Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) in Incoloy 800HT (UNS N08811) so tri zlitine, ki pripadajo družini Incoloy. Te tri zlitine so si zelo podobne in se le malo razlikujejo po vsebnosti ogljika, aluminija in titana. Ta članek jih bo analiziral na podlagi njihovih lastnosti, razlik v postopkih toplotne obdelave in ustreznih scenarijev.
Kakšne so razlike med Incoloy 800, 800H in 800HT?
I.Vsebnost kroma v zlitini Incoloy 800 se običajno giblje od 15 % do 25 %, medtem ko se vsebnost niklja giblje od 30 % do 45 %, z dodatkom majhnih količin aluminija in titana. Po hitrem ohlajanju od visokih temperatur zlitina 800 ostane znotraj eno-faznega avstenitnega območja; posledično je njegova mikrostruktura v delovnem stanju sestavljena iz ene avstenitne faze. Zaradi visoke vsebnosti kroma in zadostne vsebnosti niklja je zlitina izjemno odporna na visoko-temperaturno korozijo in se široko uporablja v različnih industrijskih aplikacijah.
II.V primerjavi z zlitino 800 ponuja Incoloy 800H izboljšano odpornost proti oksidaciji, visoko-temperaturno trdnost in odpornost proti lezenju. Obširno se uporablja v metalurški, petrokemični in jedrski industriji-zlasti pri izdelavi parnih generatorjev-in je eden od primarnih kandidatov za cevi za prenos toplote v parnih generatorjih jedrskih elektrarn.
III.Incoloy 800HT predstavlja napredno različico, razvito iz temeljev zlitin 800 in 800H, ki se odlikuje po vrhunski odpornosti proti lezenju in izjemni vzdržljivosti pri ultra-visokih temperaturah. Incoloy 800HT je popolnoma avstenitna zlitina z nizko-ogljikom nikelj-železo-krom, ki pripada isti serije zlitin kot Incoloy 800; zlasti vsebnost kobalta v tej zlitini je mogoče strogo nadzorovati, da ostane pod 0,01 %.
Razlike v postopkih toplotne obdelave
Incoloy 800, 800H in 800HT zahtevajo obdelavo z raztopino, da se zagotovi stabilnost njihove avstenitne mikrostrukture; vendar se zaradi razlik v kemični sestavi njihove specifične temperature toplotne obdelave, metode hlajenja in dodatne zahteve razlikujejo, kot je podrobno opisano spodaj:
I. Incoloy 800: Temperatura žarjenja raztopine je 1150–1180 stopinj, čemur sledi kaljenje z vodo po ustreznem času zadrževanja. Cilj je doseči enotno avstenitno strukturo in povečati duktilnost in odpornost proti koroziji. Odvisno od posebnih potreb se lahko -izvede obdelava za lajšanje napetosti pri 850–900 stopinjah (ki ji sledi zračno hlajenje), zaradi česar je primerna za obdelovance, ki so bili hladno obdelani ali varjeni.
II. Incoloy 800H: Temperatura obdelave raztopine je približno 1150 stopinj (enakovredno 2100 stopinj F). Hlajenje se doseže s kaljenjem v vodi ali hitrim zračnim hlajenjem, zlasti da se izognemo območju krhkosti okoli 475 stopinj. Glavna zahteva je doseči povprečno velikost zrn stopnje 5 po ASTM ali večjo s toplotno obdelavo, s čimer se izboljša -zmogljivost lezenja pri visokih temperaturah. Žarjenje (do trdote manj kot ali enako HB 180) je priporočljivo pred obdelavo globokih-luknj.
III. Incoloy 800HT: Zdravljenje z raztopino zahteva strog nadzor temperature (znotraj ±10 stopinj). Medtem ko je temperaturno območje podobno kot pri Incoloy 800H, je potrebna dodatna stabilizacijska obdelava, da se zagotovi enakomerno obarjanje aluminijevih-titanovih karbidov. Ta razred zahteva tudi grobo-zrnato strukturo (več kot ali enako 90 μm / ASTM razred 4); z natančno toplotno obdelavo je njegova odpornost-na zlom dodatno optimizirana, zaradi česar je med tremi razredi z najstrožjimi zahtevami postopka toplotne obdelave.
Razlike v delovni temperaturi
I. Incoloy 800: Ima odlično odpornost proti koroziji in toplotno odpornost, kaže dobre mehanske lastnosti pri visokih temperaturah do 800 stopinj; izkazuje dobro odpornost proti oksidaciji, redukciji in nitriranju ter dobro obdelovalnost.
II. Incoloy 800H:Avstenitna, toplotno-odporna zlitina železa-niklja-kroma z nadzorovano vsebnostjo ogljika in povečano vsebnostjo (Al+Ti) v primerjavi z Incoloy 800. Specializirana obdelava z žarjenjem v raztopini povzroči povprečno velikost zrn večjo ali enako 90 µm, kar bistveno poveča trdnost-pretrganja pri lezenju pri temperaturah nad 600 stopnja .
Kaže odlično odpornost proti lezenju{0}}pri visokih temperaturah, ki presegajo 600 stopinj, skupaj z dobro odpornostjo proti oksidaciji, nitriranju in koroziji v pogojih naogljičenja.
III. Incoloy 800HT:Avstenitna zlitina niklja-železa-kroma s povečano vsebnostjo (Al+Ti) v primerjavi z Incoloy 800H. Posebna obdelava z žarjenjem v raztopini povzroči povprečno velikost zrn, ki je večja od ali enaka 90 µm, in vrhunsko odpornost-na pretrganje-zlasti nad 700 stopinj -zaradi izločanja faz,-bogate s titanom. Pod 700 stopinjami spremlja izločanje ′ faz ustrezno zmanjšanje duktilnosti.
Dokazuje izjemno odpornost proti-porušitvi pri temperaturah nad 700 stopinj; kadar je izpostavljen izmeničnim redukcijskim in oksidacijskim okoljem, kaže odlično odpornost proti redukciji, oksidaciji, nitriranju in atmosferski koroziji.
Razlike v področjih uporabe
I. Incoloy 800:Osnovni-razred za splošno uporabo, primeren za srednje{1}}do-nizkotemperaturna okolja (manj kot ali enako 650 stopinj), kjer zahteve glede odpornosti proti lezenju niso stroge. Ponuja tudi odlično delovanje pri nizkih-temperaturah-in ohranja dobro žilavost tudi pri nizkih kriogenih temperaturah do -270 stopinj. Njegove primarne uporabe vključujejo opremo za predelavo morske vode, sisteme za dekapiranje, komponente kriogenega inženiringa, standardne kemične reaktorje in hladilne cevi v jedrskih reaktorjih (zlasti v odsekih srednje-do nizke temperature).
II. Incoloy 800H:Razred ležaja-za visoko-temperaturno obremenitev-zasnovan za trajno, dolgoročno-uporabo v temperaturnem območju od 650 stopinj do 815 stopinj. Uporablja se predvsem v nosilnih-komponentah v petrokemičnem sektorju-, kot so cevi peči za kreking etilena in pretvorniki za sintezo amonijaka-, pa tudi v industriji za proizvodnjo električne energije za pregrevalnike in ponovne grelnike superkritičnih kotlov ter v industrijskih pečeh za toplotno-obdelavo sevalnih cevi.
III. Incoloy 800HT:Ultra{0}}visoka-temperaturna stopnja, zasnovana za ekstremne pogoje delovanja, ki vključujejo temperature nad ali enake 815 stopinj in visoke ravni obremenitve. Uporablja se predvsem v kritičnih komponentah, kot so valji peči v visoko-temperaturnih grelnih pečeh, izpušne šobe za letalske plinske turbine in obloge za velike-industrijske peči. Ta zlitina je sposobna ohranjati dimenzijsko stabilnost v daljših obdobjih v okoljih z izjemno visoko-temperaturo, s čimer preprečuje-odpoved zaradi lezenja.
sklep
Če povzamemo, subtilne razlike v vsebnosti ogljika, aluminija in titana med Incoloy 800, 800H in 800HT povzročajo izrazite razlike v njihovih zahtevah po toplotni obdelavi in učinkovitosti storitev, s čimer se vzpostavi jasen gradient zmogljivosti, ki sega od splošne-uporabnosti do visoke-zmogljivosti in uporabnosti pri ultra-visokih-temperaturah. V praktičnih industrijskih aplikacijah izbira ustrezne zlitine zahteva natančno uskladitev inherentnih značilnosti zlitine s posebnimi zahtevami delovnih pogojev:
Incoloy 800 je primeren za okolja z nizko-do-zmerno temperaturo in nizkim{3}}stresom, kjer sta vsestranskost in stroškovna-učinkovitost ključnega pomena; Incoloy 800H vzpostavlja ravnovesje med visoko-temperaturno trdnostjo in praktičnostjo, zaradi česar je najprimernejša izbira za večino-temperaturnih obremenitev-aplikacij; medtem ko Incoloy 800HT izkazuje izjemno zmogljivost pri ekstremnih ultra-visokih-temperaturah in visokih-napetostnih pogojih-zlasti v zahtevnih okoljih, kjer so brezkompromisne zahteve glede dolgotrajne-odpornosti proti lezenju in dimenzijske stabilnosti najpomembnejše.