Incoloy 800 (UNS N08800),Incoloy 800H(N08810) и Incoloy 800HT (UNS N08811) са три сплави, принадлежащи към фамилията Incoloy. Тези три сплави са много сходни, като се различават само малко по съдържанието на въглерод, алуминий и титан. Тази статия ще ги анализира въз основа на техните свойства, разликите в процесите на топлинна обработка и приложимите сценарии.
Какви са разликите между Incoloy 800, 800H и 800HT?
I.Съдържанието на хром в сплавта Incoloy 800 обикновено варира от 15% до 25%, докато съдържанието на никел варира от 30% до 45%, с добавяне на малки количества алуминий и титан. При бързо охлаждане от високи температури, Alloy 800 остава в едно-фазната аустенитна област; следователно неговата микроструктура в работно състояние се състои от една аустенитна фаза. Благодарение на високото си съдържание на хром и достатъчно съдържание на никел, сплавта проявява превъзходна устойчивост на високо-температурна корозия и се използва широко в различни индустриални приложения.
II.В сравнение с Alloy 800, Incoloy 800H предлага повишена устойчивост на окисление, висока -температурна якост и устойчивост на пълзене. Използва се широко в металургичната, нефтохимическата и ядрената промишленост-особено при производството на парогенератори-и стои като един от основните кандидат-материали за топлопреносни тръби в парогенераторите на атомни електроцентрали.
III.Incoloy 800HT представлява усъвършенствана итерация, разработена от основите на сплави 800 и 800H, отличаваща се с превъзходна устойчивост на пълзене и изключителна издръжливост при ултра-високи температури. Incoloy 800HT е напълно аустенитна, ниско{6}}въглеродна никелова-желязо-хромова сплав, принадлежаща към същата серия сплави като Incoloy 800; по-специално съдържанието на кобалт в тази сплав може да бъде строго контролирано, за да остане под 0,01%.
Разлики в процесите на топлинна обработка
Всички Incoloy 800, 800H и 800HT изискват обработка с разтвор, за да се гарантира стабилността на тяхната аустенитна микроструктура; въпреки това, поради разликите в химичния състав, техните специфични температури на топлинна обработка, методи на охлаждане и допълнителни изисквания варират, както е описано по-долу:
I. Incoloy 800: Температурата на отгряване на разтвора е 1150–1180 градуса, последвано от закаляване с вода след подходящо време на задържане. Целта е да се постигне еднаква аустенитна структура и да се подобрят както пластичността, така и устойчивостта на корозия. В зависимост от специфичните нужди може да се извърши-облекчаване на напрежението при 850–900 градуса (последвано от въздушно охлаждане), което го прави подходящо за детайли, които са били подложени на студена обработка или заваряване.
II. Incoloy 800H: Температурата на обработка с разтвор е приблизително 1150 градуса (еквивалентно на 2100 градуса F). Охлаждането се постига чрез закаляване с вода или бързо въздушно охлаждане, специално за избягване на зоната на крехкост около 475 градуса. Основно изискване е да се постигне среден размер на зърното от степен 5 по ASTM или по-груб чрез термична обработка, като по този начин се подобрява ефективността на пълзене при висока-температура. Отгряването (до твърдост по-малка или равна на HB 180) се препоръчва преди операции по обработка на дълбоки-дупки.
III. Incoloy 800HT: Третирането с разтвор изисква строг контрол на температурата (в рамките на ±10 градуса). Въпреки че температурният диапазон е подобен на този на Incoloy 800H, е необходима допълнителна стабилизираща обработка, за да се осигури равномерно утаяване на алуминиеви-титаниеви карбиди. Този клас изисква също едро-зърнеста структура (по-голяма или равна на 90 μm / ASTM клас 4); чрез прецизна топлинна обработка неговата якост на пълзене-на разкъсване е допълнително оптимизирана, което го прави клас с най-строгите изисквания към процеса на топлинна обработка сред трите.
Разлики в работната температура
I. Incoloy 800: Притежава отлична устойчивост на корозия и топлина, показвайки добри механични свойства при високи температури до 800 градуса; демонстрира добра устойчивост на окисление, редукция и азотиране, както и добра обработваемост.
II. Incoloy 800H:Аустенитна, топло{0}}устойчива желязо-никелова-хромова сплав с контролирано съдържание на въглерод и повишено съдържание (Al+Ti) в сравнение с Incoloy 800. Специализирана обработка с отгряване в разтвор води до среден размер на зърното от по-голям или равен на 90 µm, значително повишавайки якостта на пълзене-разкъсване при температури над 600 степен .
Проявява отлична якост на пълзене-разрушаване при високи температури над 600 градуса, заедно с добра устойчивост на окисление, азотиране и корозия при условия на карбуризиране.
III. Incoloy 800HT:Аустенитна сплав от никел-желязо-хром с повишено съдържание (Al+Ti) в сравнение с Incoloy 800H. Специализирана обработка с отгряване в разтвор води до среден размер на зърното от или равен на 90 µm и превъзходна якост на пълзене-разкъсване-особено над 700 градуса -поради утаяването на богати на титан-фази. Под 700 градуса, утаяването на ′ фазите е придружено от съответно намаляване на пластичността.
Демонстрира изключителна якост на пълзене{0}}разрушаване при температури над 700 градуса; когато е изложен на редуващи се редуциращи и окисляващи среди, той проявява отлична устойчивост на редукция, окисление, азотиране и атмосферна корозия.
Разлики в областите на приложение
I. Incoloy 800:Основен клас с общо-предназначение, подходящ за среда-до-ниска температура (По-ниска или равна на 650 градуса), където изискванията за устойчивост на пълзене не са строги. Освен това предлага отлична ниска{5}}температурна производителност-запазвайки добра издръжливост дори при криогенни температури до -270 градуса. Основните му приложения включват оборудване за преработка на морска вода, системи за ецване, криогенни инженерни компоненти, стандартни химически реактори и тръбопроводи за охлаждане в ядрени реактори (по-специално в секции със средна -до ниска температура).
II. Incoloy 800H:Високо{0}}температурно натоварване-клас на лагери, проектиран за продължителна, дългосрочна-експлоатация в температурен диапазон от 650 градуса до 815 градуса. Използва се предимно в-носещи натоварване компоненти в нефтохимическия сектор-като тръби за пещи за крекинг на етилен и конвертори за синтез на амоняк-, както и в индустрията за производство на електроенергия за свръхкритични котли за прегреватели и тръби за повторно нагряване, както и в промишлени пещи за-обработка на радиационни тръби.
III. Incoloy 800HT:Ултра{0}}висок-температурен клас, проектиран за екстремни работни условия, включващи температури от или равни на 815 градуса и високи нива на напрежение. Използва се предимно в критични компоненти като ролки за пещи във високо-температурни нагревателни пещи, изпускателни дюзи за космически газови турбини и облицовки за широко-мащабни промишлени пещи. Тази сплав е в състояние да поддържа стабилност на размерите за продължителни периоди в среди с изключително високи-температури, като по този начин предотвратява повреда,-предизвикана от пълзене.
заключение
В обобщение, фините разлики в съдържанието на въглерод, алуминий и титан сред Incoloy 800, 800H и 800HT водят до различни вариации в техните изисквания за термична обработка и експлоатационни характеристики, като по този начин установяват ясен градиент на ефективност, който варира от общо-полезно предназначение до висока-производителност и приложимост при ултра-високи-температури. При практически индустриални приложения изборът на подходяща сплав изисква прецизно съгласуване на присъщите характеристики на сплавта със специфичните изисквания на работните условия:
Incoloy 800 е подходящ за среда с ниска-до-умерена температура и нисък{3}}стрес, където гъвкавостта и-ефективността на разходите са ключови съображения; Incoloy 800H постига баланс между висока{6}}температурна якост и практичност, което го прави предпочитан избор за повечето-температурни натоварване-приложения на лагери; като има предвид, че Incoloy 800HT демонстрира изключителна производителност при екстремни свръх-високи-температури и условия на висок-напрежение-особено в взискателни среди, където безкомпромисните изисквания за дългосрочна-устойчивост на пълзене и стабилност на размерите са от първостепенно значение.