INCONEL 625 характеристика на никель-хромовый сплав

INCONEL 625 характеристика на никель-хромовый сплав с продвинутой структурой

Никель-хромовый сплав INCONEL 625 представлен материалом высокой прочности, продвинутой технологичности, исключительной коррозионной стойкости. Диапазон рабочих температур металла — от криогенного уровня до значения 982°C. Прочность определяется химическими элементами (молибден и ниобий), воздействующими на никель-хромовую матрицу, придающими жёсткость структуре. Соответственно, обработка дисперсионным твердением не требуется. Комбинация отмеченных элементов также формирует выраженную устойчивость по отношению к обширному спектру агрессивных сред.

Сплав INCONEL 625 – краткие информационные сведения

Тестовыми испытаниями материала отмечена устойчивость к высокотемпературным воздействиям, — окислению и науглероживанию. Свойства сплава INCONEL 625, помимо всего прочего, делают материал оптимальным выбором для применения в условиях морской воды. Эти свойства включают:

  • отсутствие местного воздействия (точечной, щелевой коррозий),
  • высокую коррозионно-усталостную прочность,
  • выраженную прочность на растяжение,
  • устойчивость к хлорид-ионному коррозионному растрескиванию.

На практике сплав успешно используется для производства швартовочных тросов, лопастей гребных винтов лодочных моторов, вспомогательных гребных двигателей подводных лодок.

Таблица: Ограничение химического состава

Компонент %
Никель 58 мин.
Хром 20,0 – 23,0
Железо 5,0 макс.
Молибден 8,0 – 10,0
Ниобий (+ тантал) 3,15 – 4,15
Углерод 0,10 макс.
Марганец 0,50 макс.
Силикон 0,50 макс.
Фосфор 0,015 макс.
Сера 0,015 макс.
Алюминий 0,40 макс.
Титан 0,40 макс.
Кобальт 1,0 макс.

Быстроразъёмные соединения подводных лодок, выхлопные каналы для катеров ВМФ, оболочки для подводных кабелей связи, средств управления подводными датчиками и сильфоны паропроводов – всё это также сплав INCONEL 625.

Возможные области применения сплава также позволяют производить:

  • пружины, уплотнения, сильфоны;
  • подводные устройства управления;
  • соединители электрических кабелей;
  • крепёжные детали и  конструкции;
  • компоненты океанографических инструментов и т.п.

INCONEL 625 + свойства уникального никель-хромового сплава

Перечень особенностей рассматриваемого сплава впечатляет. Увеличенная прочность на растяжение, на ползучесть и на разрыв. Приемлемая для многих применений усталостная и термически-усталостная прочность. Сильная стойкость на окисление, лёгкая свариваемость и способность к пайке – очередные особенности сплава INCONEL 625.

Поэтому неудивительно, что этот металл оптимально применим именно к высокотехнологичным областям, где организовано производство:

  • систем воздуховодов самолётов,
  • выхлопных систем установок,
  • реверсивных систем тяги,
  • свариваемых сопротивлением технических сот,
  • топливных и других трубопроводов,
  • штанговых систем распылителей,
  • сильфон устройств,
  • деталей кожухов турбин и теплообменных труб.

Сплав INCONEL 625 также пригоден для изготовления многих других компонентов сложной механики, включая лопасти турбин, уплотнительных деталей компрессоров, тяговой механики трубных камер ракет.

Универсальность и выраженная коррозионная стойкость сплава INCONEL 625 для обширного температурного диапазона и областей давлений, является основной причиной активного применения металла в сфере химической обработки.

Высокая степень прочности структуры металла открывает возможности производства сосудов или труб с более тонкими стенками, чем это допустимо для других материалов. Соответственно, улучшается теплопередача такого рода изделий, а также существенно снижается весовая составляющая.

Особенные области применения сплава INCONEL 625

Есть области применения, где требуются сочетания прочности и коррозионной стойкости материала – тех свойств, что обеспечиваются сплавом INCONEL 625. Это, к примеру, производство реакционных сосудов, дистилляционных колонн, теплообменников, перекачивающих трубопроводов и клапанов.

Особенно интересным сплав INCONEL 625 видится для ядерной области. Здесь металл может быть использован под компоненты активной зоны реактора и управляющих стержней ядерных водяных реакторов. Выбору именно этого материала способствует:

  • высокая степень прочности,
  • однородная коррозионная стойкость,
  • устойчивость к растрескиванию под напряжением.

Также характерным моментом отмечается выраженная стойкость по отношению к питтингу (образованию коррозионных дефектов металлов)  под водой при температуре 260–316°C.

Уникальный сплав INCONEL 625 также рассматривается в качестве материала усовершенствованных концепций реакторов. Причина очевидна — высокая допустимая конструктивная прочность при повышенных температурах, особенно в диапазоне  649-760°C.

Свойства, приведённые здесь, — это результаты, полученные от обширных испытаний, типичных для лабораторного анализа. Однако более точные сведения содержатся в технической спецификации на материал.

Электрический воздушный компрессор, 220В/110В 30 мпаЭлектрический воздушный компрессор высокого давленияЭлектрический воздушный насос высокого давления

Физические константы и тепловые свойства материала

Некоторые физические константы и термические свойства сплава INCONEL 625 показаны в таблицах ниже.

Таблица физических констант

Плотность, гр/см3 8,44
Диапазон плавления, °C 1290 — 1350
Удельная теплоёмкость, °C Дж/кг
— 18 402
21 410
93 427
204 456
316 481
427 511
538 536
649 565
760 590
871 620
982 645
1093 670
Проницаемость при 200 Эрстед (15,9 кА/м) 1,0006
Температурная точка Кюри, °C  -196

Механические свойства температурные и нагруженные

Для работы сплава INCONEL 625 при 650°C и ниже рекомендуются условия горячего, холодного и отожжённого материала (в зависимости от требований). При температуре выше 650°C предпочтительными считаются отожженные или обработанные раствором материалы. Состояние обработки раствором рекомендуется для компонентов, требующих оптимального сопротивления ползучести или разрыву.

 

Мелкозернистый (отожженный) материал видится предпочтительным при температурах до 815°C в отношении усталостной прочности, твёрдости, а также предела прочности и текучести. Тест удвоенной нагрузки МакГрегора обычно используется для определения истинной кривой напряжения-деформации для сплава INCONEL 625 при комнатной температуре.

Тест удвоенной нагрузки МакГрегора — истинный стресс-тест на растяжение. Применение этой формы испытания способствует выявлению влияния различных механических и металлургических условий на основные свойства материала.

Испытание с применением удвоенной нагрузки не требует измерения деформации в момент теста. Регистрируются только максимальная нагрузка и нагрузка разрушения испытательного объекта.


При помощи информации: SpecialMetals