Facebook

ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В НАШ БЛОГ

Мы делимся знаниями в областях, которые нас больше всего увлекают.
click

Материал реактора Инконель 625

От Thomas Huang December 9th, 2023 479 просмотров

Содержание

I, Что такое Inconel 625:
IV, Особые свойства Inconel625

I, Что такое Inconel 625:

Сплав Inconel 625 — аустенитный суперсплав, основным компонентом которого является никель.
Прочность Inconel 625 обусловлена эффектами упрочнения твердого раствора молибдена и ниобия, содержащихся в никель-хромовом сплаве. Эти элементы также придают сплаву превосходные свойства коррозионной стойкости.
Inconel 625 был разработан в 1950-х годах для удовлетворения потребности в высокопрочных материалах для главных паропроводов. Заявка на патент была подана 24 января 1962 года. Патент № 3,160,500 был выдан HL Eiselstein и J. Gadbut 8 декабря 1964 года.

II, состав Инконель 625

2.1 Химический состав инкона l625:

Ни Кр Фе Мо Количество Ко С Мн Си С Cu Эл Ти П
оставаться 20.0-23.0 ≤ 5.0 8.0-10.0 3.15-4.15 ≤1.0 ≤0,10 ≤0,50 ≤0,50 ≤0,015 ≤0,50 ≤0,40 ≤0,40 ≤0,015

2.2 Металлографическая структура

Inconel 625 — это твердый растворный решеточно-упрочненный гранецентрированный кубический сплав. Сплав может содержать карбиды, присущие этому сплаву. Обнаруженные карбиды — это MC и M6C (в изобилии в никеле, ниобии, молибдене и углероде). Кроме того, M23C6, богатый хромом карбид, обнаруживается в материалах, обработанных твердым раствором при низких температурах.
Эффект закалки возникает, когда материал удерживается в среднем диапазоне 649°C (около 1200°F). Это происходит из-за медленного, равномерного осаждения фазы, богатой никелем-ниобием, в которой доминирует гамма. Эта фаза постепенно трансформируется в ромбоэдрическую Ni3Nb, когда сплав нагревается в диапазоне средних температур в течение длительных периодов времени.
Обширные исследования стабильности показали отсутствие охрупчивания и промежуточных металлических фаз, таких как фаза SIGMA, когда сплав Inconel 625 выдерживается при температурах в диапазоне от 538 °C (1000 °F) до 982 °C (1800 °F) в течение длительного времени.

III.Производство

3.1 Методы производства:

Сплав 625 может быть получен методом вакуумной индукционной плавки или аргонно-кислородной декарбюризации (AOD). Дальнейшее рафинирование может быть выполнено методом саморасплавления электрода.

3.2 Приблизительные марки Inconel 625


Китай Великобритания США UNS Германия SEW VDIUV Бакалавр наук Великобритании Франция АФНОР
NS3306 N06625 W.Nr.2.4856NiCr22Mo9Nb НА21 NC 22 ДНб

IV, Особые свойства Inconel625

4.1

Отличная коррозионная стойкость к различным агрессивным средам в окислительных и восстановительных средах.

4.2.

Отличная стойкость к точечной и щелевой коррозии, высокое содержание никеля повышает стойкость к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением.

4.3

Отличная стойкость к коррозии неорганическими кислотами, такими как азотная кислота, фосфорная кислота, серная кислота, соляная кислота, а также серная кислота и смешанная соляная кислота и т. д.

4.4

Отличная стойкость к коррозии смешанных растворов различных неорганических кислот

4.5

Обладает хорошей коррозионной стойкостью в растворах соляной кислоты различной концентрации при температуре до 40℃.
Испытания на имитацию десульфурации газа в трубопроводе показали, что Inconel 625 имеет лучшую коррозионную стойкость, чем нержавеющая сталь 316, и что Inconel 625 имеет почти такую же коррозионную стойкость, как Hastelloy C-276.
Это иллюстрируется следующими данными. Типичные скорости коррозии указаны в мил/год (мм/год).
Кипящий раствор органических кислот
45% муравьиная кислота 10% щавелевая кислота 88% муравьиная кислота 99% уксусная кислота
Инконель 625 5,0 (0,13) 6.0 (0.15) 9,0 (0,23) 0,4 (0,01)
СУС 316 11 (0,28) 40 (1,02) 9 .0 (0.23) 2,0 (0,05)

Разбавление для снижения содержания кислоты - кипящий раствор
1% серная 5% серная 10% серная 1% HCl
Инконель 625 2,2 (0,06) 8,9 (0,23) 25,3 (0,64) 36,3 (0,92)
СУС 316 25,8 (0,65) 107 (2,72) 344 (8,73) 200 (5)

Гибридные среды
Среда Инконель 625 СУС 316
20% фосфорная кислота 0,36 (<0,01) 6,96 (0,18)
10% сульфаниловая кислота 4,80 (0,12) 63,6 (1,61)
10% бисульфат натрия 3,96 (0,10) 41,6 (1,06)

Испытание на стойкость к хлоридной коррозии под напряжением
Тест Инконель 625 СУС 316
42%
Хлорид магния
Нет деления деление
1000 часов <24 часов
26%
Хлорид натрия
Неделящийся расщепляющийся
1000 часов 600 часов

4.6

Хорошая обрабатываемость и свариваемость, отсутствие склонности к образованию трещин после сварки.

4.7

Высокая прочность ниже 650°C, хорошая формовка, легко сваривается; Максимальная рабочая температура в атмосфере 1175°C.

4.8

Имеет сертификат на изготовление сосудов высокого давления для температуры стенки от -196 до 450 ℃.

4.9

Сертифицировано Американской ассоциацией инженеров по коррозии по стандартам NACE (MR-01-75) в соответствии с наивысшим стандартом класса VII для использования в средах с кислыми газами.

V, Другие свойства

5.1 Физические свойства:

Плотность г/см3 8.44 Температура плавления ℃ 1290-1350
Теплопроводность λ/(Вт/м•°C) 12.1(100°С) Удельная теплоемкость Дж/кг•°С 430
Модуль упругости ГПа 205 Модуль сдвига ГПа 79
Удельное сопротивление мкОм•м 1.28 Коэффициент Пуассона 308
Коэффициент линейного расширения a/10-6℃-1 12,3 (20~100℃)

5.2 Механические свойства инконеля625:

Минимальное значение механических свойств, испытанное при 20℃.
Термическая обработка Обработка твердого раствора
Предел прочности при растяжении σb/МПа Предел текучести σp0,2/МПа Удлинение σ5 /% Твёрдость по Бринеллю HBS
830 410 30 ≤290

VI, Технологические характеристики инконеля625

6.1 Горячая обработка для Inconel625

6.1.1

Метод охлаждения – закалка в воде или другие методы быстрого охлаждения при температуре горячей обработки от 1150°С до 900°С.

6.1.2

Для достижения наилучших эксплуатационных характеристик и коррозионной стойкости после горячей обработки следует проводить отжиг.

6.1.3

При нагревании материал Inconel625 можно подавать непосредственно в печь, разогретую до максимальной рабочей температуры, и быстро извлекать материал из печи после выдержки в течение достаточного времени (60 минут на 100 мм толщины). Горячая обработка должна производиться в указанном диапазоне температур высокотемпературной секции. Если температура материала опускается ниже температуры горячей обработки, его следует повторно нагреть.
Inconel 625 hot working process photo

6.2 Холодная обработка Inconel625

6.2.1

Материалы Inconel 625 должны находиться в отожженном состоянии с большей скоростью упрочнения, чем аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали.

6.2.2

Для холодной обработки требуется промежуточный отжиг.

6.2.3

При объеме обработки более 15% после горячей обработки необходимо провести отжиг.

6.3 Обработка

6.3.1

Inconel625 обладает хорошими свойствами холодной и горячей формовки, температура нагрева при ковке составляет 1120 ℃.

6.3.2

Средний размер зерна Inconel625 тесно связан со степенью деформации поковок и конечной температурой ковки.

6.3.3

Свариваемость Inconel625 хорошая.
6.3.3.1
Методы сварки
Inconel625 не подходит для кислородно-ацетиленовой сварки, но может свариваться большинством других сварочных процессов. Свариваемость такая же, как у SUS304. Чувствительность к растрескиванию при затвердевании сварного шва выше, чем у SUS304, и ниже, чем у SUS310.
Inconel625 следует полностью дезактивировать и очистить в условиях отжига. Предварительный нагрев и послесварочная обработка не требуются, поэтому можно поддерживать или восстанавливать коррозионную стойкость сплава.
6.3.3.2
Состав сварочной проволоки 625
Проволока Inconel 625 и прутки Inconel 112 представляют собой семейство никель-хром-молибденовых продуктов, специально разработанных для сварки сплавов 625 как отдельно, так и с другими материалами. Для обоих электродов не требуется послесварочная термообработка для сохранения их высокой прочности и пластичности.
Оба продукта выдерживают высокие степени разбавления и сохраняют производительность при сварке Inconel 625 и других металлов.
Проволока Inconel 625 и прутки Inconel 112 также используются в качестве составов для сварки коррозионно-стойких сплавов на основе железа, никеля, хрома и молибдена (включая нержавеющие стали 316 и 317, 6% молибденовые супернержавеющие стали, сплавы Incoloy 825 и 020 и сплавы Inconel G3). Более высокое содержание легирующих элементов в сплавах Inconel 625 создает восприимчивость к элементной сегрегации в зонах сварки, что приводит к избирательной коррозии. сегрегация в месте сварки, приводящая к избирательной коррозии.

Inconel 625 welding wire photo Проволока Inconel 625 предназначена для сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа и различных процессов сварки металлов в среде защитного газа. Эксплуатационные характеристики аналогичны другим никель-хромовым проволокам.
Электроды Inconel112 для дуговой сварки в защитных газах обладают превосходной работоспособностью и образуют твердый шлак, который распадается на крупные хлопья, оставляя очень чистый металл шва.

6.3.4 Процесс обработки поверхности:

Для удаления оксидной пленки с поверхности Inconel625 сначала используйте щелочную промывку, а затем протравку в растворе азотной кислоты - плавиковой кислоты - воды.

6.3.5 Характеристики резки и шлифования Inconel625

Следует использовать инструменты из карбида или быстрорежущей стали. Режущий инструмент должен иметь положительный передний угол. Для высокоскоростной резки рекомендуется использовать охлаждающую жидкость на водной основе, а при низкоскоростной резке следует использовать вязкую охлаждающую жидкость.

VII. Область применения

7.1 Морская вода

Свойства Inconel 625 делают его отличным выбором для защиты от локальной коррозии (точечная и щелевая коррозия), высокой коррозионной усталостной прочности, высокой прочности на растяжение и стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением хлорид-ионов в морской воде. Он используется в швартовных тросах, лопастях винтов моторных канонерских лодок, вспомогательных двигателях подводных лодок, быстроразъемных соединениях подводных лодок, выхлопных трубопроводах для военно-морских судов, защитных кожухах для подводных кабелей связи, подводных контроллерах датчиков и компенсаторах паропроводов. Возможные области применения включают пружины, уплотнения, компенсаторы для подводного управления, кабельные вводы, крепежи, гибкие устройства и компоненты контрольно-измерительных приборов для океанографии.
inconel 625 application in seawater photo

7.2 Компоненты ракеты-носителя

Высокая прочность на растяжение, ползучесть и трещиностойкость сплава Inconel 625, отличная усталостная прочность и прочность на термическую усталость, стойкость к окислению, а также прекрасные свойства сварки и пайки делают его также весьма полезным в аэрокосмической отрасли.
Приложения включают в себя:
ᆞСистемы воздуховодов самолетов,
ᆞВыхлопные системы двигателя,
ᆞСистемы преобразования тяги,
ᆞСварочные сотовые конструкции в конструкциях крепления двигателя,
ᆞТрубопроводы топливной и гидравлической системы,
ᆞИнжекционные стержни,
ᆞКомпенсационные швы,
ᆞКольца с завитками
ᆞТеплообменные трубы в системах контроля окружающей среды.
Он также подходит для использования в конверсионных вкладышах в секциях сгорания, уплотнениях турбин и компрессоров, лопатках и трубопроводах камеры сгорания в ракетных двигателях.

Инконель 625 используется при изготовлении ресиверов двигателей, направляющих лопаток, монтажных кромок и цилиндров, а также других деталей с максимальной рабочей температурой 950°C.

7.3 Химическая промышленность:

7.3.1 Отличная и универсальная коррозионная стойкость сплава Inconel 625 в широком диапазоне температур и давлений является основной причиной его широкого применения в химической промышленности. Благодаря простоте обработки он используется в различных компонентах установок. Его высокая прочность позволяет использовать его в оборудовании, которое было бы невозможно из других материалов, например, в тонкостенных сосудах или трубах теплообменников для улучшения теплопередачи и снижения веса.
Мягкий отожженный низкоуглеродистый сплав Inconel625 широко применяется в химической промышленности, где его повышенная коррозионная стойкость и высокая прочность позволяют использовать его в качестве тонкого конструкционного компонента.
7.3.2 В некоторых областях применения требуется сочетание прочности и коррозионной стойкости Inconel 625, например, в колпачках, трубах, реакторах, дистилляционных башнях, теплообменниках, трубопроводах передачи, клапанах и химических заводах.

7.3.3 Сплав Inconel 625 рассматривается для перспективных концепций реакторов из-за его высокой допустимой проектной прочности при повышенных температурах, особенно при 1200–1400 °F (649–760 °C).
7.3.4 Высоколегированный сплав Inconel 625 способен выдерживать широкий спектр сильно коррозионных сред. Материал рекомендуется для изготовления оборудования для хранения и обработки химических отходов, включая соляную и азотную кислоты — две кислоты, которые напрямую представляют проблемы коррозии в двух противоположных направлениях; материалы, которые обычно устойчивы к одной из двух, будут сильно корродировать под действием другой.
7.3.5 Компоненты органических химических процессов, содержащие хлориды, особенно там, где используются кислотные хлоридные катализаторы
7.3.6 Варочные котлы и отбельные ванны для целлюлозно-бумажной промышленности
7.3.7 Абсорбционные башни, подогреватели, дефлекторы на входе дымовых газов, вентиляторы (мокрые), агитаторы, дефлекторы и дымоходы в системах десульфурации дымовых газов.
photo of inconel 625 in chemical equipment application
7.3.8 Оборудование и компоненты для производственных применений в средах с кислыми газами
7.3.9 Генераторы реакции уксусной кислоты и уксусного ангидрида
7.3.10 Конденсатор серной кислоты

7.4 Ядерная энергия:

Благодаря высокой прочности в воде при температуре 500–600 °F (260–316 °C), превосходной и равномерной коррозионной стойкости, стойкости к растрескиванию под напряжением и исключительной стойкости к точечной коррозии сплав Inconel 625 используется в активных зонах и регулирующих стержнях ядерных водо-водяных реакторов.

7.5 Экологическое оборудование

Оборудование для очистки ядерных сточных вод
Оборудование для сжигания отходов
Назад
Материал реактора Inconel 718
Читать далее
Далее
Материал реактора Инконель 600
Читать далее

ЗАПРОСИТЬ БОЛЕЕ ПОДРОБНУЮ ИНФОРМАЦИЮ

Пожалуйста, заполните форму ниже и нажмите кнопку, чтобы запросить дополнительную информацию о
Имя*
Фамилия*
Электронная почта*
Требуемая температура*
Объем реактора*
Давление в реакторе*
Среда для реакции*
Другие требования к реактору(<5000 Characters)
Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить вашу работу в Интернете. Продолжая просматривать этот сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie.