۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
آلیاژ اینکونل نیکل-کروم 625 (UNSN06625/W.Nr. 2.4856) به دلیل استحکام بالا، قابلیت ساخت (از جمله اتصال) و مقاومت به خوردگی عالی استفاده میشود. دمای کاری آن از انجماد تا 1800 درجه فارنهایت (982 درجه سانتی گراد) متغیر است.
استحکام آلیاژ اینکونل 625 از اثر سفت کننده مولیبدن و نیوبیوم بر روی ماتریس نیکل-کروم ایجاد شدهاست. بنابراین عملیات سخت کاری رسوبی مورد نیاز نیست. این ترکیب عناصر، موجب میشود مقاومت بالاتر به طیف وسیعی از محیط های خورنده با سختی غیر معمول و همچنین مقاومت در برابر اثرات درجه حرارت بالا مانند اکسیداسیون و کربوریزاسیون ایجاد شود. خواص آلیاژ اینکونل 625 که آن را به یک انتخاب عالی برای کاربردهای آب دریا تبدیل میکند، رهایی از خوردگی موضعی (خوردگی حفره ای و شکافی)، استحکام زیاد در برابر خوردگی خستگی، استحکام کششی بالا و مقاوم در برابر ترک خوردگی تنش-خوردگی کلرید_یون است.
ترکيب شيميايی
| Nickel Ni 00/58 |
Chromium Cr 00/20-0/23 |
Molybdenum Mo 00/8-00/10 |
Nionbium Nb 15/3-15/4 |
Cobalt Co 00/1 |
Manganese Mn 50/0 |
| Aluminium Al 40/0 |
Titanium Ti 40/0 |
Silicon Si 50/0 |
Carbon C 10/0 |
Phosphorus P 015/0 |
Sulfur S 015/0 |
ویژگیهای کلیدی سوپرآلیاژ
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Chemical Designation | EN Numeric Designation (DIN) | AISI |
| N06625 | NiCr22Mo9Nb | 2.4856 |
خواص مکانیکی
| سختی (B) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر (2 اینچ) | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 200 | 207 | 50 | 490 | 965 |
خواص فیزیکی
| چگالی (3g/cm) | مقاومت الکتریکی (n.Ωm) | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°C) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 8.44 | 1.29 | 1290-1350 | 410 |
مقاومت به خوردگی
| تیزاب سلطانی | هیدروژن سولفید )H2S( |
اسید فرمیک )HCOOH( |
اسید استیک )CH3COOH( |
کلر (–Cl) |
آب دریا (NaCl 3.5%) |
اسید نیتریک (HNO3) |
اسید فسفریک (H3PO4) |
اسید هیدروفلوئوریک (HF) |
اسید هیدروکلریک (HCl) |
اسید سولفوریک (H2SO4) |
|
| ضعیف | ضعیف | خوب | خیلی خوب | ضعیف | خوب | خوب | خوب | خوب | خوب | خوب | |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری ºC | ضریب هدایت حرارتی (W/m.K) | ضریب انبساط حرارتی (m.K/µm) | |
| پیوسته
1100 |
ناپیوسته
1250 |
10.4 | 13.3 |
مقاومت به خوردگی
خوردگی آبی
وجود عناصر آلیاژی بالا در اینکونل 625، آن را قادر می سازد تا در برابر طیف گسترده ای از محیط های خورنده شدید مقاومت کند. در محیطهای ملایم مانند جو، آب شیرین و دریا، نمکهای خنثی و محیط قلیایی تقریبا هیچ خوردگی وجود ندارد. در محیط های خوردگی شدیدتر، ترکیب نیکل و کروم مقاومت در برابر مواد شیمیایی اکسید کننده را ایجاد میکنند، در حالی که محتوای بالای نیکل و مولیبدن در برابر محیط های غیر اکسید کننده مقاومت ایجاد میکنند. محتوای بالای مولیبدن نیز این آلیاژ را در برابر خوردگی حفره ای و شکافی بسیار مقاوم میکند و نیوبیوم باعث تثبیت آلیاژ در برابر حساسیت در حین جوشکاری میشود و در نتیجه از ترک خوردگی بعدی بین دانه ها جلوگیری میکند. همچنین، مقدار بالای نیکل، رهایی از ترک خوردگی تنش یون-کلرید را فراهم میکند. ترکیب این ویژگی ها باعث میشود آلیاژ اینکونل 625 در طیف گسترده ای از شرایط خورنده مفید باشد. به عنوان مثال، این آلیاژ برای مصالح ساختمانی جهت مخزن نگهداری پسماندهای شیمیایی، از جمله اسیدهای هیدروکلریک و نیتریک – مواد شیمیایی که نشان دهنده انواع متضاد مشکلات خوردگی هستند، توصیه شدهاست. موادی که در برابر یکی از این اسیدها مقاومت میکند به طور معمول تحت خوردگی شدید دیگری قرار میگیرد.
اکسیداسیون در دمای بالا
آلیاژ اینکونل 625 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن در دمای بالا دارد. عملکرد آن در یک آزمایش فوق العاده شدید در مقایسه با سایر مواد موجود در شکل 15 نشان داده شدهاست. در این آزمایش، تعیین های دوره ای کاهش وزن نشان دهنده توانایی آلیاژ برای حفظ پوشش اکسید محافظ تحت شرایط چرخه ای شدید است. 1800 درجه فارنهایت دمایی است که در آن مقاومت پوسته پوسته شدن به یک عامل مهم در کار تبدیل میشود.
فرآیند های ساخت و تولید
شکل دهی گرم و سرد
از آنجا که آلیاژ اینکونل 625 برای حفظ استحکام بالا در دماهای بالا ساخته شدهاست، در برابر تغییر شکل در دمای کار گرم مقاومت میکند. اگرچه به راحتی با شکل دهی داغ ساخته میشود، با این حال، لازم است از تجهیزات قوی استفاده شود. هنگامی که آلیاژ اینکونل 625 با کمک شکلدهی داغ، شکل میگیرد، باید در کوره ای حرارت داده شود که دمای آن 2150 درجه فارنهایت (اما نه بالاتر)است، نگه داشته شود. کار باید تا آنجا که شرایط اجازه میدهد تا 2150 درجه فارنهایت افزایش یابد. شکل دهی سنگین را می توان از 2150 درجه فارنهایت تا 1850 درجه فارنهایت انجام داد. در شکلدهی سبکتر می توان تا 1700 درجه فارنهایت دما را کاهش داد. برای محافظت در برابر ساختار دو دانهای، کار باید کاهش یکنواخت داشته شود. حداقل کاهش نهایی 15 تا 20 درصد برای کارهای قالب باز توصیه میشود. آلیاژ اینکونل 625 را می توان با فرآیندهای استاندارد به صورت سرد شکل داد. نیروی مورد نیاز برای برش آلیاژ در شرایط آنیل شده در شکل 17 نشان داده شدهاست. نشانه های بیشتر مقاومت آن در برابر تغییر شکل را می توان از منحنی های تنش واقعی-تنش و اثر کار سرد روی سختی متوجه شد. افزایش کارایی کشش را می توان با کار سرد برای کاربردهایی در دمای متوسط بدست آورد. استحکام کششی بیش از 300000 psi همراه با شکل پذیری خوب در سیم با قطر 0.010 الی 0.020 اینچ پس از 75 تا 90 درصد کاهش سرما، ایجاد شدهاست
گرمایش
قطعات گرم یا سرد معمولاً در زمانهای متناسب با ضخامت در دمای 1700 تا 1900 درجه فارنهایت تابکاری (آنیل) میشوند. دمای بالاتر ممکن است برای نرم کردن مواد جهت کارهای سرد اضافی استفاده شود. آلیاژ اینکونل 625 در دمای 2000 تا 2200 درجه فارنهایت عملیات حرارتی محلولی قرار میگیرد. این دماها، دمای فلزی بر اساس عملیات بچ است و ممکن است در مورد تابکاری (آنیل) مجدد مداوم که معمولاً شامل قرار گرفتن کوتاه مدت در منطقه گرم کوره با دمای بالاتر است، اعمال نشوند. میزان سرمایش پس از گرمایش تأثیر قابل توجهی روی آلیاژ اینکونل 625 ندارد. از جداول 8 و 9 می توان به عنوان راهنمای تعیین دمای مطلوب برای کاهش سطح تنش آلیاژ استفاده کرد. گرم کردن مواد کشیده شده با سرما در دمای 1100 تا 1400 درجه فارنهایت، تنش باقی مانده را کاهش میدهد. هنگامی که مواد تا 1600 درجه فارنهایت گرم شوند، رهاسازی تنش عملاً کامل میشود. تأثیر تابکاری (آنیل) بر سختی ورق با توجه به مقادیر مختلف کاهش سرما در شکل 16 نشان داده شدهاست.
اسیدشویی
آلیاژ اینکونل 625 هنگامی که گرم میشود، مانند دیگر آلیاژهای نیکل-کروم و نیکل-کروم-آهن، یک اکسید یا رسوب قوی می سازد مگر اینکه در هیدروژن بسیار خشک یا در خلا خنک شده باشد. برای حذف اکسید ناشی از حرارت دادن، استفاده از حمام نمک ذوب شده قبل از اسیدشویی توصیه میشود.