INCONEL690 niklipõhise sulami omadused

INCONEL690 (UNS N06690/W. Nr.2.4642) on kõrge kroomiga, millel on suurepärane korrosioonikindlus paljudele söövitavatele veekeskkondadele ja kõrge temperatuuriga atmosfäärile. 690 sulamil pole mitte ainult korrosioonikindlus, vaid ka kõrge tugevus, hea metallurgiline stabiilsus ja hea töötlemisvõime. Suur kroomisisaldus annab sulamile suurepärase vastupidavuse oksüdeerivatele kemikaalidele ja kõrgel temperatuuril oksüdeerivatele gaasidele. Kõrge nikli sisaldus annab vastupidavuse pingekorrosioonipragunemisele kloori sisaldavas keskkonnas ja naatriumhüdroksiidi lahuses.
INCONEL690 sulami omadused sobivad mitmesugusteks kasutusteks lämmastikhappe või lämmastikhappe/vesinikfluoriidhappe lahustes. Näiteks lämmastikhappe tootmiseks ja soojendamiseks kasutatavad heitgaaside kuumutusseadmed, lämmastikhappe/vesinikfluoriidhappe lahuse küttespiraalid ja paagid, mida kasutatakse roostevaba terase peitsimiseks ja tuumakütuse ümbertöötlemiseks. Sulami vastupidavus väävlit sisaldavale gaasile muudab selle atraktiivseks materjaliks radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamiseks klaasistusseadmetes, nagu söe gaasistamisseade, põleti ja klaasistusseadmed, mida kasutatakse väävelhappekanali töötlemiseks, ahju naftakeemia töötlemine, kaasvoolu soojusvaheti, põletusahi ja klaasist.

Erinevas kõrge temperatuuriga vees on Alloy 690 madal korrosioonikiirus ja suurepärane vastupidavus pingekorrosioonipragudele. Seetõttu kasutatakse 690 sulamit laialdaselt aurugeneraatori torudes, deflektorites, toruplaatides ja tuumaenergia tootmise riistvaras.

Inconel 690 sulamist torude omadused hõlmavad koostise omadusi, füüsikalisi omadusi, mehaanilisi omadusi, keevitusomadusi, konstruktsiooni stabiilsust, korrosioonikindlust erinevates keskkondades ja sobivaid tehnoloogiatingimusi. Selles artiklis antakse ülevaade Inconel 690 sulami koostise arengust välismaal aastate jooksul ja erinevate koostiselementide rollist, pöörates erilist tähelepanu teatud koguse lämmastiku võimalikule heale mõjule sulami Inconel 690 terase kontrollile, vähendades tera piiri kroomi. ammendumine ja vastupidavuse parandamine teradevahelise pingekorrosiooni pragunemisele. Esitatakse sulami Inconel6 90 tootmisprotsess, sealhulgas sulatus-, töötlemis- ja kuumtöötlusprotsesside parameetrid. Rõhutati karbiidide lahustumis- ja sadenemismustreid Inconel 690 sulamis tahke lahusega töötlemise ja TT-töötluse ajal, samuti nende mõju teenindusomadustele.

Erinevate elementide mõju Incone1690 sulami omadustele:
Incone1690 sulam (edaspidi sulam 690) on umbes 30 massiprotsenti austeniitse nikli baasil korrosioonikindlat sulamit sisaldav Cr tüüp, mida kasutatakse laialdaselt tuumaelektrijaama aurugeneraatorite soojusülekandetorude materjalina selle suurepärase pingekorrosioonipragunemise tõttu ( SCC) takistus. 690 sulam sisaldab väikeses koguses S, N ja väikeses koguses Ti, C ja muid sulamielemente, mis on tahkestumise ajal altid mikrosegregatsioonile, mille tulemuseks on kahjulike faaside sadenemine, mis mõjutab sulami kuumtöötlemist ja korrosioonikindlust. Seetõttu kasutatakse 690 sulami koostise edasiseks optimeerimiseks ja selle igakülgse jõudluse parandamiseks süstemaatiliseks kasutamiseks optilist mikroskoopiat (OM), elektronsondmikroanalüsaatorit (EPMA), skaneerivat elektronmikroskoopiat (SEM) ja transmissioonielektronmikroskoopiat (TEM). uurida elementide segregatsiooni ja faasisadenemise käitumist lämmastikku sisaldava sulami 690 tahkestumise ajal. Samuti uuriti ja arutati sulandi ülekuumenemise temperatuuri ja sulamiskiiruse mõju 690 sulami nitriidide evolutsiooni käitumisele.

690 sulami, mille lämmastikusisaldus on vahemikus 0,001 kuni 0,110 massiprotsenti, tahkumise käitumist uuriti "isotermilise tahkestumise kustutamise meetodil". Tulemused näitavad, et N-element ei mõjuta sulami 690 likviidsuse temperatuuri, kuid vähendab tahkise temperatuuri. Kui lämmastikusisaldus suureneb 10 ppm-lt 1100 ppm-le, langeb tahke aine temperatuur 1362 °C-lt 1354 °C-ni. Ti, Cr, Ni ja Fe läbivad tahkestumise protsessis mikrosegregatsiooni, kus Ti ja Cr on positiivselt eraldatud elemendid, samas kui Ni ja Fe on negatiivselt eraldatud elemendid. N-sisalduse suurenedes suureneb Cr kontsentratsioon vedelas jääkfaasis, samal ajal kui Ti ja Ni kontsentratsioonid vähenevad. Kuid N sisalduse mõju Fe kontsentratsioonile ei ole oluline. C-l ja S-l on selge kalduvus lõplikus koagulatsioonitsoonis eralduda.
N-element mõjutab 690 sulami tahkestumise protsessis moodustunud sadeteid. Madala lämmastikusisaldusega (10-200ppm) 690 sulami sademed on TiN, Ti (C, N), Ti4C2S2 ja (Ti, Cr) S, samas kui kõrge lämmastikusisaldusega (300-1100ppm) sademed ) 690 sulam on TiN, (Ti, Cr) N, CrS, Cr2C ja Cr7C3.
TiN või Ti (C, N) tüüpi nitriidid on sulamis 690 peamised tahkestumise sademed. Ülekuumenemistemperatuuri tõustes ja sulamiskiiruse vähenedes väheneb oluliselt tahkumisel sadestunud mikroskaala TiN mahuosa. Ülekuumenemistemperatuuri tõustes väheneb TiN keskmine suurus ja selle morfoloogia muutub tavalisest plokk-sarnasest peeneks granuleeritud. Sulamiskiiruse mõju TiN keskmisele suurusele ja morfoloogiale ei ole märkimisväärne. Pärast homogeniseerimise lõõmutamist ja külmpressimise deformatsiooni hajutatakse ja sadestatakse 690 sulami tahkestatud proovi rekristallisatsiooni lõõmutamise käigus suur kogus submikronilist Ti (C, N). Sademete hulk suureneb ülekuumenemistemperatuuri tõustes ja väheneb sulamiskiiruse suurenedes. Dispergeeritud alammikronilise skaala Ti (C, N) ei saa tõhusalt vältida tera kasvu, kuid võib parandada 690 sulamimaatriksi tugevust.
Inconel690 sulami külmtöötlemise ja vahepealse kuumtöötlemise protsessi uurimine:
Uuriti 690 sulami mikrostruktuuri ja omaduste kujunemist külmtöötlemisel ja vahepealsel kuumtöötlemisel. Tulemused näitasid, et külmvaltsimise deformatsioon, lõõmutamise temperatuur ja hoidmisaeg mõjutasid oluliselt 690 sulami tera suurust ja kõvadust. Tera suuruse ühtlus pärast lõõmutamist pärast 30-protsendilist külmvaltsimise deformatsiooni oli oluliselt parem kui pärast 50- ja 70-protsendilist deformatsiooni. 690 sulami jaoks sobiv vahepealne lõõmutamisprotsess oli 1060 kraadi × 10 minutit või 1100 kraadi × 3 minutit

Inconel690 legeeritud vardade sepistamismeetod:

Inconel 690 legeeritud varda sepistamismeetod kuulub metalli survetöötluse valdkonda. Sepistamisvarda tooraineks on elektroräbu ümbersulatav terasvaluplokk, sepistamise kuumutustemperatuur on 1200 kraadi ± 10 kraadi ja ahju soojussäilivusaeg Negage enne sepistamist arvutatakse terase suuruse järgi. valuplokk. Tooriku avanemise pikenemise deformatsiooni reguleeritakse 20 protsendi -30 protsendi juures, etteandekogust L kontrollitakse vahemikus 0.5-0,8 h, sepistamise lõplik temperatuur on üle 950 kraadi ja toorik on sepistatud ristlõikega ruudukujuliseks vardaks. Pärast tooriku avamist viiakse toorik kütmiseks ja soojuse säilitamiseks tagasi ahju; Vahedeformatsiooni rakendatakse piki tooriku ristlõike diagonaalsuunda ja deformatsiooni suurust reguleeritakse vahemikus 20-50 protsenti. Söötmiskogust L reguleeritakse vahemikus 0.{12}}.8 tundi ja sepistamise lõplik temperatuur on üle 900 kraadi. Lõpliku tulekahju deformatsiooni suurus on üle 35 protsendi ja lõplik sepistamistemperatuur on üle 800 kraadi. Käesoleva leiutisega sepistatud I-690-sulamist vardal on väga ühtlane struktuur, vähem deformatsioone ja see võib tõhusalt vähendada tootmiskulusid.