Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) a Incoloy 800HT (UNS N08811) jsou tři slitiny patřící do rodiny Incoloy. Tyto tři slitiny jsou si velmi podobné, liší se jen nepatrně obsahem uhlíku, hliníku a titanu. Tento článek je bude analyzovat na základě jejich vlastností, rozdílů v procesech tepelného zpracování a použitelných scénářů.
Jaké jsou rozdíly mezi Incoloy 800, 800H a 800HT?
I.Obsah chrómu ve slitině Incoloy 800 se obvykle pohybuje od 15 % do 25 %, zatímco obsah niklu se pohybuje od 30 % do 45 %, s přidáním malého množství hliníku a titanu. Po rychlém ochlazení z vysokých teplot zůstává Alloy 800 v jednofázové -austenitické oblasti; v důsledku toho se jeho mikrostruktura v provozním stavu skládá z jediné austenitické fáze. Díky vysokému obsahu chrómu a dostatečnému obsahu niklu slitina vykazuje vynikající odolnost proti vysokoteplotní-korozi a je široce používána v různých průmyslových aplikacích.
II.Ve srovnání se slitinou Alloy 800 nabízí Incoloy 800H zvýšenou odolnost proti oxidaci, pevnost při vysokých-teplotách a odolnost proti tečení. Je široce používán v metalurgickém, petrochemickém a jaderném průmyslu-zejména při výrobě parních generátorů-a je jedním z primárních kandidátských materiálů pro teplosměnné trubky v parogenerátorech jaderných elektráren.
III.Incoloy 800HT představuje pokročilou iteraci vyvinutou na základech slitin Alloys 800 a 800H, která se vyznačuje vynikající odolností proti tečení a mimořádnou trvanlivostí při ultra-vysokých teplotách. Incoloy 800HT je plně austenitická, nízko-uhlíková slitina nikl-železo{80} stejné řady jako Inccholoy{80}. obsah kobaltu v této slitině může být přísně kontrolován tak, aby zůstal pod 0,01 %.
Rozdíly v procesech tepelného zpracování
Všechny Incoloy 800, 800H a 800HT vyžadují ošetření roztokem, aby byla zajištěna stabilita jejich austenitické mikrostruktury; v důsledku rozdílů v chemickém složení se však jejich specifické teploty tepelného zpracování, způsoby chlazení a další požadavky liší, jak je podrobně uvedeno níže:
I. Incoloy 800: Teplota rozpouštěcího žíhání je 1150–1180 stupňů, po vhodné době zdržení následuje kalení vodou. Cílem je dosáhnout jednotné austenitické struktury a zvýšit tažnost a odolnost proti korozi. V závislosti na konkrétních potřebách lze provést ošetření uvolňující-napětí při 850–900 stupních (následované ochlazením vzduchem), takže je vhodné pro obrobky, které prošly zpracováním za studena nebo svařováním.
II. Incoloy 800H: Teplota zpracování roztoku je přibližně 1150 stupňů (ekvivalent 2100 stupňů F). Chlazení je dosaženo pomocí vodního kalení nebo rychlého chlazení vzduchem, konkrétně pro zamezení zóny křehnutí kolem 475 stupňů. Základním požadavkem je dosažení průměrné velikosti zrna ASTM Grade 5 nebo hrubší tepelným zpracováním, čímž se zvýší tečení při vysokých-teplotách. Před obráběním hlubokých děr se doporučuje žíhání (na tvrdost menší nebo rovnou HB 180).
III. Incoloy 800HT: Ošetření roztokem vyžaduje přísnou kontrolu teploty (v rozmezí ±10 stupňů). Zatímco teplotní rozsah je podobný jako u Incoloy 800H, k zajištění rovnoměrného vysrážení karbidů hliníku-titanu je zapotřebí dodatečná stabilizační úprava. Tato třída také vyžaduje hrubozrnnou{5}}strukturu (větší nebo rovna 90 μm / ASTM Grade 4); přesným tepelným zpracováním je dále optimalizována jeho pevnost při tečení-, což z něj činí třídu s nejpřísnějšími požadavky na proces tepelného zpracování ze všech tří.
Rozdíly v provozní teplotě
I. Incoloy 800: Má vynikající odolnost proti korozi a teplu, vykazuje dobré mechanické vlastnosti při vysokých teplotách až do 800 stupňů; vykazuje dobrou odolnost proti oxidaci, redukci a nitridaci a také dobrou obrobitelnost.
II. Incoloy 800H:Austenitická, žáruvzdorná slitina železa-nikl-chrómu s řízeným obsahem uhlíku a zvýšeným obsahem (Al+Ti) ve srovnání s Incoloy 800. Výsledkem specializovaného zpracování rozpouštěcím žíháním je průměrná velikost zrna větší nebo rovna 90 µm nad teplotami, což výrazně zvyšuje pevnost při tečení-600 při přetržení.
Vykazuje vynikající pevnost při tečení- při vysokých teplotách přesahujících 600 stupňů spolu s dobrou odolností vůči oxidaci, nitridaci a korozi za podmínek nauhličování.
III. Incoloy 800HT:Austenitická nikl-železo-chromová slitina se zvýšeným obsahem (Al+Ti) ve srovnání s Incoloy 800H. Výsledkem specializovaného zpracování rozpouštěcím žíháním je průměrná velikost zrna větší nebo rovna 90 µm a vynikající creep-mez pevnosti-zejména nad 700 stupňů -kvůli vysrážení fází bohatých na titan-. Pod 700 stupňů je precipitace ′ fází doprovázena odpovídajícím snížením tažnosti.
Prokazuje vynikající pevnost při tečení-při teplotách nad 700 stupňů; při vystavení střídavému redukčnímu a oxidačnímu prostředí vykazuje vynikající odolnost proti redukci, oxidaci, nitridaci a atmosférické korozi.
Rozdíly v aplikačních oblastech
I. Incoloy 800:Základní, -univerzální třída vhodná pro středně-až{2}}nízkoteplotní prostředí (méně než nebo rovna 650 stupňům), kde nejsou přísné požadavky na odolnost proti tečení. Nabízí také vynikající výkon při nízkých-teplotách-při zachování dobré houževnatosti i při kryogenních teplotách až -270 stupňů . Mezi jeho primární aplikace patří zařízení na zpracování mořské vody, mořicí systémy, komponenty kryogenního inženýrství, standardní chemické reaktory a chladicí potrubí v jaderných reaktorech (konkrétně v sekcích se střední- až nízkou teplotou).
II. Incoloy 800H:Třída ložiska pro vysoké-zátěžové-teploty určená pro trvalý a dlouhodobý-provoz v teplotním rozsahu 650 stupňů až 815 stupňů. Používá se převážně v nosných-komponentách v petrochemickém sektoru-, jako jsou trubky pecí na krakování etylenu a konvertory pro syntézu čpavku-, a také v průmyslu výroby energie pro trubky přehřívačů a přihřívačů superkritických kotlů a v průmyslových pecích pro tepelné zpracování{9}} sálavých trubek.
III. Incoloy 800HT:Ultra{0}}vysokoteplotní{1}}třída navržená pro extrémní provozní podmínky zahrnující teploty vyšší nebo rovné 815 stupňům a vysoké úrovně namáhání. Primárně se používá v kritických součástech, jako jsou pecní válce ve vysokoteplotních ohřívacích pecích-, výfukové trysky pro letecké plynové turbíny a vložky pro velké-průmyslové pece. Tato slitina je schopna udržet rozměrovou stálost po dlouhou dobu v extrémně vysokých-teplotních prostředích, čímž zabraňuje selhání způsobenému tečením-.
závěr
Stručně řečeno, nepatrné rozdíly v obsahu uhlíku, hliníku a titanu mezi Incoloy 800, 800H a 800HT vedou k výrazným odchylkám v jejich požadavcích na tepelné zpracování a servisním výkonu, čímž se vytváří jasný výkonnostní gradient, který sahá od obecného-účelového využití po vysoký-výkon a ultra{5}}aplikovatelnost při velmi vysokých-teplotách. V praktických průmyslových aplikacích vyžaduje výběr vhodné slitiny přesné sladění vlastních charakteristik slitiny se specifickými požadavky provozních podmínek:
Incoloy 800 je vhodný pro prostředí s nízkou-až{2}}střední teplotou a nízkým-stresem, kde jsou klíčovými faktory všestrannost a nákladová-efektivita; Incoloy 800H dosahuje rovnováhy mezi pevností při vysokých-teplotách a praktičností, takže je preferovanou volbou pro většinu aplikací s vysokou-teplotní zátěží-; zatímco Incoloy 800HT prokazuje výjimečný výkon za extrémních ultra-vysokých{11}}teplot a{12}}zátěžových podmínek-zejména v náročných prostředích, kde jsou prvořadé nekompromisní požadavky na dlouhodobou-odolnost vůči tečení a rozměrovou stabilitu.