برای قطعاتی که مقاومت در برابر خوردگی، جوش‌پذیری و پایداری دمایی گسترده{0}}بالاترین اولویت‌ها هستند، Inconel 625 معمولاً انتخاب ارجح است. برای قطعاتی که باید حداکثر استحکام ساکن، مقاومت در برابر خزش و عملکرد خستگی را در دماهای بالا ارائه دهند، Inconel 718 معمولاً تعادل بهتری از خواص را ارائه می دهد. این مبادله از تفاوت‌های اساسی در شیمی و متالورژی ناشی می‌شود: 625 استحکام را عمدتاً از-محلول جامد آلیاژی با مولیبدن و نیوبیم به دست می‌آورد و در عین حال مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر حمله کلرید، شکاف و حفره‌ای حفظ می‌کند، در حالی که 718 از طریق رسوب کنترل‌شده سخت‌شدگی مضاعف (prieieldsmeergam) بسیار بالاتر است. استحکام کششی و خزشی به قیمت تا حدودی کاهش چقرمگی خوردگی در محیط های خاص.
وقتی Inconel 625 و Inconel 718 را انتخاب کنید
مهندسان بین Inconel 625 و Inconel 718 بر اساس نیاز غالب برای مقاومت در برابر خوردگی به علاوه سهولت ساخت (انتخاب 625) یا استحکام بالا{3}}سخت شده و مقاومت در برابر خزش در دمای بالا (انتخاب 718) انتخاب می‌کنند. اگر قطعه دارای خدمات آبی غنی از کلرید، آب دریا، یا محیط های اسیدی باشد و نیاز به جوش پذیری و چقرمگی خوب بدون پیری پیچیده داشته باشد، 625 اغلب برنده است. اگر قطعه باید بارهای استاتیکی بالایی را تحمل کند، در برابر خزش و خستگی تا حدود 650 درجه مقاومت کند و بتوان آن را{10}}بر اساس مشخصات قدیمی درمان کرد، معمولاً 718 ماده ثبت شده است.
شیمی آلیاژ و استانداردها
شناسه های کلیدی آلیاژ و تعیین مشخصات مشترک
اینکونل 625:UNS N06625، W.Nr. 2.4856، مشخصات معمول محصول شامل ASTM B443 (برای محصولات فرفورژه)، ASTM B446، اعداد AMS برای برخی از محصولات است.
اینکونل 718:UNS N07718، W.Nr. 2.4668، اغلب به AMS 5662/AMS 5663، ASTM B637 (برای محصولات خاص) و انواع API/هوادفضا برای صنایع خاص عرضه می‌شود.
ترکیب شیمیایی (محدوده های معمولی)
در زیر محدوده‌های ترکیبی پرکاربرد ادغام شده از بولتن‌های فنی سازنده و برگه‌های اطلاعات مواد آمده است. از این جداول برای جهت یابی استفاده کنید. هنگام طراحی تا حد محدود، همیشه به گواهی تجزیه و تحلیل برای تعداد زیادی آسیاب خاص مراجعه کنید.
ترکیب معمولی بر حسب درصد وزنی (محدوده های نماینده)
| عنصر | Inconel 625 (وزنی معمولی٪) | Inconel 718 (وزنی معمولی٪) |
|---|---|---|
| نیکل (Ni) | ~58.0 – 63.0 | ~50 – 55 |
| کروم (کروم) | ~20.0 – 23.0 | ~17 – 21 |
| آهن (آهن) | موجودی تا 10 تا 20 | ~17 - 21 (تعادل) |
| مولیبدن (Mo) | ~8.0 – 10.0 | ~2.5 – 3.5 |
| نیوبیم + تانتالم (Nb+Ta، اغلب به صورت Nb گزارش می‌شود) | ~3.6 – 4.2 | ~4.0 – 5.5 |
| کبالت (شرکت) | ردیابی به~1 | ~1 – 1.5(متفاوت است) |
| آلومینیوم (Al) | ردیابی | ~0.2 – 0.8 |
| تیتانیوم (Ti) | ردیابی | ~0.6 – 1.2 |
| کربن (C) | کمتر یا مساوی 0.10 | کمتر یا مساوی 0.08 - 0.10 (بسته به مشخصات) |
| منگنز (Mn)، سیلیکون (Si)، گوگرد (S)، فسفر (P) | ppm کم معمولی | ppm کم معمولی |
منابع: بولتن های فنی فلزات ویژه و داده های آسیاب معمولی. فرم محصول و مشخصات در حال استفاده را تأیید کنید.
تفسیر:Inconel 625 حاوی مولیبدن نسبتاً بالاتر همراه با نیوبیم قابل توجهی برای مهار خوردگی و تقویت محلول جامد است. Inconel 718 دارای ترکیبی مهندسی شده برای پشتیبانی از بارش کنترل شده فازهای پرایم گاما/دو فاز اولیه: مولیبدن اندکی کمتر، آهن بالاتر، با افزودن عمدی تیتانیوم و آلومینیوم به اضافه Nb برای سخت شدن بارش.
ریزساختار و مکانیزم های تقویتی
اینکونل 625: ریزساختار اساساً یک ماتریس مبتنی بر نیکل مکعبی -مرکز وجهی- با محلول جامد- استحکام بخشی از Mo و Nb (کلمبیوم) است. این آلیاژ برای استحکام معمولی خود به سخت شدن بارندگی قابل توجهی متکی نیست. که ساخت و جوشکاری را ساده می کند. این مسیر متالورژیکی ترکیبی از چقرمگی خوب و مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کند و در عین حال استحکام قابل توجهی را تا دماهای نسبتاً بالا حفظ می کند.
اینکونل 718: به‌عنوان آلیاژ-نیکل سخت‌شدنی-کروم با استفاده از رسوبات پرایم گاما (') و گاما دو پرایم (″) طراحی شده است. تیمار محلول کنترل شده و پیری پراکندگی خوبی از این رسوبات ایجاد می کند که عملکرد و استحکام کششی را در مقایسه با شرایط آنیل شده به طور چشمگیری افزایش می دهد. این مکانیسم 718 مقاومت در برابر خزش و خستگی را در رژیم 400-650 درجه ایجاد می‌کند، اما حساسیت به پارامترهای عملیات حرارتی و چرخه‌های پیری{7} پس از جوشکاری را معرفی می‌کند.
مقایسه خواص مکانیکی و فیزیکی
در زیر ارزش‌های دارایی تلفیقی برای اشکال محصول رایج در شرایط مشترک آمده است. مقادیر بر اساس گرما، فرم محصول و مشخصات متفاوت است. جداول یک خط پایه مهندسی را نشان می دهد. برای مقادیر{2}}سطح طراحی، داده‌های کارخانه یا مشخصات را ذکر کنید.
نماینده داده های مکانیکی و فیزیکی (محدوده های معمولی)
| اموال | Inconel 625 (محلول آنیل شده / معمولی) | Inconel 718 (قدیمی/پیک-قدرت) |
|---|---|---|
| چگالی (g/cm³) | ~8.44 | ~8.19 – 8.25 |
| استحکام کششی (UTS) | ~ 620 - 930 مگاپاسکال(وابسته به فرم محصول) | 1240 - 1550 مگاپاسکال(سالخورده) |
| قدرت تسلیم (0.2٪ جبران) | ~ 275 - 620 مگاپاسکال | 760 - 1310 مگاپاسکال |
| کشیدگی (در 50 میلی متر) | ~30 – 40% | ~12 – 30%(سالخورده در مقابل آنیل) |
| سختی (راکول/برینل) | ~70-95 HRB (~170-260 HB) | ~250-360 HB (~22-35 HRC) |
| مقاومت در برابر خزش تا | خوب تا ~650-700 درجه فارنهایت (350-370 درجه) | برای شرایط خاص تا 1200 درجه فارنهایت (650 درجه) قوی است |
| دمای سرویس (مفید) | کرایوژنیک تا حداکثر 982 درجه کوتاه مدت | -269 درجه تا 650 درجه معمولی پیوسته |
منابع داده نماینده شامل برگه‌های اطلاعات صنعت و کتابچه‌های راهنمای مواد است. از گزارش های آزمایش تایید شده برای طرح های حیاتی استفاده کنید.
یادداشت مهندسی:شرایط قدیمی اینکونل 718 استحکام استاتیکی بسیار بالاتر و خواص خزشی را بهبود می بخشد. این معمولاً برای قطعات دوار، پیچ و مهره ها و اعضای ساختاری در هوافضا و تولید برق،-به-تنش بالا-در دمای بالا پیشنهاد می‌شود. ترکیب شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی Inconel 625 آن را برای لوله های خورنده، مبدل های حرارتی، تجهیزات فرآیند شیمیایی و سرویس آب دریا ترجیح می دهد.
خوردگی، اکسیداسیون و عملکرد محیطی
اینکونل 625در درجه اول برای مقاومت استثنایی در برابر حفره، خوردگی شکاف و ترک خوردگی ناشی از استرس ناشی از کلرید، از جمله آب دریا و محیط‌های حاوی کلرید{1} فرموله شده است. محتوای بالای نیکل و مولیبدن به همراه Nb یک فیلم غیرفعال پایدار و مقاومت در برابر حمله موضعی را افزایش می دهد. این آلیاژ را برای پردازش شیمیایی، تجهیزات دریایی و دریایی و سخت افزار کنترل آلودگی محبوب می کند.
اینکونل 718مقاومت در برابر خوردگی خوبی را برای بسیاری از محیط‌های اکسیدکننده حفظ می‌کند و در دماهای بالا مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون دارد، اما در محیط‌های با کلرید بسیار تهاجمی یا محیط‌هایی که به شدت احیا می‌شوند، معمولاً نسبت به 625 کمتر عمل می‌کند. انتخاب دقیق پایان، روش‌های جوشکاری، و عملیات‌های حرارتی پس از جوشکاری به حفظ عملکرد{2} خوردگی قطعات در سرویس‌ها کمک می‌کند.
راهنمایی عملی:اگر حفره های کلرید، سرویس ترش یا خوردگی شکاف خطر اصلی باشد، 625 ترجیح داده می شود. اگر بار مکانیکی و خزش محرک طراحی و محیط به طور کلی اکسید کننده یا خنثی است، 718 ممکن است مناسب باشد. هنگامی که هم به خوردگی و هم به استحکام بالا نیاز است، استراتژی‌های حفاظت از سطح، ساختارهای دوبلکس/هیبرید یا آلیاژها و پوشش‌های جایگزین را در نظر بگیرید.
ساخت: نت های جوشکاری، شکل دهی و ماشین کاری
جوشکاری و اتصال
اینکونل 625با استفاده از روش های رایج بسیار جوش پذیر است. فلزات پرکننده با شیمی منطبق (FM625 یا معادل آن) اتصالات صوتی را با نیاز کمی به سخت شدن سن ایجاد می کنند. فقدان پاسخ سخت شدن بارندگی شدید آلیاژ، حساسیت به جوش-تردی ناشی از جوش و ترک{4} پس از جوش را کاهش می دهد.
اینکونل 718را می توان جوش داد، اما برای بازیابی خواص و جلوگیری از کرنش-ترک ناشی از سن، اغلب به چرخه های-عملیات حرارتی پس از جوش و سن{1}}سخت شدن نیاز است. جوش 718 باید از رویه‌های واجد شرایط (برای کاربردهای حیاتی اغلب برای پذیرش AMS یا API) پیروی کند زیرا واکنش‌های بارش و مناطق تحت تأثیر گرما{5}} بر عملکرد مکانیکی تأثیر می‌گذارند.
ماشینکاری و شکل پذیری
ماشینکاری سوپرآلیاژهای پایه{0} نیکل به دلیل هدایت حرارتی کم و سخت شدن کار چالش برانگیز است.
ماشینکاری و جابجایی مقایسه ای
| جنبه | اینکونل 625 | اینکونل 718 |
|---|---|---|
| ماشینکاری نسبی (فروشگاه عملی) | متوسط؛ در بسیاری از موارد ساده تر از 718 است | سخت تر؛ کار{0}}سریع‌تر سخت می‌شود و عمر ابزار را کاهش می‌دهد |
| تمرین ابزارسازی توصیه شده | نصب سفت و سخت، درج کاربید یا پوشش کاربید، نیروهای برش بالا | ابزارهای مشابه اما کنترل فرآیند سخت تر. برش های قطع شده می تواند باعث خرابی ابزار شود |
| شکل گیری سرد | شکل پذیری سرد خوب | خوب در شرایط آنیل شده؛ شرایط مسن کمتر انعطاف پذیر است |
| کنترل اعوجاج جوش | حساسیت کمتر به نگرانی‌های مربوط به پیری{0}}جوشکاری | به کنترل دقیق و عملیات حرارتی پس از جوشکاری برای قطعات مهم نیاز دارد |
عملیات حرارتی، پیری و یادداشت های مشخصات
اینکونل 625:معمولاً در شرایط آنیل شده با محلول فروخته می شود. هیچ پیری پیچیده ای برای دستیابی به قدرت پایه لازم نیست. گزینه های عملیات حرارتی در درجه اول شامل آنیل های تثبیت کننده یا تنش زدایی برای مقاطع سنگین است. مشخصات محصول بر اساس فرم متفاوت است.
اینکونل 718:نیاز به درمان محلول کنترل شده و چرخه های پیری برای ایجاد خواص اوج دارد. عملیات حرارتی معمولی هوافضا در AMS 5662/AMS 5663 ثبت شده است و روش متداول صنعت شامل بازپخت محلول و به دنبال آن یک تیمار پیری دو مرحله‌ای است که رسوبات ′/ ″ تولید می کند که به آلیاژ استحکام بالایی می بخشد. برای قطعات حیاتی، برنامه پیری و نرخ خنک کننده باید به شدت رعایت شود.
راهنمای مشخصات و گواهینامه ها:برای اجزای هوافضا، استانداردهای محصول AMS و NADCAP/صنعت{0}}در صورت نیاز پردازش تایید شده را دنبال کنید. برای نفت و گاز، الزامات API/NACE (برای خدمات ترش) را بررسی کنید و مواد مورد تایید را مطابق با استاندارد مناسب سفارش دهید.
کاربردهای معمولی و نمونه های انتخاب صنعت
کاربردهای رایج Inconel 625
صنعت فرآیندهای شیمیایی (مبدلهای حرارتی، خطوط تغذیه، راکتورها).
تجهیزات دریایی و دریایی (لوله‌کشی آب دریا، سخت‌افزار زیر دریا).
اجزای کنترل آلودگی و گوگردزدایی از گازهای دودکش.
Inconel 718 کاربردهای رایج
قطعات چرخان هوافضا، محورهای توربین، دیسک ها، بست ها و اجزای موتور که به استحکام استاتیکی بالا و عمر خستگی پس از پیری نیاز دارند.
اجزای ابزار پیچ و مهره با استحکام بالا در سرویس میدان نفتی که دما و بار مکانیکی غالب است.
چک لیست انتخاب مقایسه ای و توصیه های مهندسی
چه زمانی باید Inconel 625 را مشخص کرد
محیط خوردگی شامل کلریدها، آب دریا یا خدمات اسیدی است.
نیاز حیاتی به جوش‌پذیری و درمان‌های ساده‌تر{0}پست جوش.
قدرت متوسط قابل قبول است. شکل پذیری بالاتر مورد نظر است.
حساسیت به هزینه از چرخه های پیچیده پیری جلوگیری می کند.
چه زمانی باید Inconel 718 را مشخص کرد
بارهای طراحی به حداکثر مقاومت کششی و خزشی در محدوده 300-650 درجه نیاز دارند.
عمر خستگی تحت تنش های کششی بالا یک اولویت است.
این مؤلفه با کنترل‌های کیفی AMS/API{0}}عملیات حرارتی و پردازش می‌شود.
عملیات حرارتی بعد از جوش{0}}و پیری کنترل شده قابل انجام است.
اگر هم به خوردگی و هم مقاومت بالا نیاز باشد
روکش‌ها، مجموعه‌های دو فلزی، پوشش‌ها یا سوپرآلیاژهای جایگزین را ارزیابی کنید.
تست خوردگی را تحت شرایط معرف در نظر بگیرید و الزامات NACE/API را برای سرویس ترش بررسی کنید.
بحث مبادله با تامین کنندگان مواد و فرآوری تدارکات باید نیازهای{0}درمان حرارتی و صدور گواهینامه را برآورده کند.
کارخانه ما
محصولات آلیاژی مبتنی بر نیکل{0}}ما از یک پایه تولید دقیق مدرن سرچشمه می گیرند. این کارخانه مجهز به ذوب القایی خلاء کاملاً خودکار (VIM)، ذوب مجدد الکتروسرباره (ESR) و واحدهای هیدرولیک آهنگری چند جهته است که تضمین می‌کند هر مرحله از ذوب تا شکل‌دهی مطابق با استانداردهای هوافضا-است. از طریق یک سیستم کنترل فرآیند دیجیتال، ما به کنترل دقیق بر خلوص ترکیب، اندازه دانه و خواص مکانیکی دست می‌یابیم. هر دسته از محصولات با گزارش های ذوب قابل ردیابی و گواهی نامه های شخص ثالث (مانند DNV-GL، ABS، استانداردهای هوافضا، و غیره) همراه است که از صحت و اعتبار داده های عملکرد اطمینان می دهد.
بسته بندی و حمل و نقل
ما بالاترین استانداردهای صنعتی را برای بسته‌بندی محافظ اتخاذ می‌کنیم: همه میله‌ها/صفحه‌ها با محافظت ضد زنگ زدگی درمان می‌شوند و با فیلم ضد آب و جعبه‌های چوبی تقویت می‌شوند. قطعات دقیق با تقسیم کننده های فوم سفارشی و آب بندی خلاء بسته بندی می شوند. از طریق سیستم هماهنگی لجستیک اختصاصی خود، ما قول می دهیم که محصولات با مشخصات استاندارد ظرف 7 تا 15 روز کاری پس از تایید سفارش و نهایی شدن جزئیات فنی آماده و ارسال می شوند.
