Inconel 601 vs 600: Obsah hliníka a odolnosť proti oxidácii pri teplotách nad 1000 stupňov

Ak špecifikujete zliatinu niklu pre pec, sálavú trubicu alebo zariadenie na tepelné{0}}spracovanie, ktoré má vyššiu teplotu ako 1 000 stupňov , takmer určite ste zúžili svoj užší výber naInconel 600 a Inconel 601. Na papieri vyzerajú ako súrodenci - obe sú zliatiny niklu-chrómu-pevného železa-v roztoku, obe sa dobre zvárajú a na obe sa vzťahuje rovnaká špecifikácia platne ASTM. Napriek tomu nad 1000 stupňami sa ich správanie výrazne líši a výber nesprávneho môže skrátiť životnosť komponentov o viac ako polovicu.

Jediný najdôležitejší rozdiel jehliník. Inconel 601 zámerne obsahuje1,0 – 1,7 % hliníka; Inconel 600 neobsahuje v podstate žiadne (iba zvyškové stopy, typicky pod 0,35 %). Toto jedno rozhodnutie o legovaní mení chémiu ochrannej oxidovej stupnice a oxidová stupnica rozhoduje o tom, či váš komponent prežije 1100 stupňov, 1200 stupňov alebo viac.

Tento článok jednoduchou rečou vysvetľuje, prečo je hliník pri extrémnych teplotách taký dôležitý. Naučíte sa:

1. Úplné chemické a fyzikálne porovnanie medzi Inconel 600 (UNS N06600) a Inconel 601 (UNS N06601)
2. Metalurgia, prečo hliníková-modifikovaná oxidová stupnica 601 odoláva odlupovaniu až do 1 250 stupňov, zatiaľ čo stupnica chrómu 600 odoláva nad 1 000 stupňov
3. Ako sa medzi nimi líši cyklická oxidácia, nauhličovanie a-pevnosť pri vysokej teplote
4. Keď je Inconel 600 stále inteligentnejšou (a lacnejšou) voľbou
5. 16-častých otázok, glosár, štandardné referencie a pripravené-na-prilepenie schémy JSON-LD do vášho CMS

Ktorá zliatina vyhráva nad 1000 stupňov: Inconel 601 alebo Inconel 600?

Inconel 601 je jasným víťazom nad 1000 stupňov.Jeho 1,0 – 1,7 % prídavok hliníka vytvára hustú, pevne priľnavú oxidovú usadeninu, ktorá chráni kov prostredníctvom opakovaných cyklov zahrievania a chladenia až do približne1250 stupňov (2280 stupňov F). Inconel 600, bez zámerného hliníka, je všeobecne hodnotený ako spoľahlivá odolnosť proti oxidácii len do približne1093 stupňov (2000 stupňov F)a jeho ochranná škála rastie rýchlejšie a ľahšie sa odlupuje v cyklickej prevádzke blízko tohto limitu.

Prečo také malé množstvo hliníka - sotva 1,4 % hmotnosti zliatiny - predstavuje taký veľký rozdiel? Odpoveď spočíva v tom, ako tieto dve zliatiny vytvárajú svoje ochranné „brnenie“ pri teplote:

• Inconel 600spolieha na svojich 14–17 % chrómu, aby vytvoril oxid chrómový (Cr₂O₃ alebo „chróm“). Chróm je vynikajúcou bariérou až do približne 1000 stupňov, ale časom sa zväčšuje, stáva sa mechanicky nestabilným pri tepelnom cyklovaní a nad približne 1000 stupňami sa môže začať pomaly vyparovať ako prchavé druhy oxidu chrómu.
• Inconel 601spája vyšší obsah chrómu (21–25 %) s prídavkom hliníka. Hliník podporuje tenší, pomalšie{3}}rastúci vodný kameň s hustou vnútornou vrstvou oxidu hlinitého-(Al₂O₃), ktorá ukotvuje vodný kameň ku kovu. Výsledkom je bariéra, ktorá odoláva odlupovaniu, aj keď sa diel opakovane cykluje z 1200 stupňov na izbovú teplotu.

Užitočná analógia: Stupnica Inconel 600 sa správa ako farba, ktorá nakoniec praskne a odlupuje sa, keď sa stena rozťahuje a zmršťuje; Váha Inconel 601 sa správa ako keramický povlak nalepený na samotnú stenu. Obe „chránia“ -, ale iba jedna prežije desaťročia tepelných cyklov.

Čo sú Inconel 600 a Inconel 601?

Inconel 600 je vysoko-niklová (viac ako alebo rovná 72 %), chróm{3}}zliatina železa vytvorená pre odolnosť proti korózii a spoľahlivú tepelnú odolnosť až do približne 1093 stupňov, zatiaľ čo Inconel 601 je jeho -vylepšený potomok hliníka vytvorený špeciálne pre extrémnu-odolnosť voči oxidácii pri teplote približne 150 stupňov.Obidve sú pevné -zliatiny v roztoku, čo znamená, že sú spevnené prvkami rozpustenými v niklovej matrici, a nie tepelným spracovaním -, takže ich vlastnosti sú stabilné a predvídateľné počas dlhej životnosti.

Inconel 600 (UNS N06600)je zliatina niklu-chrómu-železa obsahujúca najmenej 72 % niklu, 14 – 17 % chrómu a 6 – 10 % železa. Kombinuje silnú odolnosť proti koróznemu praskaniu- chloridom a žieravým zásadám so spoľahlivou odolnosťou voči oxidácii do približne 1093 stupňov, vďaka čomu je dlhodobou voľbou-pre chemické zariadenia a pece.

Inconel 601 (UNS N06601)je zliatina niklu-chrómu-železa s prídavkom hliníka (1,0 – 1,7 %) a zvýšeného množstva chrómu (21 – 25 %). Je špeciálne skonštruovaný pre vynikajúcu odolnosť voči oxidácii a odlupovaniu vodného kameňa pri teplotách až do približne 1250 stupňov, plus dobrú odolnosť voči nauhličovaniu v atmosfére tepelného-spracovania.

Na rodinných vzťahoch záleží: 601 je široko opísaný v literatúre dodávateľov ako optimalizovaná, tepelne tvrdená verzia 600 - rovnakej metalurgickej filozofie, vylepšená pre vyššiu prevádzku.

Ako sa líši obsah hliníka medzi Inconel 601 a Inconel 600?

Inconel 601 obsahuje špecifikovaných 1,0–1,7 % hliníka (nominálne ~1,4 %); Inconel 600 neobsahuje vôbec žiadny špecifikovaný hliník - iba nešpecifikované zvyškové stopy typicky pod 0,35 %.Hliník je jediným najdôslednejším rozdielom v zložení medzi týmito dvoma zliatinami a funguje spolu s druhým rozdielom - 601 vyšším obsahom chrómu -, aby sa úplne zmenila chémia oxidu-.

Nižšie uvedená tabuľka porovnáva špecifikované zloženie (podľa špecifikácie platne ASTM B168 a široko publikovaných údajových listov výrobcov):

Priamo z tejto chémie vyplývajú tri fyzické{0}}kontrasty vlastností:

Všimnite si vzor: 601 vymení nejaký nikel za chróm a hliník. Tento obchod stojí niečo málo z bezkonkurenčnej odolnosti kaustického-kovu 600 (o čom sa bude diskutovať neskôr) výmenou za výrazne lepšie správanie pri vysokých-teplotách. Ide o zámernú inžiniersku výmenu, nie o poruchu.

Prečo hliník zlepšuje odolnosť proti oxidácii nad 1000 stupňov?

Hliník tvorí tenkú, hustú, pomaly{0}}rastúcu vrstvu oxidu hlinitého- (Al₂O₃) na rozhraní kovu-, ktorá pôsobí ako nity, ktoré držia ochrannú vrstvu na mieste, čo potláča hrubnutie a odlupovanie vodného kameňa pri teplotách, kedy sa obyčajný chrómový kameň stáva nestabilným.Toto je hlavný metalurgický dôvod, prečo Inconel 601 prekonáva 600 nad 1000 stupňov.

Tu je mechanizmus, krok za krokom:

Obe zliatiny začínajú rovnakým spôsobom.Pri zahrievaní na vzduchu chróm v zliatine reaguje s kyslíkom za vzniku oxidu chrómu (Cr₂O3, chromia). Tento tenký keramický film je pancierom zliatiny: kyslík musí cez ňu difundovať, aby napadol kov pod ním.

V Inconel 600 je stupnica iba chrómová.Chromia dobre chráni -, ale má dve slabé stránky, keďže teploty presahujú 1000 stupňov . Po prvé, atómy kyslíka a chrómu cez ňu neustále difundujú, takže vodný kameň sa postupne zväčšuje a hrubší vodný kameň ukladá viac tepelnej energie-stresu. Po druhé, chróm má inú tepelnú rozťažnosť ako zliatina niklu pod ňou, takže každý cyklus zahrievania-zohrievania/ochladzovania-namáha väzbu medzi kovom a vodným kameňom.

V Inconel 601 hliník mení architektúru.1,0 – 1,7 % hliníka prednostne oxiduje v spodnej časti stupnice a vytvára súvislú vnútornú vrstvu Al₂O3. Oxid hlinitý je termodynamicky stabilnejší ako chróm, rastie oveľa pomalšie a je vynikajúcou kyslíkovou bariérou. Tiež spája prekrývajúcu sa chrómovú-stupnicu ku kovu ako vrstvu kotiev.

Výsledok: tenšia šupina, ktorá zostane pripevnená.Pretože vrstva Al₂O₃ obmedzuje prísun kyslíka, celý vodný kameň rastie pomalšie. Pretože je tenšia a lepšie ukotvená, prežije tepelné cyklovanie bez odlupovania. V každom cykle musí ošúchaná stupnica 600 znovu narásť - a zakaždým spotrebovať čerstvý chróm a kov -, zatiaľ čo stupnica 601 väčšinou zostane na mieste.

Technický výraz pre odlupovanie vodného kameňa jeodlupovanie. Odlúpnutý kov vystaví holý kov plnej teplote pece a oxidácia sa reštartuje od nuly. Opakované odlupovanie je najčastejším dôvodom, prečo komponenty pece 1000 stupňov + vyrobené z okrajových zliatin predčasne zlyhajú.

Čo sa stane s oxidovou stupnicou Inconel 600 nad 1000 stupňov?

Pri teplote približne nad 1 000 stupňov čelí stupnica chrómu Inconel 600 dvom zrýchľujúcim sa hrozbám - rýchlejšiemu rastu (hrubšiemu množstvu prasklín- náchylnému na praskanie) a progresívnemu úbytku chrómu -, pričom obe zmenšujú ochrannú bariéru a zvyšujú mieru strát- kovu v porovnaní s 601.Zliatina náhle nezlyhá pri 1001 stupňoch; skôr sa rýchlosť jeho degradácie zrýchľuje a jeho hranica bezpečnosti sa zmenšuje.

Dominujú traja poruchoví vodiči:

Rýchlejšia difúzia.Oxidácia je riadená difúziou-: s každých ďalších 100 stupňov sa pohyblivosť atómov cez stupnicu dramaticky zvyšuje. Stupnica chrómu na 600 preto hustne merateľne rýchlejšie pri 1100 stupňoch ako pri 1000 stupňoch.

Spallation pod cyklistikou.Pretože sa chróm pri ochladzovaní zmršťuje inak ako základná zliatina, nahromadené napätie nakoniec praskne a vylomí vodný kameň. Vo vsádzkových peciach, peciach a akýchkoľvek zariadeniach, ktoré denne ohrievajú a ochladzujú, je tento mechanizmus zabijaka.

Prchavosť stupnice.Pri vysokej teplote a v rýchlo{0}}pohybujúcich sa alebo vlhkých prúdoch plynu sa Cr₂O₃ môže ďalej oxidovať na prchavé zlúčeniny chrómu (CrO₃ alebo hydratované častice vo vlhkom plyne), čím sa doslova odparí ochranná bariéra. Spaliny s vysokou -teplotou a vysokou rýchlosťou- sú tým najhorším prípadom.

Čo to v praxi znamená? Zverejnené údaje výrobcu pre cyklickú oxidáciu (napríklad 50{5}}hodinové cykly pri 1150 stupňoch, po ktorých nasleduje ochladzovanie vzduchom) ukazujú, že Inconel 601 má približne stabilnú hmotnosť s minimálnou čistou stratou kovu, zatiaľ čo zliatiny využívajúce chrómové šupiny strácajú materiálový cyklus po cykle opakovaným rastom šupín a drobením. Inconel 600 zostáva skutočne užitočnou zliatinou - ale jej komfortná zóna končí blízko 1093 stupňov, presne tam, kde 601 začína svoju najsilnejšiu prácu.

Ktorá zliatina lepšie zvláda tepelnú cyklistiku?

Inconel 601 je výrazne lepší pri tepelnom cyklovaní - jeho hliníková-ukotvená stupnica je špeciálne navrhnutá tak, aby vydržala opakované vychýlenie do 1200 stupňov a viac, a preto je štandardnou zliatinou pre mufle vsádzkových pecí, sálavé trubice a zariadenia na tepelné-spracovanie.Inconel 600 toleruje cyklovanie pri miernych teplotách, ale vykazuje progresívnu stratu vodného kameňa v agresívnom cyklickom zaťažení pri vysokých{1}}teplotách.

Prečo je cyklistika najťažšou skúškou:

Každý tepelný cyklus je mechanickou skúškou väzby kovu-. Zahrejte diel na 1150 stupňov a kov aj vodný kameň sa roztiahnu. Ochlaďte ju na izbovú teplotu a obe sa stiahnu - o rôzne množstvá.

Vodný kameň, ktorý „narástol na mieste“ ako krehká keramika, sa nemôže roztiahnuť. Nerovnomerné napätie musí niekam ísť: praskliny, spony a nakoniec vypadnú celé šupinky vodného kameňa.

Akonáhle je vodný kameň preč, exponovaný kov sa počas nasledujúceho zahrievacieho cyklu agresívne oxiduje a proces sa opakuje, pričom zliatina sa spotrebúva kus po kuse.

Presne toto je poruchový režim, na ktorý bol Inconel 601 navrhnutý. Jeho vnútorná vrstva Al₂O₃ rastie tak pomaly a priľne tak silno, že vodný kameň zostáva chránený aj počas tisícok hodín cyklickej prevádzky. Dodávatelia dôsledne uvádzajú cyklickú -odolnosť voči oxidácii do približne 1250 stupňov ako definujúcu vlastnosť 601 - vlastnosť, ktorá z neho urobila predvolený materiál pre plynové-žiariče, pece a koše na tepelné-spracovanie, ktoré musia prežiť nočné odstávky.

Praktické pravidlo výberu:ak vaše zariadenie cykluje (vsádzkové pece, prerušované pece, spúšťanie{0}}zastavovacích spaľovní) a beží nad 1050 stupňov , špecifikujte 601. Ak je prevádzka nepretržitá a je nižšia ako približne 1000 stupňov , 600 zostáva osvedčenou a ekonomickou možnosťou.

Ako tieto dve zliatiny odolávajú nauhličovaniu a nitridácii?

Inconel 601 ponúka lepšiu odolnosť v atmosfére -bohatej na uhlík (nauhličovanie) vďaka svojmu hliníkovému -ložisku, pomaly{3}}rastúcim oxidom, pričom tieto dve zliatiny sú v nitridačnej prevádzke veľmi podobné -, pričom literatúra od niektorých výrobcov dokonca dáva 600 miernu výhodu v prostredí disociovaného-čpavku.Pre väčšinu prostredí tepelnej{0}úpravy sú prijateľné obe; pre uhlíkatý procesný plyn pri extrémnych teplotách je 601 bezpečnejší.

Nauhličovanie - uhlík difundujúci do zliatiny pri vysokej teplote - krehne komponenty, lokálne znižuje rozsah tavenia a v závažných prípadoch môže viesť ku katastrofálnej strate kovu. Obrana je rovnaká oxidová škála, ktorá bojuje proti oxidácii: kompaktná, priľnavá škála je tiež uhlíkovou bariérou. Pretože vodný kameň 601 zostáva nedotknutý pri teplotách, pri ktorých je 601 už popraskaný a rozdrvený, 601 zadržiava uhlík dlhšie v horúcich nauhličovacích atmosférach -, čo je kľúčový dôvod, prečo dominuje v zariadeniach na tepelné-spracovanie, sálavých trubiciach vykurovaných endotermickým plynom a vo vnútri petrochemických pecí.

Nitridácia (vychytávanie dusíka, zvyčajne v atmosfére disociovaného-čpavku) je špecializovanejším bojiskom. Údaje výrobcu poznamenávajú, že zliatina 601 má dobrú odolnosť proti nitridácii a v tomto špecifickom prostredí ju prekonáva iba o 600 -, čo je jedna z mála oblastí, kde si staršia zliatina zachováva ostrosť vďaka veľmi vysokému obsahu niklu (dusík má nízku rozpustnosť v matriciach s vysokým -niklom).

Zdieľaný pevný limit - síry:Obom zliatinám by ste sa mali vyhýbať v atmosfére-obsahujúcej síru, najmä redukujúce druhy síry, ako je H2S alebo SO₂ v redukčných podmienkach.

Nikel tvorí eutektikum sulfidu niklu s nízkou teplotou topenia-niklu, ktoré ničí vysokoteplotné- zliatiny bez ohľadu na obsah hliníka. Nad 600 stupňov v plyne s obsahom síry-nie je ani 600, ani 601 správnou odpoveďou. - Poobzerajte sa radšej po-železe alebo špecializovaných zliatinách a požiadajte náš technický tím o alternatívy.

Ktorá zliatina si zachováva väčšiu pevnosť nad 1000 stupňov?

Inconel 601 si zachováva podstatne vyššiu pevnosť nad 1 000 stupňov , pretože jeho vyšší obsah chrómu a hliníka poskytuje efektívnejšie spevnenie tuhého -roztoku pri teplote - približne 80 – 90 MPa typická pevnosť v ťahu pri 1 000 stupňoch oproti zhruba 50 – 60 MPa pre 600 pri rovnakej teplote.Obe zliatiny sú v tuhom{0}}roztoku spevnené (nie vytvrdené precipitáciou-), takže obe sa spoliehajú na chémiu a nie na tepelné spracovanie, pokiaľ ide o pevnosť za tepla.

Typické publikované hodnoty (vždy potvrdzujte podľa aktuálnych osvedčení o skúške fréz pre konštrukčné práce):

Pre výrobcu z toho vyplývajú dva ďalšie dôsledky:

Odolnosť proti priehybu.Mufle pece, sálavé rúrky a upínacie zariadenia dopravníkov nesú svoju vlastnú hmotnosť a zaťaženie pri teplote. Vyššia pevnosť za tepla znamená, že 601 komponentov sa menej prehýba a zachováva si rozmerovú stabilitu počas dlhších kampaní - opakujúca sa téma v poznámkach dodávateľa k aplikácii.

Dizajnový okraj v hornej časti rozsahu.Medzi 1100 stupňami a 1200 stupňami sa využiteľná sila 600 do značnej miery vyparila, zatiaľ čo 601 stále ponúka použiteľnú, aj keď skromnú, konštrukčnú schopnosť. V prípade kritického vysoko namáhaného hardvéru nad ~1100 stupňov môžu byť hodnotné aj špeciálne-triedy s vyššou pevnosťou (ako sú zliatiny 617 alebo 602CA).

Kedy je Inconel 600 stále lepšou voľbou?

Inconel 600 je lepšou voľbou pre vysokoteplotné žieraviny/alkalické aplikácie, chloridové-vodné prostredia, nitridačné atmosféry, jadrové parné-generátory a akékoľvek aplikácie pod ~1000 stupňov, kde je jeho vynikajúca odolnosť voči vodnej-korózii a nižšie náklady dôležitejšie ako konečný oxidačný strop.Voľba 601 všade „pretože je to lepšie“ je bežnou chybou pri prekročení{1}}špecifikácie, ktorej sa dá vyhnúť.

Silné stránky Inconel 600 vyplývajú priamo z jeho zloženia:

Leptavé alkálie.Matrica s obsahom niklu väčším alebo rovným 72 % dáva 600 vynikajúcu odolnosť voči koncentrovanému hydroxidu sodnému a draselnému -, jeho historická charakteristická aplikácia v žieravých odparovačoch, chlór-spracovaní alkalických hydroxidov a -súvisiace chemické spracovanie. 601 s približne 60 % niklu je dobré, ale nie66.

Chloridové stresové-korózne praskanie (SCC).600 je takmer imúnny voči chloridovému SCC, ktorý ničí štandardné austenitické nehrdzavejúce ocele. Tam, kde sa horúce chloridové kondenzáty alebo soľné roztoky dostanú do kontaktu s kovom pri miernej teplote, je 600 osvedčenou ochranou. Pre námorné a morské-priľahlé vybavenie nájdete na našej stránke námorných inžinierskych materiálov.

Nitridačné atmosféry.Ako je uvedené vyššie, 600 sa uvádza ako lepšia výkonnosť v disociovanom amoniaku -, v jednom z mála tepelných prostredí, kde prekonáva 601.

Jadrová služba.Desaťročia dedičstva komponentov parného-generátora a reaktora-.

náklady.600 obsahuje menej chrómu a žiadny špecifikovaný hliník a je vo všeobecnosti ekonomickejší nákup; jeho špecifikácia tam, kde jeho strop postačuje, priamo znižuje náklady na projekt.

Skratka výberu:nad 1050 stupňov s cyklovaním alebo s 25+ročnou konštrukčnou životnosťou v oxidačnom plyne → 601. Žieravý, chloridový-vodný, nitridačný, nukleárny alebo nepretržitý výkon pod ~1000 stupňov → 600 šetrí peniaze bez penalizácie.

Kde je každá zliatina štandardnou priemyselnou voľbou?

Inconel 601 vlastní svet spracovania pri extrémnych -teplotách- (pece, sálavé trubice, mufle, retorty), zatiaľ čo Inconel 600 vlastní korózne-chemické, jadrové a žieraviny - čisté rozdelenie územia, ktoré priamo vyplýva z ich chémie.V tabuľke nižšie sú zhrnuté typické aplikácie.

Rozdelenie konkretizujú dve skutočné-vinety sveta:

Batéria na tepelné{0}}opracovanie s 1150-stupňovými cyklami nauhličovania nahradila chrómové-prípravky zo zliatiny so 601 košmi a zdvojnásobila životnosť kampane medzi opravami - rozhodujúcim faktorom bolo zachovanie vodného kameňa, nie chémia základných-kovov.

Závod na výrobu chlór-zásad špecifikoval 600 (nikdy 601) na horúcu koncentrovanú žieravinu: tu si 12 bodov obsahu niklu navyše zaslúži svoje zachovanie a 1250 stupňový oxidačný strop 601 je jednoducho irelevantný.

Naša stránka s materiálmi pre chemické zariadenia obsahuje informácie o materiáloch pre chemické{0}}zariadenia-pre kyseliny a zásady, ktoré mapujú ďalšie zliatiny k médiám (odkaz nájdete v časti Interné zdroje).

Ktoré normy a špecifikácie pokrývajú Inconel 600 a 601?

Obidve zliatiny spadajú do rovnakej skupiny produktov ASTM -, najmä ASTM B168 pre dosky, plechy a pásy -, takže prepínanie medzi nimi len zriedka zmení rámec vašej špecifikácie, iba číslo UNS.Nižšie sú uvedené bežné označenia, s ktorými výrobcovia a inšpektori pracujú.

Poznámky k normám, ktoré stojí za to poznať pri audite ktorejkoľvek zliatiny v projekte:

Rovnaká špecifikácia, iná zliatina.Pretože sa oba nachádzajú v B168, osvedčenia mlyna sú smerodajným záznamom - vždy overte UNS číslo, chemické zloženie tepla a výsledky mechanických testov v porovnaní s nákupnou objednávkou pre každý ohrev.

Úvahy o kóde ASME.Podmienky prijatia tlakovej{0} nádoby sa líšia v závislosti od zliatiny; potvrdiť aktuálne akceptovanie ASME sekcie VIII (vrátane prípadov kódu) pre 601 v hraničných úlohách tlaku-pred zmrazením návrhu.

Tip na obstarávanie.Objednávajte na čísla UNS, nie na obchodné názvy. „Zliatina 600“ a „Zliatina 601“ sú všeobecné označenia používané u výrobcov; obchodné názvy (Inconel® je ochranná známka spoločnosti Special Metals) mapujú jedna-k-jednej k číslam UNS uvedeným vyššie.

Ako sa porovnáva zváranie a výroba?

Obe zliatiny sa ľahko zvárajú bežnými procesmi (GTAW/TIG, GMAW/MIG, SMAW) bez predohrevu ani po{0}}vyžadovaní tepelného spracovania po zváraní - hlavným praktickým rozdielom je výber vhodného plniva (ERNiCrFe-3 pre 600, ERNiCrFe-11 pre kontamináciu oxidom síry 601) a ochrana pred oxidom síry 601.Žiadna zliatina nie je tvrditeľná precipitáciou-, takže výroba sa riadi známymi austenitickými postupmi.

Kľúčový návod na výrobu:

• Prídavné kovy.Použite zodpovedajúce alebo takmer{0}}zhodné plnivá, aby zóna zvaru zdedila rovnaké oxidačné správanie ako základný kov -, čo je obzvlášť dôležité pre 601, kde by sa obyčajný austenitický plnivo stal slabým článkom pri 1100 stupňoch .
• Čistota.Všetky vysokoteplotné zliatiny niklu vyžadujú čistý kov pred prácou za tepla a zváraním. Síra, mastnota a pastelky na-kreslenie môžu skrehnúť alebo korodovať zvary; dodávatelia jednotne varujú pred atmosférou pece s obsahom síry-počas spracovania za tepla 601.
• Tvarovanie za studena.Obe zliatiny-vytvrdzujú viac ako nehrdzavejúca oceľ; plánovať medzižíhanie na hlboké tvárnenie.
• Žíhanie.601 je bežne roztok-žíhaný okolo 1100 – 1200 stupňov s rýchlym chladením, aby sa obnovila ťažnosť a optimalizovalo-správanie pri tvárnení; 600 je žíhaný okolo 1010-1150 stupňov.
• Obrobiteľnosť.Obidva sú obrábacie stroje -triedy C (ťažké) - očakávajú nízke rýchlosti, pevné nastavenia a ostré nástroje z tvrdokovu, ktoré sú v súlade so všetkými zliatinami s vysokým-niklom.

Ako by ste sa mali rozhodnúť medzi 601 a 600?

Rozhodnite sa v tomto poradí: maximálna teplota kovu, chémia atmosféry, frekvencia cyklu, potom cena -, ak vás niektorý z prvých troch posunie nad 1050 stupňov v oxidácii alebo nauhličovaní, vyberte 601; inak 600 spravi pracu za menej penazi.Použite tento kontrolný zoznam vo fáze kontroly-návrhu:

1. Vrchol a čas-pri-teplote.Nad ~1050 stupňov na zmysluplné obdobia? → 601. Pod ~1000 stupňov nepretržite? → 600 je plne postačujúce.
2. Frekvencia cyklovania.Denné alebo častejšie tepelné cykly nad ~1000 stupňov? → 601, rozhodne.
3. Atmosféra.Oxidácia alebo nauhličovanie pri vysokej teplote → 601. Žieravina, chlorid-vodný alebo disociovaný amoniak → 600. Redukcia síry kdekoľvek v rozsahu → ani jedno; poraďte sa s odborníkom na zliatiny.
4. Zaťaženie pri teplote.Obmedzené priehyby-štruktúr (dlhé sálavé trubice, široké mufle) pri 1100 stupňoch + → 601 (alebo vyhodnotiť 617/602CA pre ešte vyššie napätie).
5. Kód a ekonomika životného cyklu.Potvrďte súhlas ASME na clo a potom ocente obe zliatiny - prémia 601 je skromná a zvyčajne sa spláca životnosťou komponentov pri teplote.

Ak si nie ste istí, pošlite nám prevádzkové parametre (teplotný profil, atmosféra, frekvencia cyklov, životnosť návrhu) a náš metalurgický tím vám odporučí ekonomickú triedu -, ktorá nič nestojí a zabráni dvom klasickým chybám: pod-zadanie 600 na 1150 stupňovú prevádzkovú záťaž a nad-zadanie 601 na 300 stupňov.

Často kladené otázky

Aký je hlavný rozdiel medzi Inconel 601 a Inconel 600?

Inconel 601 obsahuje 1,0 – 1,7 % zámerného hliníka plus vyšší chróm (21 – 25 %), čo dáva odolnosť voči oxidácii do približne 1250 stupňov. Inconel 600 nemá v podstate žiadny hliník, 14 – 17 % chrómu a 72 % alebo viac niklu, s odolnosťou proti oxidácii do približne 1093 stupňov, ale vynikajúcou odolnosťou voči žieravinám a chloridom. Nad 1000 stupňov vo vzduchu je 601 výkonnejší.

Koľko hliníka vlastne každá zliatina obsahuje?

Inconel 601 je špecifikovaný na 1,0–1,7 % hmotn. hliníka (nominálne ~1,4 %). Inconel 600 nemá špecifikovaný hliník; zvyškové stopy z topenia sú typicky pod 0,35 %. Tento zhruba 1,4-percentuálny{11}}bodový rozdiel je jediným najväčším faktorom rozdielu vo výkonnosti zliatin pri vysokých teplotách.

Aká je maximálna prevádzková teplota Inconel 601?

Približne 1250 stupňov (2280 stupňov F) na vzduchu kvôli odolnosti voči oxidácii a odlupovaniu - niektorí výrobcovia uvádzajú cyklickú odolnosť až do asi 1260 stupňov . Použiteľná pevnosť klesá ďaleko pred týmto limitom, takže vysoko namáhané komponenty môžu potrebovať nižšie limity alebo vyššie{5}} stupne pevnosti, ako napríklad 617 alebo 602CA.

Aká je maximálna prevádzková teplota Inconel 600?

Asi 1093 stupňov (2000 stupňov F) pre odolnosť proti oxidácii vo vzduchu; niektoré zdroje odporúčajú nepretržitú prevádzku v blízkosti 980 stupňov pre dlhú životnosť. Jeho ochranná stupnica chrómu rastie a odlupuje sa progresívne rýchlejšie, keď teplota stúpa nad 1000 stupňov.

Prečo hliník zlepšuje odolnosť proti oxidácii?

Hliník oxiduje najskôr na rozhraní kovu-a vytvára tenkú, hustú, pomaly-rastúcu vrstvu Al₂O₃. Táto vrstva blokuje difúziu kyslíka a mechanicky upevňuje prekrývajúce sa šupiny bohaté na chróm-, čím zabraňuje odlupovaniu (odlupovaniu), ktoré ničí obyčajné šupiny chrómu pri tepelných cykloch nad 1 000 stupňov .

Ktorá zliatina je lepšia pri tepelnom cyklovaní?

Inconel 601 s veľkým náskokom. Jeho hliníková-ukotvená stupnica vydrží opakované cykly až do 1200 stupňov + s minimálnou stratou, a preto je priemyselným štandardom pre dávkové-mufle pecí, sálavé trubice a zariadenia na tepelné-spracovanie. Inconel 600 sa postupne zbavuje a znovu zväčšuje svoju váhu v agresívnom cyklickom zaťažení.

Dá sa Inconel 600 stále používať pri teplote vyššej ako 1000 stupňov?

Áno, v menej náročných prípadoch - krátke výlety, nízke mechanické zaťaženie alebo miernejšia atmosféra. Ale v blízkosti 1093 stupňového hodnotenia očakávajte rýchlejšiu oxidáciu, odlupovanie vodného kameňa pri cyklovaní a zníženú rezervu pre dlhú životnosť. Pre trvalú alebo cyklickú prevádzku nad ~ 1050 stupňov je 601 bezpečnejšou inžinierskou voľbou.

Ktorá zliatina lepšie odoláva nauhličovaniu?

Inconel 601. Jeho pomaly-rastúce priľnavé oxidové usadeniny zostávajú lepšou uhlíkovou bariérou pri extrémnych teplotách, zatiaľ čo popraskané alebo odštiepené šupiny 600 vystavujú holý kov zachytávaniu uhlíka. Pri znižovaní-sírnej atmosféry je však potrebné sa vyhnúť obom.

Ktorá zliatina je lepšia pre lúh sodný (NaOH)?

Inconel 600. Jeho obsah niklu vyšší alebo rovný 72 % poskytuje v odvetví-vedúcu odolnosť voči koncentrovaným horúcim žieravinám, pričom nižší obsah niklu 601 (58 – 63 %) ho robí len dobrým. Pre lúhové odparky a spracovanie alkálií pod extrémnym-rozsahom teplôt je štandardom 600.

Vzťahujú sa na obe zliatiny rovnaké špecifikácie ASTM?

áno. Obidva sa vyrábajú podľa ASTM B168 (doska/plech/pás), B166 (tyč), B167 (bezšvíková rúra/rúrka) a B564 (výkovky), s náprotivkami ASME. Overte si číslo UNS (N06600 vs. N06601) na každom testovacom certifikáte frézy, pretože špecifikácia formulára- produktu je identická.

Aké zváracie plnivá by sa mali použiť?

ERNiCrFe-3 (Zliatina 82/FM 82) je tradičné plnivo pre Inconel 600; ERNiCrFe-11 je vhodné plnivo pre 601, takže zvar zdedí rovnakú odolnosť proti oxidácii. Obe zliatiny sa zvárajú metódou GTAW/GMAW/SMAW bez predhrievania alebo tepelného spracovania po zváraní.

Ktorá zliatina je pevnejšia pri vysokej teplote?

Inconel 601 si zachováva pevnosť v ťahu približne 80 – 90 MPa pri 1000 stupňoch oproti zhruba 50 – 60 MPa pri teplote 600 pri tejto teplote a lepšie odoláva priehybu pri tečení pri dlhých kampaniach pece. Vždy navrhujte na základe aktuálnych-certifikovaných údajov a kódových údajov namiesto typických hodnôt.

Ktorá zliatina stojí viac?

Inconel 601 má zvyčajne miernu prémiu nad 600 vďaka vyššiemu obsahu chrómu a špecifikovanému hliníku. Poplatok sa zvyčajne spláca dlhšou životnosťou komponentov nad 1 000 stupňov -, ale ekonomická a správna voľba je špecifikovať 600, kde postačuje jeho strop.

Dokáže Inconel 601 zvládnuť atmosféru-obsahujúcu síru?

Nie - a ani 600. Zliatiny niklu trpia sulfidačným útokom (fázy sulfidu niklu s nízkou teplotou topenia-) pri redukcii prostredia síry pri vysokej teplote. Vyhnite sa ložisku H₂S-a redukčným-plynom SO₂ nad približne 600 stupňov pre oba stupne a poraďte sa s odborníkom o alternatívach.

Aké sú ekvivalenty UNS a EN?

Inconel 600 je UNS N06600 / EN W.Nr. 2.4816; Inconel 601 je UNS N06601 / EN W.Nr. 2.4851. Oba sa tiež vyrábajú podľa špecifikácií AMS pre letectvo a kozmonautiku. Objednávanie podľa čísla UNS zabraňuje nejasnostiam v obchodných-názvoch výrobcov.

Ktoré si mám vybrať pre mufle pece alebo sálavé trubice?

Inconel 601 - je de facto priemyselným štandardom pre tieto aplikácie. Kombinácia 1250-stupňovej odolnosti proti oxidácii, cyklického správania-odolného voči odlupovaniu a dobrej pevnosti v priehybe poskytuje najdlhšie kampane medzi renováciami zariadení na-plynové a elektrické tepelné-spracovanie.