Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) і Incoloy 800HT (UNS N08811) є трьома сплавами, що належать до родини Incoloy. Ці три сплави дуже схожі, лише незначно відрізняючись вмістом вуглецю, алюмінію та титану. У цій статті буде проаналізовано їх на основі їхніх властивостей, відмінностей у процесах термічної обробки та застосовних сценаріїв.
Які відмінності між Incoloy 800, 800H і 800HT?
I.Вміст хрому в сплаві Incoloy 800 зазвичай коливається від 15% до 25%, тоді як вміст нікелю коливається від 30% до 45%, з додаванням невеликих кількостей алюмінію та титану. Після швидкого охолодження від високих температур сплав 800 залишається в межах одно-фазної аустенітної області; отже, його мікроструктура в робочому стані складається з однієї аустенітної фази. Завдяки високому вмісту хрому та достатньому вмісту нікелю цей сплав демонструє чудову стійкість до високо-температурної корозії та широко використовується в різних промислових цілях.
II.Порівняно зі сплавом 800, Incoloy 800H забезпечує підвищену стійкість до окислення, стійкість до високих-температур і стійкість до повзучості. Він широко використовується в металургійній, нафтохімічній та атомній промисловості-зокрема у виготовленні парогенераторів-і є одним із основних кандидатів на виготовлення трубок теплопередачі в парогенераторах атомних електростанцій.
III.Incoloy 800HT представляє вдосконалену ітерацію, розроблену на основі сплавів 800 і 800H, що вирізняється чудовим опором повзучості та винятковою довговічністю при над-високих температурах. Incoloy 800HT — це повністю аустенітний сплав із низьким-вуглецем, нікелем-залізом{-хромом, що належить до того самого серія сплавів Incoloy 800; зокрема, вміст кобальту в цьому сплаві можна суворо контролювати, щоб залишатися нижче 0,01%.
Відмінності в процесах термічної обробки
Incoloy 800, 800H і 800HT потребують обробки розчином для забезпечення стабільності їхньої аустенітної мікроструктури; однак через відмінності в хімічному складі їхні конкретні температури термічної обробки, методи охолодження та додаткові вимоги відрізняються, як описано нижче:
I. Incoloy 800: Температура відпалу розчину становить 1150–1180 градусів, після чого після відповідного часу витримки слід загартування водою. Метою є досягнення однорідної аустенітної структури та підвищення як пластичності, так і стійкості до корозії. Залежно від конкретних потреб можна-зняти напругу при температурі 850–900 градусів (з наступним повітряним охолодженням), що робить його придатним для заготовок, які пройшли холодну обробку або зварювання.
II. Incoloy 800H: Температура обробки розчином становить приблизно 1150 градусів (еквівалентно 2100 градусів F). Охолодження досягається шляхом загартування водою або швидким повітряним охолодженням, зокрема, щоб уникнути зони крихкості близько 475 градусів. Основна вимога полягає в досягненні середнього розміру зерна 5 класу ASTM або більшого за допомогою термічної обробки, що підвищує -температурну повзучість. Відпал (до твердості менше або дорівнює HB 180) рекомендується перед операціями обробки глибоких-отворів.
III. Incoloy 800HT: Обробка розчином вимагає суворого контролю температури (в межах ±10 градусів). Хоча діапазон температур подібний до діапазону Incoloy 800H, необхідна додаткова стабілізаційна обробка для забезпечення рівномірного осадження карбідів алюмінію-титану. Цей сорт також вимагає крупно-зернистої структури (більше або дорівнює 90 мкм / ASTM клас 4); завдяки точній термічній обробці його стійкість до повзучості-на розрив додатково оптимізується, що робить його сортом із найсуворішими вимогами до процесу термічної обробки серед трьох.
Різниця в робочій температурі
I. Incoloy 800: Володіє чудовою стійкістю до корозії та тепла, демонструючи хороші механічні властивості при високих температурах до 800 градусів; він демонструє гарну стійкість до окислення, відновлення та азотування, а також хорошу оброблюваність.
II. Incoloy 800H:Аустенітний, термо-стійкий залізо-нікелевий-хромовий сплав із контрольованим вмістом вуглецю та підвищеним вмістом (Al+Ti) порівняно з Incoloy 800. Спеціальна обробка відпалом у розчині призводить до середнього розміру зерна, що перевищує або дорівнює 90 мкм, значно підвищуючи міцність-розриву при повзучості за температур вище 600 ступінь .
Виявляє чудову міцність до повзучості-розриву за високих температур понад 600 градусів, а також гарну стійкість до окислення, азотування та корозії в умовах науглерожування.
III. Incoloy 800HT:Аустенітний нікель-залізо-хромовий сплав із підвищеним вмістом (Al+Ti) порівняно з Incoloy 800H. Спеціальна обробка розчинним відпалом забезпечує середній розмір зерна більше або дорівнює 90 мкм і чудову міцність-на розрив-особливо вище 700 градусів -завдяки випаданню багатих на титан-фаз. Нижче 700 градусів виділення ′-фаз супроводжується відповідним зниженням пластичності.
Демонструє надзвичайну міцність-на розрив при температурах вище 700 градусів; при впливі змінних відновних і окислювальних середовищ він демонструє чудову стійкість до відновлення, окислення, азотування та атмосферної корозії.
Відмінності в сферах застосування
I. Incoloy 800:Базовий сорт-загального призначення, придатний для середовищ-–-низьких температур (менше або дорівнює 650 градусам), де вимоги до стійкості до повзучості не є суворими. Він також пропонує чудову -низькотемпературну продуктивність-зберігаючи гарну міцність навіть при кріогенних температурах до -270 градусів. Його основні сфери застосування включають обладнання для обробки морської води, системи травлення, кріогенні інженерні компоненти, стандартні хімічні реактори та трубопроводи охолодження в ядерних реакторах (зокрема, у секціях із -середньою та низькою температурами).
II. Incoloy 800H:Підшипник із високим-температурним навантаженням-розрахований на тривалу-тривалу роботу в діапазоні температур від 650 градусів до 815 градусів. Він переважно використовується в -несучих компонентах у нафтохімічному секторі-, таких як труби печей для крекінгу етилену та конвертери синтезу аміаку-, а також у промисловості виробництва електроенергії для надкритичних котлів із пароперегрівачами та перегрівачами, а також у промислових печах-для термообробки радіаційних труб.
III. Incoloy 800HT:Над-високо{1}}температурний клас, розроблений для екстремальних умов експлуатації, включаючи температури, що перевищують або дорівнюють 815 градусам, і високий рівень напруги. Він в основному використовується в критичних компонентах, таких як валки для високотемпературних-нагрівальних печей, вихлопні сопла для аерокосмічних газових турбін і вкладиші для великих-промислових печей. Цей сплав здатний зберігати стабільність розмірів протягом тривалих періодів у надзвичайно високих-температурних середовищах, тим самим запобігаючи повзучому-руйнуванню.
висновок
Підсумовуючи, незначні відмінності у вмісті вуглецю, алюмінію та титану в Incoloy 800, 800H та 800HT призводять до чітких варіацій у вимогах до їх термічної обробки та експлуатаційних характеристиках, таким чином встановлюючи чіткий градієнт продуктивності, який коливається від загального-користування до високо-продуктивності та ультра-високої-температури. У практичних промислових застосуваннях вибір відповідного сплаву вимагає точного узгодження властивих характеристик сплаву з конкретними вимогами умов експлуатації:
Incoloy 800 підходить для середовищ із низькою-–-помірною температурою та низьким{3}}стресом, де універсальність і економічна-ефективність є ключовими факторами; Incoloy 800H забезпечує баланс між -температурною міцністю та практичністю, що робить його кращим вибором для більшості-температурних навантажень-підшипників; тоді як Incoloy 800HT демонструє виняткову продуктивність за екстремальних ультра-високих-температур і високих{12}}навантажень-особливо у складних середовищах, де безкомпромісні вимоги до тривалого-опіру повзучості та стабільності розмірів є першочерговими.