۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
Inconel 690 یک آلیاژ نیکل-کروم با محتوای کروم بسیار بالا است که برای ارائه مقاومت استثنایی در برابر محیطهای اکسیدکننده در دماهای بالا طراحی شده است. این آلیاژ بهویژه در برابر خوردگی تنشی بیندانهای و تَرشُح بیندانهای گوگرد، کلر و ترکیبات اسیدی اکسیدکننده نظیر اسید نیتریک و محیطهای حاوی بخار آب بسیار مقاوم است. در مقایسه با Inconel 600 و 601، آلیاژ 690 دارای درصد کروم بالاتری (بیش از 27%) بوده و این ویژگی منجر به تشکیل لایه اکسید کروم پایدارتر و چسبندهتری در سطح فلز میشود. همین عامل، مقاومت به اکسیداسیون و پایداری حرارتی این آلیاژ را در شرایط دمایی بالاتر و محیطهای خورنده صنعتی تقویت میکند. Inconel 690 به طور گسترده در صنایع انرژی هستهای، تولید اسید نیتریک، فرآوری شیمیایی، و تولید بخار با فشار و دمای بالا کاربرد دارد، جایی که آلیاژهای دیگر ممکن است تحت خوردگی شدید یا تخریب حرارتی قرار بگیرند. این آلیاژ قابلیت جوشکاری خوبی داشته و در برابر پدیدههای دمای بالا مانند ترک خوردگی گرم، کاربید شدن مرز دانهای و اکسیداسیون مقاوم است.
ترکيب شيميايی
| Nickel Ni 00/58 |
Chromium Cr 00/20-00/23 |
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 |
Sulfur S 015/0 |
Phosphorus P 015/0 |
Carbon C 10/0 |
Silicon Si 50/0 |
ویژگیهای کلیدی
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Chemical Designation | EN Numeric Designation (DIN) | AISI |
| Nicrofer 6030 | N06690 | NiCr29Fe | 2.4642 |
خواص مکانیکی
| سختی (B) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر (2 اینچ) | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 160 | 211 | 39 | 110 | 67 |
خواص فیزیکی
| چگالی (3g/cm) | مقاومت الکتریکی (n.Ωm) | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°C) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 8.19 | 1.12 | 1330-1380 | 460 |
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 | عالی | خوب | خوب | متوسط | قابل قبول | خوب | خوب | خوب | قابل قبول | قابل قبول | |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری ºC | ضریب هدایت حرارتی (W/m.K) | ضریب انبساط حرارتی (m.K/µm) | |
| پیوسته
1040 |
ناپیوسته
1095 |
13.5 | 14 |
مقاومت به خوردگی
Inconel 690 به دلیل مقدار بالای کروم، مقاومت بسیار خوبی در برابر محیطهای اکسیدکننده، اسید نیتریک، بخار آب با دمای بالا، گازهای سولفیدی و ترکیبات کلردار دارد. این آلیاژ بهطور خاص برای مقاومت در برابر خوردگی بیندانهای و ترکخوردگی تنشی در محیطهای حاوی کلراید و محیطهای آبی طراحی شده است. مقاومت آن در برابر خوردگی در بخار تحت فشار و آب با خلوص بالا نیز بسیار بالا است و به همین دلیل در صنایع هستهای کاربرد گسترده دارد.
خواص حرارتی












جواب :Inconel 690 یک نوع سوپرآلیاژ پایه نیکل با مقدار کروم زیاد و کربن کم است. این آلیاژ دارای استحکام بالا، مقاومت به خوردگی عالی و قابلیت شکلپذیری مناسبی میباشد. سوپرآلیاژ اینکونل 690 در ساخت سیستمهای احتراق، توربینها و رآکتورهای هستهای کاربرد دارد. به طور کلی آلیاژ Inconel 690 عمدتاً در محیطهای با دمای بالا، تنش بالا و شرایط محیطی سخت مورد استفاده قرار میگیرند.
در سوپرآلیاژ Inconel 690، کنترل فرایند کار گرم اهمیت بسیار بالایی دارد زیرا این کنترل، شرایط را برای دستیابی به یک ساختار یکنواخت فراهم میسازد. البته وجود تعداد عناصر آلیاژی زیاد در ساختار اینکونل 690، کنترل ریزساختار کار گرم این آلیاژ را مشکل میکند.
ترکیب شیمیایی سوپرآلیاژ Inconel 690
| Si | C | P | S | Ti | Al | Mn | Co | Nb | Mo | Cr | Ni |
| 0.5 | 0.1 | 0.015 | 0.015 | 0.4 | 0.4 | 0.5 | 1 | 3.15-4.15 | 8-10 | 20-23 | 58 |
جواب:
جواب:
جواب:سوپرآلیاژ اینکونل 690، قابلیت تولید و شکلپذیری مطلوبی دارد. عملیات فورج یا آهنگری این آلیاژ در بازه دمایی 1040 تا 1230 درجه سانتیگراد انجام میپذیرد. فورج سبک میتواند تا پایینتر از دمای 870 درجه سانتیگراد ادامه پیدا کند.
شکلدهی سرد اینکونل 690، مشابه اینکونل 600 است.
جواب:این آلیاژ میتواند بعد از فورج در محدوده دمایی 925 تا 1040 درجه سانتیگراد، تحت عملیات آنیل قرار بگیرد. سرد کردن یا در آب و یا در هوا انجام میشود و این موضوع به اندازه ذرات و پیچیدگی آنها بستگی دارد.
جواب:در ماشینکاری این آلیاژ، استفاده از ابزار تیز اهمیت بسیار زیادی دارد، زیرا منجر به کاهش کارسختی ماده در حین ماشینکاری میشود.
جواب:بله، Inconel 690، جوشپذیری عالی را از خود نشان میدهد. نکته مهم در جوشکاری این ماده، استفاده از سیم جوش و الکترود متناسب با کاربرد و نوع ماده است.
جواب:اینکونل 690، یک نوع آلیاژ محلول جامد محسوب میشود که درصد کربن اندکی دارد. با توجه به وجود درصد بالایی از کروم در اینکونل 690، کاربید M23C6 به وفور در ساختار آن دیده میشود. تاکنون در اینکونل 690، فازهای ترد نظیر سیگما دیده نشده است.
سوپرآلیاژ اینکونل 690 به سادگی با تکنیکهای مورد استفاده آلیاژهای با نیکل بالا، قابل تولید است. آلیاژ 690 در اکثر عملیاتهای مربوط به کار سرد یا گرم، رفتار مشابه اینکونل 600 دارد.
مشابه سایر سوپرآلیاژهای پایه نیکل، سوپرآلیاژ اینکونل 690 نیز باید باید پیش از حرارتدهی، تمیز باشد. همچنین حرارتدهی نیز باید در اتمسفر حاوی گوگرد کم انجام بگیرد. اتمسفر کوره نیز در آغاز حرارتدهی، باید به مقدار اندکی کاهش پیدا کند تا از اکسیداسیون بیش از حد مواد جلوگیری شود. Inconel 690، یک نوع آلیاژ محلول جامد است که افزایش سختی آن با عملیات حرارتی، امکانپذیر نیست.
آلیاژ اینکونل 690 معمولاً در شرایط آنیل شده مورد استفاده قرار میگیرد. شکل 9، اثر دمای آنیل را بر خواص کششی ورقههای نورد سرد اینکونل 690 نشان میدهد. لازم به ذکر است که نمونهها به مدت 30 دقیقه تحت عملیات آنیل قرار گرفتند و آزمایش نیز در دمای اتاق انجام شد.
![]() |
جوشپذیری سوپرآلیاژ Inconel 690، بسیار مناسب است. انتخاب فیلر جوش مطلوب در جوشکاری اینکونل 690، اهمیت بالایی دارد. برخی از فیلرها یا سیمجوشهای مورد استفاده برای جوشکاری اجزای سوپرآلیاژ Inconel 690 عبارتند از:
فیلر فلزی اینکونل 625 و الکترود جوشکاری اینکونل 112: جوشکاری اجزای اینکونل 690 در محیطهای با شدت خورندگی بالا (مخصوصا محیطهای حاوی ترکیب نیتریک اسید و هیدروفلوئوریک اسید که عموما در عملیات اسیدشویی استفاده میشوند).
گستره دمایی برای شکلدهی داغ سنگین Inconel 690 بین 1040 تا 1230 درجه سانتیگراد است. اینکونل 690 در شکلدهی سرد، رفتاری مشابه با اینکونل 600 دارد. البته نیروی مورد نیاز در شکلدهی آلیاژ 690، کمی بیشتر است. در شکل 10، نرخ کارسختی Inconel 690 در مقایسه با سایر مواد قابل مشاهده میباشد.
سوپرآلیاژ اینکونل 690، یک نوع آلیاژ محلول جامد آستنیتی با پایداری متالورژیکی بالا است. این آلیاژ، پایداری اندکی برای کربن دارد و ریزساختار آن معمولاً شامل کاربیدها است. M23C6 کاربید اصلی موجود در Inconel 690 محسوب میشود. فازهای دیگر معمولاً شامل تیتانیوم نیترید و کربونیتریدها هستند. تا بهحال در ریزساختار سوپرآلیاژ پایه نیکل Inconel 690، هیچگونه فاز بین فلزی ترد نظیر فاز سیگما، مشاهده نشده است.
به طور کلی کاربید M23C6 عمدتا در آلیاژهای با درصد کروم بالا تشکیل میشوند و اینکونل 690 نیز از این قاعده مستثنی نیست. کاربید M23C6 در اثر تجزیه کاربید MC و طی سیکل عملیات حرارتی نرمال به وجود میآید.
یکی از مهمترین ویژگیهای کاربید M23C6، تأثیر فوقالعاده بر خواص مکانیکی است. این کاربید میتواند از لغزش مرزدانه ممانعت کند و خواص مکانیکی را بهبود دهد. در این نوع کاربید، M غالباً عنصر کروم است.
وجود عنصری مثل کربن در ریزساختار اینکونل 690، علاوه بر کاربیدزایی در تقویت مرزدانهها نیز موثر است. کروم هم به واسطه تشکیل لایه اکسید چسبنده تأثیر فوقالعادهای بر بهبود مقاومت به خوردگی و مقاومت در مقابل نفوذ دارد. وجود نئوبیوم نیز در Inconel 690، به کاربیدزایی کمک میکند.
همانطور که پیشتر نیز ذکر شد، قابلیت شکلدهی Inconel 690 بسیار مطلوب است. یکی از دلایل این موضوع را میتوان به وجود منیزیم در ساختار آلیاژ 690 نسبت داد. تحقیقات نشان داده که منیزیم میتواند بر بهبود فورجپذیری آلیاژهای کار شده اثر بگذارد. دلیل این اتفاق، واکنش منیزیم با گوگرد و خنثی کردن اثر آن در تضعیف مرزدانه است. همچنین منیزیم در ایجاد کاربیدهای MC در مرز دانه نیز موثر میباشد.