 093 laipsniai), o standartinis „Incoloy 800“ paprastai ribojamas iki maždaug 1 500 F (816 laipsnių) pagal stiprumą. Aukštesnėje -temperatūroje krosnyje naudojami 800H ir 800HT variantai - su kontroliuojamu anglies kiekiu ir stambesniu grūdelių dydžiu - praplečia „Incoloy 800“ praktišką temperatūros diapazoną ir sumažina didžiąją dalį tarpo.

Kl.: Ar Inconel 600 arba Incoloy 800 yra geresni krosnių įtaisų azotavimui?

A: Inconel 600. Special Metals jį aiškiai įvardija kaip standartinę azotavimo talpyklų medžiagą dėl atsparumo azoto absorbcijai aukštoje temperatūroje; „Incoloy 800“ publikuotoje literatūroje nėra lygiaverčių teiginių.

K: Kodėl Incoloy 800 turi tokį mažą nikelio kiekį, palyginti su Inconel 600?

A: „Incoloy 800“ buvo pristatytas šeštajame dešimtmetyje, siekiant sumažinti priklausomybę nuo nikelio, kuris vėliau buvo klasifikuojamas kaip strateginis metalas, kurio tiekimas ribotas. Jo geležies-chemija (30-35 % nikelio, palyginti su Inconel 600 72 % minimumu) buvo apgalvotas sąnaudų ir pasiūlos{8}}inžinerinis kompromisas, o ne našumo tikslas.

Kl.: Ar „Inconel 600“ ir „Incoloy 800“ yra atsparūs chlorido įtempiams -korozijos įtrūkimams?

A: Dėl didelio nikelio kiekio Inconel 600 laikomas beveik atspariu. Dėl mažesnio nikelio kiekio „Incoloy 800“ gali įtrūkti sunkiomis laboratorinėmis sąlygomis, tačiau jo atsparumas vis dar yra pakankamai didelis, kad jis dažniausiai naudojamas pakeisti medžiagas, kurių eksploatavimas jau buvo sugedęs dėl šio tikslaus mechanizmo.

K: Ar Inconel 600 ir Incoloy 800 naudoja tą patį suvirinimo užpildą?

A: GTAW ir GMAW, taip - abu lydiniai paprastai sujungiami su INCONEL Filler Metal 82. Ekranuotam metalui-lankiniam suvirinimui Inconel 600 paprastai naudoja INCONEL Welding Electrode 182, o Incoloy 800 naudoja INCONEL Filler Metal 82-Welding A.