Che cos'è la lega a base di nichel 825?
Lega 825(nome commerciale Incoloy® 825, UNS N08825 / W.Nr. 2.4858) è una lega austenitica di nichel-ferro-cromo-molibdeno-rame stabilizzata al titanio e rinforzata con una soluzione solida. Contiene un elevato contenuto di nichel (38‑46%) e cromo (19,5‑23,5%), integrato da aggiunte di molibdeno, rame e titanio.
Rinomato per l'eccezionale resistenza alla corrosione generale, l'eccellente resistenza alla fessurazione da tensocorrosione (SCC) e le favorevoli proprietà meccaniche alle alte temperature, l'alto contenuto di nichel della lega offre una resistenza superiore alla fessurazione da tensocorrosione indotta da cloruri. Il molibdeno e il rame aumentano notevolmente la resistenza alla corrosione negli acidi riducenti come l'acido solforico e l'acido fosforico, mentre il cromo conferisce una buona resistenza all'ossidazione. Attraverso la formazione di carburo di titanio stabile (TiC), le aggiunte di titanio prevengono efficacemente la sensibilizzazione intergranulare durante la saldatura o l'esposizione alle alte temperature, preservando la resistenza alla corrosione intergranulare.
Fornisce prestazioni affidabili negli acidi ossidanti e riducenti, nelle soluzioni alcaline e negli ambienti contenenti cloruri. Mantenendo proprietà meccaniche favorevoli e resistenza alla corrosione dalla temperatura ambiente fino a circa 550 gradi, Alloy 825 detiene la certificazione per il servizio di costruzione di recipienti a pressione fino a 450 gradi.
Ampiamente utilizzato nei settori della lavorazione chimica, del petrolio e del gas, dell'ingegneria navale, dell'energia nucleare e del controllo dell'inquinamento, è un materiale ideale per fluidi corrosivi aggressivi tra cui acido solforico, acido fosforico, acido nitrico e fluidi contenenti cloruro.
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Composizione chimica della lega 825
La composizione chimica della lega 825 è mostrata nella tabella seguente (percentuale in peso). Il suo design compositivo raggiunge un equilibrio ottimale di proprietà resistenti alla corrosione.
| Elemento | Intervallo di contenuto (Min‑Max, in peso%) | Funzione principale |
|---|---|---|
| Nichel (Ni) | 38.0‑46.0 | Elemento della matrice base.Fornisce un'eccellente resistenza alla tensocorrosione indotta da cloruri e stabilizza la struttura austenitica. |
| Cromo (Cr) | 19.5‑23.5 | Elemento chiave della lega. Forma una densa pellicola di ossido Cr₂O₃ per garantire una buona resistenza all'ossidazione e alla corrosione per vaiolatura. |
| Ferro (Fe) | Saldo (tipicamente maggiore o uguale a 22,0) | Riduce i costi, migliora la lavorabilità a caldo e funge da parte della matrice della lega. |
| Molibdeno (Mo) | 2.5‑3.5 | Elemento centrale resistente alla corrosione. Migliora significativamente la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale e migliora le prestazioni di corrosione in ambienti riducenti-acidi. |
| Rame (Cu) | 1.5‑3.0 | Elemento critico resistente alla corrosione. Migliora soprattutto la resistenza alla corrosione negli acidi riducenti come l'acido solforico e l'acido fosforico. |
| Titanio (Ti) | 0.6‑1.2 | Elemento stabilizzante. Si combina con il carbonio per formare TiC, prevenendo la corrosione intergranulare causata dalla sensibilizzazione durante la saldatura o dall'esposizione alle alte temperature. |
| Carbonio (C) | Inferiore o uguale a 0,025‑0,05 | Rigorosamente controllato per ridurre la tendenza alla precipitazione del carburo e migliorare la resistenza alla corrosione intergranulare. |
| Manganese (Mn) | Inferiore o uguale a 1,0 | Disossidante; migliora la lavorabilità a caldo. |
| Silicio (Si) | Inferiore o uguale a 0,5 | Disossidante. |
| Alluminio (Al) | Inferiore o uguale a 0,2 | Disossidante. |
| Cobalto (Co) | Inferiore o uguale a 1,0 | Elemento di impurità. |
| Zolfo (S) | Inferiore o uguale a 0,015‑0,03 | Impurità nociva; strettamente controllato. |
| Fosforo (P) | Inferiore o uguale a 0,02‑0,03 | Impurità nociva; strettamente controllato. |
Proprietà fisiche della lega 825
| Proprietà | Valore/intervallo tipico | Unità | Osservazioni |
|---|---|---|---|
| Densità | 8.10‑8.25 (tipico 8.14) | g/cm³ | A temperatura ambiente |
| Intervallo di fusione | 1370‑1400 (tipico 1370‑1400) | grado | |
| Conducibilità termica (20 gradi) | 10,8‑12,4 (tipico 10,8‑12,4) | W/(m·K) | |
| Coefficiente medio di dilatazione termica (20‑100 gradi) | 13.3‑14.1 | ×10⁻⁶/ grado | |
| Capacità termica specifica (20 gradi) | 440 | J/(kg·K) | |
| Resistività elettrica (20 gradi) | 1.12‑1.37 | μΩ·m | |
| Modulo di elasticità (temperatura ambiente) | 195‑200 | GPa | |
| Modulo di taglio | 1.37 | GPa | |
| Rapporto di Poisson | 0,3 (tipico) | - | Valore stimato |
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Proprietà meccaniche della lega 825
1. Proprietà meccaniche a temperatura ambiente (condizione di solubilizzazione, valori tipici)
| Proprietà | Intervallo di valori tipico (minimo) | Unità | Nota sulle condizioni |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla trazione (Rm) | 550‑825 (tipico maggiore o uguale a 550‑586) | MPa | Stato solubilizzato |
| Resistenza alla prova 0,2% (Rp0,2) | 220‑450 (tipico maggiore o uguale a 220‑250) | MPa | Stato solubilizzato |
| Allungamento (A) | 30‑45% (tipico Maggiore o uguale a 30‑35%) | % | Stato solubilizzato |
| Durezza Brinell (HB) | Inferiore o uguale a 200 (tipico 160‑200) | - | Stato solubilizzato |
2. Proprietà meccaniche ad alta temperatura (prova di trazione a breve termine, condizione di solubilizzazione)
La lega 825 conserva proprietà meccaniche favorevoli a temperature elevate fino a circa 550 gradi.
| Temperatura (gradi) | Resistenza alla trazione (MPa) | Resistenza alla prova dello 0,2% (MPa) | Allungamento (%) |
|---|---|---|---|
| 21 | 550‑586 | 220‑250 | 30‑35 |
| 200 | circa. 520 | circa. 200 | circa. 30 |
| 400 | circa. 480 | circa. 180 | circa. 30 |
| 550 | circa. 450 | circa. 170 | circa. 30 |
| 650 | Calo significativo | Calo significativo | Calo significativo |
3. Resistenza alla rottura/al creep ad alta temperatura
La lega 825 possiede buone prestazioni di resistenza allo scorrimento viscoso e mantiene un comportamento di servizio stabile a temperature fino a circa 649 gradi (1200 gradi F).
Principali proprietà di resistenza alla corrosione e alle alte temperature della lega 825
La caratteristica più importante della lega 825 è la sua eccellente prestazione in diverse condizioni corrosive severe.
| Categoria di prestazione | Descrizione delle prestazioni |
|---|---|
| Resistenza alla tensocorrosione (SCC) | Eccellente. L'elevato contenuto di nichel garantisce una resistenza estremamente elevata alla tensocorrosione indotta da cloruro, rendendolo un materiale ideale per fluidi contenenti ioni cloruro. |
| Resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale | Eccellente. L'effetto sinergico di molibdeno e cromo fornisce un'eccezionale resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale, soprattutto in ambienti contenenti cloruro. |
| Resistenza agli acidi riducenti | Eccellente. La combinazione di nichel, molibdeno e rame offre una resistenza alla corrosione superiore contro gli acidi riducenti come l'acido solforico e l'acido fosforico. |
| Resistenza agli acidi ossidanti | Bene. L'alto contenuto di cromo consente la resistenza ai mezzi ossidanti tra cui acido nitrico, nitrati e sali ossidanti. |
| Resistenza ai mezzi alcalini | Bene. Offre una favorevole resistenza alla corrosione alle soluzioni alcaline come idrossido di sodio e idrossido di potassio. |
| Resistenza all'ossidazione alle alte temperature | Bene. Adatto per servizio a breve termine in atmosfere ossidanti fino a 815 gradi (1500 gradi F). La temperatura di servizio a lungo termine consigliata è di 550 gradi. |
| Resistenza alla corrosione intergranulare | Bene. Il basso contenuto di carbonio e la stabilizzazione al titanio riducono al minimo la sensibilizzazione dopo la saldatura o l'esposizione alle alte temperature, garantendo un'affidabile resistenza alla corrosione intergranulare. |
Saldatura e trattamento termico della lega 825
Trattamento termico
- Scopo: sciogliere i carburi, produrre una microstruttura austenitica omogenea e ottenere resistenza alla corrosione e duttilità ottimali.
- Temperatura: 980 – 1150 gradi (1796 – 2102 gradi F), temperatura tipica di mantenimento a 1050 gradi (1922 gradi F).
- Raffreddamento: tempra rapida in acqua o raffreddamento ad aria.
Lavoro a caldo
Intervallo di temperatura consigliato: 1200 – 950 gradi (2192 – 1742 gradi F). Si consiglia la solubilizzazione dopo la lavorazione a caldo per ottenere proprietà ottimali.
Lavoro a freddo
Proprietà: tasso di incrudimento moderato. Allo stato solubilizzato, la lega mostra una buona duttilità, consentendo varie operazioni di formatura a freddo.
Saldatura
- Saldabilità: Buona. Possono essere applicati metodi di saldatura convenzionali tra cui GTAW/TIG, GMAW/MIG e SMAW.
- Selezione del metallo d'apporto: si consigliano metalli d'apporto a base di nichel corrispondenti come ERNiCrMo‑3 (filo Inconel 625) o materiali di consumo con composizione corrispondente.
- Controllo del processo: il materiale di base deve essere ricotto prima della saldatura e le superfici devono essere accuratamente pulite. Utilizzare un apporto di calore basso e controllare la temperatura di interpass. Generalmente non è richiesto il trattamento termico post-saldatura. Tuttavia, per le apparecchiature destinate a un servizio corrosivo intenso, può essere consigliata la solubilizzazione per ripristinare la resistenza alla corrosione.
Caratteristiche del materiale del nucleo in lega 825
Eccellente resistenza generale alla corrosione:
Fornisce prestazioni eccezionali in acidi ossidanti e riducenti, mezzi alcalini e ambienti contenenti cloruri. È particolarmente adatto per servizi che coinvolgono acido solforico, acido fosforico e fluidi contenenti cloruro.
Resistenza alla corrosione localizzata superiore:
Fornisce elevata resistenza alla tensocorrosione, alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
Buone prestazioni a temperature elevate:
Mantiene proprietà meccaniche stabili e resistenza all'ossidazione fino a 550 gradi. Possiede la certificazione del recipiente a pressione per il servizio a 450 gradi.
Eccellente saldabilità e fabbricabilità:
Facilmente saldabile, lavorabile a caldo, a freddo e lavorabile a macchina. La stabilizzazione del titanio riduce al minimo il rischio di sensibilizzazione dopo la saldatura.
Design stabilizzato al titanio:
La formulazione a basso contenuto di carbonio con aggiunta di titanio previene efficacemente la corrosione intergranulare indotta dalla saldatura e dall'esposizione alle alte temperature.
Limitazioni:
Costo del materiale relativamente elevato; le prestazioni potrebbero essere limitate in condizioni estreme come fluidi contenenti ioni fluoruro, gas di cloro umido e soluzioni alcaline calde concentrate.
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Campi di applicazione della lega 825
La lega 825 è ampiamente utilizzata in ambienti di servizio difficili con requisiti estremi di resistenza alla corrosione:
Chimico e petrolchimico
Attrezzature per il decapaggio con acido solforico (tubi riscaldanti, recipienti, cestelli); apparecchiature per la produzione di acido fosforico (evaporatori, scambiatori di calore); apparecchiature per il trattamento degli acidi organici; recipienti chimici e tubazioni.
Petrolio e gas
Componenti di piattaforme offshore, gruppi di teste di pozzo di petrolio e gas, condotte per servizi acidi, sistemi di trattamento del gas acido.
Ingegneria marina
Scambiatori di calore raffreddati ad acqua di mare, unità di dissalazione dell'acqua di mare, sistemi di tubazioni per navi, parti strutturali di piattaforme offshore.
Industria nucleare
Attrezzature per il ritrattamento del combustibile nucleare, recipienti per il trattamento dei rifiuti radioattivi, tubazioni per sistemi di raffreddamento dei reattori nucleari.
Controllo dell'inquinamento e protezione ambientale
Sistemi di desolforazione dei fumi (FGD), apparecchiature per il trattamento delle acque reflue, componenti di inceneritori di rifiuti.
Perché scegliere GNEE STEEL come fornitore di barre a base di nichel in lega 825
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Certificazione completa e ispezione interna delle barre
Fornire certificati EN 10204 3.1/3.2, NACE MR0175, ISO 9001. Il nostro laboratorio possiede tester di trazione e tester di durezza; ogni lotto di barre di lega 825 viene sottoposto a test meccanico-chimici completi prima della spedizione.
Imballaggio specifico per bar e spedizione globale
I manubri in lega 825 adottano un rivestimento in PE antigraffio e supporti per manubrio in legno rinforzati. Supporta la spedizione via mare FCL/LCL, previene l'abrasione e l'ossidazione della superficie della barra durante il trasporto internazionale a lungo raggio.
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Domande frequenti:
L'Inconel 825 è uguale alla lega 825?
Incoloy 825 noto anche come Inconel 825. È una lega formulata da Nichel, Cromo e Ferro con estensione di Molibdeno, Rame e Titanio. La lega 825 è stata inventata per fornire un'eccezionale resistenza a molti ambienti corrosivi e ambienti riducenti che acquisiscono acido solforico e acido fosforico.
Qual è la differenza tra la lega 825 e 925?
La lega 825 (Incoloy 825, UNS N08825, 2.4858) e la lega 925 (Incoloy 925, UNS N09925) sono quasi identiche nella composizione e pertanto forniscono resistenza alla corrosione e proprietà fisiche molto simili. Tuttavia,La lega 925 fornisce livelli di resistenza significativamente più elevati poiché beneficia del rafforzamento delle precipitazioni.
L'Inconel 825 arrugginisce?
La caratteristica eccezionale della lega INCOLOY 825 è il suo elevato livello di resistenza alla corrosione. Sia negli ambienti riducenti che ossidanti, la legaresiste alla corrosione generale, alla vaiolatura, alla corrosione interstiziale, alla corrosione intergranulare e alla tensocorrosione-.
Qual è la differenza tra la lega 625 e la lega 825?
La lega 625 e la lega 825 sono leghe a base di nichel-ad alte prestazioni-con importanti differenze nella composizione chimica, nella resistenza e nel costo. La lega 625 offre una resistenza superiore alle alte-temperature e alla corrosione da cloruri, mentre la lega 825 offre una migliore resistenza a specifici acidi riducenti a un prezzo inferiore.
Qual è la differenza tra la lega 825 e 316?
INCOLOY 825 eccelle nell'elevata resistenza alla corrosione, in particolare in ambienti riducenti, mentre SS316 offre una resistenza alla corrosione superiore in ambienti marini e chimici. La scelta tra queste due leghe dipende in ultima analisi dai requisiti specifici dell'applicazione e dall'analisi complessiva dei costi-benefici.
