一些合金将强度、耐腐蚀性和可操作性完美结合,使其成为广泛应用的标准材料。INCONEL 合金 600 是这些令人惊叹的产品之一,被证明是一个受欢迎的选择。
在所有不同的合金中,我们在 HTpipe 使用最广泛和用途最广泛的合金之一是 INCONEL 合金 600。这也是有充分理由的。高镍含量、铬和铁的结合意味着它在各种环境中表现出优异的耐腐蚀性,具有良好的冲击强度,并且可以通过标准方法进行加工和焊接。
INCONEL 合金 600 是一种用途广泛的材料。自 1930 年代推出以来,它已被证明是各种行业的热门选择,包括化学加工、航空航天和核能。这是由于其高温强度和对各种腐蚀环境的抵抗力。
耐腐蚀性
INCONEL 合金 600 成为各种行业标准材料的原因之一是其出色的耐腐蚀性。合金成分中含铬(约 14-17%)在高温和腐蚀性溶液中对氧化条件具有出色的抵抗力。铬还具有对硫化合物的材料抵抗力。该材料具有非常高的镍含量,这有助于其对环境的抵抗力以及碱性溶液的减少。
高镍含量是这种特殊合金的另一个非常显着的优势。奥氏体铬镍不锈钢的一个常见问题是,由于应力腐蚀开裂以及含氯环境中的其他条件,它失效。这些因素可能包括压力、水和溶解氧。
奥氏体合金镍含量的增加降低了这种趋势。INCONEL 合金 600 的最低镍含量为 72%,这使得它几乎完全不受这种氯离子应力腐蚀开裂的影响。仍有一些情况会导致应力腐蚀开裂,例如高温、高强度的苛性碱的存在,但在使用前进行适当的应力消除处理可以帮助防止这种情况。
在较高温度下存在汞的情况下,应力腐蚀开裂仍然可能发生,但这个问题的解决方案再次涉及正确的应力消除程序。这就是为什么对于为工业项目选择材料的设计工程师来说,了解合金将暴露在哪些外部元素和温度下,并了解它是否会针对预期的最终应用进行适当处理如此重要的原因。
机械性能
INCONEL 合金 600 具有广泛的机械性能以及耐腐蚀性和其他化学性能。根据材料的加工方式,可以获得广泛的强度、硬度和韧性。
例如,在肛门条件下,INCONEL 合金 600 具有 25-50 ksi (172-345 MPa) 的中等屈服强度和 55 ~35% 的年率。了解确切的产量规格是选择工业材料的一个重要考虑因素。实际屈服强度特性因合金的加工、形状和条件而异,因此这些值仅作为可用一般规格的指南。但是,如果合金严重低温,其性能值可能会相当高。在冷回火和弹簧回火线材形式(直径 1.6-6.4 毫米)中,INCONEL 合金 600 的屈服强度为 150-210 ksi (1035-1450 MPa)。
另一个关键的机械性能是材料的抗拉强度,即材料在断裂前拉伸时可以承受的最大应力。标称室温拉伸强度在 75-170 ksi (520-1170 MPa) 之间变化,但同样取决于所用材料的形式和状况。在与上述相同的制冷条件和线形下,抗拉强度可达 170-220 ksi (1170-1520 MPa)。为了获得尽可能高的强度值,需要冷茶。这通常也与热处理相结合 - 如果我们更仔细地观察的话。
INCONEL 合金 600 以高温应用和最终用途而闻名,但了解寒冷条件的影响也很重要。例如,在低温下,制冷棒的拉伸性能降低了 20%。然而,并非所有机械性能都会受到寒冷环境的影响。INCONEL 合金 600 在室温下具有良好的冲击强度,但在低温下几乎保留了其所有强度。测试中没有温度降低的艰苦过渡。
疲劳强度是另一个需要考虑的关键机械性能。这是材料在重复载荷下可以承受的最大应力。高级测试突出了对 INCONEL 合金 600 疲劳强度影响最大的变量。例如,在不同的碳含量值和不同的热/冷操作量中,对循环变形行为没有明显影响。晶粒尺寸和力学性能影响高速旋转梁疲劳强度,但对低周疲劳强度影响不大。
鉴于 INCONEL 合金 600 的高温关键特性,其蠕变值是另一个关键的机械因素。蠕变是对象随时间缓慢而逐渐的变形。彻底的机械测试表明,材料在长时间暴露在高温下后不会变脆。这使其适用于广泛的工业用途和应用。
工业应用
鉴于这种合金的用途广泛,INCONEL 合金 600 具有广泛的应用范围,尤其是那些温度显著升高的合金。例如,这些包括炉和蒸馏器、箱、马弗炉、钢丝带、辊炉的热处理领域。由于上述对合金氧化和炉内气氛中存在的元素的抵抗力,它在这种情况下表现良好。
该合金常用于渗氮容器。渗氮是一种应用于钢的表面硬化热处理,其工作原理是将氮溶解在金属表面而不会产生变形。自 1906 世纪初冶金学家 Adolf Mallet 于 20 年意外发现该工艺以来,它就一直在使用。INCONEL 合金 600 可用作密封系统的一部分,因为它在高温下具有耐氮性。
另一个完整性和性能至关重要的行业是核能行业,那里的材料用于涉及高温、腐蚀性化学品和高压的极端条件。这种技术先进的合金已成为建筑的标准材料,尤其是在核反应堆的水系统中。这是由于高纯水的耐腐蚀性,并且缺乏氯离子应力腐蚀的证据。当 INCONEL 合金 600 被制造用于核电领域时,它必须按照极其精确的规格生产,并被赋予自己的名称 INCONEL 合金 600T。
在化学工业中,泡沫塔、蒸发器管、加热器、管板、钢、阴极射线管蜘蛛等也被广泛使用。由于其良好的耐腐蚀性,它可用于制造的托盘,以及在纸浆制造中处理维酸的设备。
最后,阴极射线管可用于电子行业中的组件,例如蜘蛛、tyratron 网格、管支撑构件和弹簧。
合金热处理
INCONEL 合金 600 可以通过热应用和冷应用制造。冷作可以硬化和强化材料,但冷作和热作可以结合起来产生各种机械性能。
使用的热处理类型将取决于所需的最终结果。例如,在 15°C 左右退火 1010 分钟可提供具有细晶粒结构的软材料,这通常是首选,因为它具有更好的耐腐蚀性和更高的拉伸、疲劳和冲击强度。然而,为了获得最大的蠕变和爆破强度,最好在 1°C-2°C 下处理 1090~1150 小时,以溶解碳化物并增加粒径。
这进一步证明了这种合金的多功能性,表明它可以通过专业的工艺进行调整,以满足如此广泛的工业应用的需求。
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