Proprietà di Inconel 625
Inconel 625 (lega 625, UNS N06625, 2.4856) è una lega a base di nichel con buona resistenza e un'eccellente resistenza alla corrosione a temperature elevate. È principalmente nichel (almeno il 58%) con cromo aggiunto, nonché piccole quantità di molibdeno, niobio, ferro, tantatalum, cobalto e tracce di quantità di manganese, silicio, alluminio e titanio.
Inconel 625 è stato sviluppato da INCO Corporation (ora parte di Special Metals Corporation) negli anni '60, da cui il marchio Inconel. Sebbene altri produttori ora producano diverse versioni di Inconel, The Inconel Marketmark è diventato un marchio generico per la famiglia in lega di nichel-cromo. Il suo sviluppo iniziale derivava dalla necessità per le leghe di operare a temperature crescenti nel processo di generazione di energia (vapore supercritico), poiché ciò potrebbe aumentare l'efficienza termodinamica dell'attrezzatura. Le applicazioni iniziali includevano tubazioni a vapore, ma nel tempo la sua gamma di applicazioni si è ampliata in modo significativo per includere aerospaziale, scarico da corsa, tubi di scarico del gas industriali, scambiatori di calore, linee di carburante e persino componenti a razzo. Poiché le conoscenze metallurgiche e le tecniche di produzione di acciaio sono migliorate, la composizione della lega è stata leggermente regolata. La specifica corrente ha una maggiore resistenza e saldabilità in creep rispetto alla versione originale, rendendolo più adatto per l'uso nei componenti della pompa e della valvola nelle centrali elettriche ad alta temperatura e ad alta pressione.
Le leghe di nichel sono adatte a applicazioni ad alta temperatura perché formano uno strato di ossido stabile e passivo che impedisce un'ulteriore ossidazione del metallo. Le aggiunte di cromo migliorano la resistenza alla corrosione ma fanno poco per migliorare le proprietà meccaniche. Per le aggiunte di Inconel 625 in lega, Niobium e manganese migliorano la forza di snervamento. La resistenza a snervamento minima è di 50 ksi (345 N/mm²) per diametri più grandi di 4 pollici (100 mm) e 60 ksi (415 N/mm²) per diametri più piccoli. I punti di forza di trazione minimi sono di 110 ksi (760 N/mm²) e 120 ksi (830 N/mm²), rispettivamente.
Piccole quantità di manganese (di solito<0.5% maximum) provide some solid solution strengthening. From a metallurgical perspective, this means that manganese dissolves with the nickel and chromium but slightly stresses the crystal structure. This is caused by a mismatch in the relative sizes of the atoms that make up the crystal structure. This disturbance impedes the movement of dislocations and other defects in the crystal structure, increasing its strength under load.
Il niobium è anche solubile in leghe di nichel-cromo, ma è spesso usato in altre leghe, come Inconel 718, per fornire precipitazioni. Niobium è un materiale di rafforzamento. Dopo l'invecchiamento del trattamento termico, il niobio si combina con il carbonio per formare piccole particelle di carburo di niobio, che migliora notevolmente la resistenza alla snervamento. Tuttavia, nella lega di Inconel 625, Niobium viene utilizzato in quantità più elevate, in genere 3-4%. Migliora l'effetto complessivo di rafforzamento della soluzione solida e migliora le prestazioni di scorrimento a condizioni di alta temperatura e a lunghe condizioni di servizio, ma il trattamento per l'invecchiamento non esercita completamente il suo effetto. Alcuni clienti hanno requisiti speciali per l'invecchiamento di 625 lega, ovvero un trattamento di invecchiamento aggiuntivo e test di prodotti a sola soluzione, ma tali richieste sono relativamente rare.
Sebbene la lega di Inconel 625 non sia forte come Inconel 718 e in altre leghe interrotte in precipitazione, la sua resistenza alla snervamento è paragonabile all'acciaio inossidabile duplex e leggermente inferiore rispetto all'acciaio inossidabile super duplex. Inoltre, le sue proprietà sono più stabili su un intervallo di temperatura più ampio. La forza di impatto è mantenuta a basse temperature (-196 grado), mentre gli acciai inossidabili duplex ferritici e austenitici-ferritici transizione alla frattura fragile tra -70 grado e -50 grado. Allo stesso modo, le loro proprietà meccaniche rimangono abbastanza stabili fino a 650 gradi, al di sopra dei quali la resa e le resistenza alla trazione diminuiscono in modo significativo. Il contenuto di nichel garantisce una resistenza di ossidazione continua fino a quasi 1000 gradi, consentendo l'uso in applicazioni non strutturali o di carico.
La resistenza alla creep e alla fatica rimanga buona fino a 650 gradi, poiché si verificano processi di precipitazione molto lenti a questa temperatura o sopra di questa temperatura, il che degrada leggermente le proprietà meccaniche. Il lavoro a freddo può essere utilizzato per aumentare modestamente i livelli di resistenza. Anche la fabbricazione e la saldatura sono molto semplici, a condizione che vengano utilizzati il processo corretto di attrezzatura, configurazione e saldatura.
Sebbene utilizzati principalmente nelle applicazioni in cui le sue proprietà meccaniche sono sfruttate su un ampio intervallo di temperatura, è anche supportato dalla sua eccellente resistenza alla corrosione in una vasta gamma di media. Con oltre il 20% di cromo e fino al 10% di molibdeno, Inconel 625 Leghe ha un numero equivalente di resistenza alla manettatura (PREN) di 45 o superiore. Ciò garantisce un'eccellente resistenza alla corrosione e alla corrosione della fessura. Di conseguenza, è adatto per l'uso in ambienti di acqua di mare, salmastri o liquami e per la produzione di componenti navali e attrezzature offshore.
L'industria dell'elaborazione chimica è anche un'applicazione comune per la lega di Inconel 625. Oltre alla sua corrosione e resistenza ad alta temperatura, la sua facilità di saldatura e fabbricazione lo rende ideale per le attrezzature di produzione come scambiatori di calore, valvole e connettori.
Inconel 625 Laga incontra Nace MR -1075 (ISO 15156-3) standard per ambienti contenenti idrogeno solforato o H2S. Di conseguenza, viene spesso utilizzato nelle applicazioni di petrolio e gas in cui i pozzi sono considerati "aspri" e c'è il rischio di crepacci di stress solfuro. La microstruttura del grado e la tenacità intrinseca sono adatte per strumenti, tubi di malvagità e ganci.
