Inconel 600 กับ Incoloy 800: การเลือกโลหะผสมนิกเกิลสำหรับส่วนประกอบเตาบำบัดความร้อน

Inconel 600 และ Incoloy 800 คืออะไร และองค์ประกอบต่างกันอย่างไร

Inconel 600 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-ที่สร้างจากฐานนิกเกิล-ที่อุดม (ขั้นต่ำ 72%) ในขณะที่ Incoloy 800 โดยพื้นฐานแล้วเป็นโลหะผสมที่มีธาตุเหล็ก- โดยมีนิกเกิลเพียง 30-35% - เป็นตัวเลือกการออกแบบที่ตั้งใจและบันทึกไว้ในอดีต ซึ่งทำให้โลหะผสมทั้งสองอยู่คนละปลายของ ต้นทุน-เทียบกับ-สูง-สเปกตรัมประสิทธิภาพอุณหภูมิ

ที่มา: กระดานข่าวทางเทคนิคของ Special Metals Corporation SMC-027 (INCONEL อัลลอยด์ 600) และ SMC-046 (INCOLOY อัลลอยด์ 800)

Incoloy 800 เปิดตัวในช่วงทศวรรษปี 1950 โดยเฉพาะเพื่อเติมเต็มความต้องการโลหะผสมที่ทนความร้อน-และการกัดกร่อน-ซึ่งมีปริมาณนิกเกิลค่อนข้างต่ำ เนื่องจากในเวลานั้นนิกเกิลถูกกำหนดให้เป็นโลหะเชิงกลยุทธ์ นี่ไม่ใช่ประวัติโดยบังเอิญ - แต่เป็นตรรกะการออกแบบที่ยังคงแยกโลหะผสมทั้งสองออกจากกันในปัจจุบัน ปริมาณนิกเกิลที่สูงของ Inconel 600 ให้ความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อสภาวะที่ลดลง และแทบไม่สร้างภูมิต้านทานต่อคลอไรด์-ความเครียดจากไอออน-การแตกร้าวจากการกัดกร่อน การเติมอะลูมิเนียมและไทเทเนียมของ Incoloy 800 (มีอยู่ใน 600 ในปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น หากมีเลย) ก่อให้เกิดการตกตะกอนที่เสริมกำลัง ซึ่งบางส่วนชดเชยปริมาณนิกเกิลที่ลดลงที่อุณหภูมิสูงขึ้น

โลหะผสมชนิดใดมีอุณหภูมิการบริการสูงสุดสูงกว่าสำหรับส่วนประกอบเตา?

Inconel 600 มีบริการพาดหัวที่สูงกว่า-เพดานอุณหภูมิ - ใช้งานต่อเนื่องที่ 2,000 องศา F (1,093 องศา ) - ในขณะที่ Incoloy 800 มาตรฐานโดยทั่วไปจะใช้สำหรับลักษณะความแข็งแกร่งของมันสูงถึงประมาณ 1,500 องศา F (816 องศา ); สำหรับหน้าที่เตาหลอมที่อยู่เหนือจุดนั้น รูปแบบอุณหภูมิสูง-ของ Incoloy เองคือ 800H และ 800HT จะช่วยปิดช่องว่างได้มาก

โลหะชนิดพิเศษอธิบายความสามารถรอบด้านของ Inconel 600 ว่าเป็น "อุณหภูมิตั้งแต่การแช่แข็งไปจนถึงสูงกว่า 2,000 องศา F (1,095 องศา)" และระบุโดยตรงว่าความแข็งแรงของโลหะผสมและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง ทำให้มีประโยชน์สำหรับการรีทอร์ต การเผา เตาเผาแบบลูกกลิ้ง และส่วนประกอบอื่นๆ ของเตาเผา ในทางตรงกันข้าม Special Metals ระบุว่า Incoloy 800 "ใช้สำหรับลักษณะความแข็งแรงที่อุณหภูมิการใช้งานสูงถึงประมาณ 1,500 องศา F (816 องศา)" และ "สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงในการคืบหรือการแตกร้าวสูง จะใช้โลหะผสม INCOLOY 800H หรือ 800HT" แทน

ทั้ง 800H และ 800H T มีช่วงคาร์บอนควบคุม (0.05-0.10% และ 0.06-0.10% ตามลำดับ) และขนาดเกรนขั้นต่ำที่หยาบกว่า (ASTM 5 หรือหยาบกว่า) ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อเพิ่มความต้านทานการคืบและการแตกร้าวจากความเค้นเกินกว่ามาตรฐาน 800 ซึ่งขยายช่วงอุณหภูมิหน้าที่การใช้งานจริงของเตาเผาของกลุ่มผลิตภัณฑ์ 800 ได้ดีกว่าโลหะผสมฐาน จุดออกแบบ 1,500 องศา F

โลหะผสมชนิดใดต้านทานการเกิดคาร์บูไรเซชันในบรรยากาศเตาเผาได้ดีกว่า

Inconel 600 ดูดซับคาร์บอนน้อยกว่า Incoloy 800HT ที่สามารถวัดได้ภายใต้สภาวะคาร์บูไรซิ่งที่เหมือนกัน: การทดสอบคาร์บูไรเซชันของก๊าซ 100- ชั่วโมง-ของโลหะพิเศษเองในบรรยากาศไฮโดรเจน/มีเทน 2% แสดงให้เห็นว่า Inconel 600 เพิ่มขึ้น 2.66-12.30 มก./ซม.2 เทียบกับ 4.94-21.58 มก./ซม.2 สำหรับ Incoloy 800HT - ประมาณครึ่งหนึ่งของน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิทั้งสองที่ทดสอบ

ที่มา: Special Metals Corporation, การทดสอบคาร์บูไรเซชันของแก๊ส (100 ชั่วโมง) ในไฮโดรเจน/บรรยากาศมีเทน 2% (บรรยากาศการทดสอบ 1,700 องศา F มีอาร์กอน 5%), กระดานข่าวทางเทคนิค INCONEL Alloy 600 SMC-027

การทดสอบแบบข้าง-ต่อ-นี้เป็นหนึ่งในไม่กี่แห่งที่ตัวระบุส่วนประกอบของเตาเผา-สามารถมองเห็น Inconel 600 และ Incoloy 800HT ที่วัดเทียบกับการสัมผัสคาร์บูไรซิ่งแบบเดียวกันในการทดลองที่มีการควบคุมเพียงครั้งเดียว การทำให้คาร์บูไรเซชันมีความสำคัญอย่างมากในการใช้งานนี้ เนื่องจากบรรยากาศของเตาเผาที่มีไฮโดรคาร์บอน- (ก๊าซดูดความร้อน แอมโมเนียที่แตกร้าว และสภาพแวดล้อมของคาร์บูไรซิ่งที่คล้ายกันที่ใช้ในกรณี-เตาชุบแข็งและคาร์บูไรซิ่งด้วยแก๊ส) ขับคาร์บอนเข้าไปในพื้นผิวของส่วนติดตั้งของเตาเผา ก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ภายในที่ทำให้โลหะเปราะและทำให้อายุการใช้งานของฟิกซ์เจอร์สั้นลง การดูดซับคาร์บอนที่ลดลงส่งผลให้ตะกร้า ถาด และอุปกรณ์จับยึดมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น หมุนเวียนซ้ำๆ ผ่านบรรยากาศคาร์บูไรซิง

โลหะผสมชนิดใดต้านทานการเกิดออกซิเดชันแบบวงจรและการแตกเป็นเสี่ยงได้ดีกว่า

การทดสอบออกซิเดชันแบบวงรอบของ Special Metals เองที่ 1,800 องศา F (980 องศา ) - โดยใช้รอบการให้ความร้อน 15- นาทีและการทำความเย็น 5- นาทีซ้ำๆ ในอากาศนานกว่า 1,000 ชั่วโมง - เปรียบเทียบ Inconel 600 กับเหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 304, เหล็กกล้าไร้สนิมประเภท 309 และ Incoloy 800HT ได้โดยตรง และแสดงให้เห็นว่า ส่วนประกอบของนิกเกิล-โครเมียม-เหล็กของ Inconel 600 ยังคงรักษาระดับออกไซด์ในการป้องกันไว้ได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมทั้งสองชนิดภายใต้การหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ

ความต้านทานต่อออกซิเดชันเป็นวงจรแทนที่จะเป็นสถานะคงที่-เป็นการทดสอบที่สมจริงมากขึ้นสำหรับส่วนควบของเตาเผา ซึ่งให้ความร้อนและเย็นลงในทุกชุดการผลิต แทนที่จะนั่งอยู่ที่อุณหภูมิแช่เดียวอย่างไม่มีกำหนด การหมุนเวียนด้วยความร้อนซ้ำๆ จะทำให้สเกลโครเมียม-ออกไซด์ป้องกันบนโลหะผสมใดๆ แตกและหลุดออกจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อนของโลหะที่อยู่ด้านล่าง โลหะผสมที่ต้านทานการแตกเป็นเสี่ยงได้ดีที่สุดจะคงชั้นป้องกันเอาไว้ ดังนั้นจึงทนทานต่อการกัดกร่อนในช่วงความร้อน-ที่เย็นกว่า

การรวม Incoloy 800HT ของโลหะพิเศษโดยตรงในการเปรียบเทียบเดียวกันนี้ - แทนที่จะทดสอบแยกกัน - เป็นการตอกย้ำว่าโลหะผสมนิกเกิลทั้งสอง-ได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงโหมดความล้มเหลวในการปั่นจักรยาน-ของเตาเผาที่แน่นอนนี้ แม้ว่าการทดสอบจะแสดงโลหะผสมนิกเกิลสูงสุด- (600) โดยมีการคงไว้ซึ่งตะกรันที่แข็งแกร่งที่สุดในกลุ่ม

โลหะผสมชนิดใดที่ให้ความต้านทานต่อไนไตรด์ได้ดีกว่า

Inconel 600 ได้รับการระบุอย่างชัดเจนโดยผู้ผลิตเองว่าเป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับภาชนะบรรจุไนไตรด์ เนื่องจากมีความต้านทานต่อการดูดซับไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นการใช้งานเฉพาะเจาะจงที่มีชื่อซึ่งไม่ปรากฏในเอกสารทางเทคนิคของ Incoloy 800

โลหะพิเศษระบุอย่างชัดเจนว่า Inconel 600 "เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับภาชนะบรรจุไนไตรด์ เนื่องจากมีความทนทานต่อไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูง" เตาไนไตรดิ้งใช้บรรยากาศการแยกตัวของแอมโมเนีย- (ไนโตรเจนประมาณ 25% และไฮโดรเจน 75%) เพื่อกระจายไนโตรเจนไปยังพื้นผิวชิ้นส่วนที่เป็นเหล็ก และส่วนควบของเตาเผาใดๆ ที่สัมผัสกับบรรยากาศนี้ก็มีความเสี่ยงที่ไนโตรเจนจะเกิดการแตกตัวและการเปราะ เนื่องจากเอกสารตีพิมพ์ของ Incoloy 800 ไม่มีการอ้างความต้านทานไนไตรดิง-ที่เทียบเท่ากัน อุปกรณ์จับยึดและภาชนะสำหรับเตาไนไตรดิ้งจึงควรตั้งค่าเริ่มต้นเป็น Inconel 600 โดยเฉพาะ เว้นแต่ข้อมูลภาคสนามจะสนับสนุนทางเลือกอื่น

โลหะผสมทั้งสองชนิดนี้มีการเปรียบเทียบความต้านการคืบคลานและความเครียด-อย่างไร

ข้อมูลความแข็งแกร่งของการแตกร้าวที่เผยแพร่ของ Inconel 600- ขยายออกไปได้อย่างชัดเจนถึง 2,000 องศา F (1,093 องศา ) ในขณะที่โลหะพิเศษแสดงให้เห็นชัดเจนว่า Incoloy 800 มาตรฐาน "โดยปกติจะไม่ถูกใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการการคืบที่เหมาะสมที่สุด-คุณสมบัติการแตกร้าว" - บทบาทนั้นเป็นของ Incoloy 800H และ 800HT ซึ่งมีเคมีจำกัดและขนาดเกรนที่หยาบกว่า ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาโดยเฉพาะเพื่อเพิ่ม-ความแข็งแกร่ง-อุณหภูมิสูงในระยะยาว

ที่มา: ตารางคุณสมบัติการแตกร้าวของ Special Metals Corporation- (สารละลาย-ที่รับการรักษาที่ 2,050 องศา F/1,121 องศา ระบายความร้อนด้วยอากาศ-) กระดานข่าวทางเทคนิค INCONEL Alloy 600 SMC-027

สำหรับส่วนติดตั้งของเตาเผาภายใต้ภาระที่ต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง - ส่วนรองรับการเผา ลูกกลิ้ง-เตาแบบม้วน หรือ-ที่แขวนท่อแบบกระจาย - การคืบ- ความต้านการแตกร้าว ไม่ใช่ความต้านทานแรงดึง มักจะเป็นคุณสมบัติการออกแบบที่ควบคุม Standard Incoloy 800 รองรับความเค้นในการออกแบบประมาณ 1,500 องศา F ภายใต้ ASME Boiler และ Pressure Vessel Code ในขณะที่ Incoloy 800H และ 800HT ควบคุมได้ 0.05-0.10% (หรือ 0.06{23}}0.10%) ปริมาณคาร์บอนและ ASTM 5-หรือ-ขนาดเกรนหยาบกว่าได้รับการอนุมัติโดยเฉพาะจาก คณะกรรมการรหัส ASME สำหรับการออกแบบที่สูงขึ้นเน้นที่ 1,100-1,500 องศา F (593-816 องศา) และสูงกว่านั้น หลังจากการวิเคราะห์ความร้อน 87 จุดและจุดข้อมูล 1,052 จุดโดย Metals Property Council ในกรณีที่บริการรับน้ำหนักที่อุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก โดยเฉพาะการเปรียบเทียบ Inconel 600 กับ 800H หรือ 800HT - ไม่ใช่ Incoloy พื้นฐาน 800 - ถือเป็นการเปรียบเทียบที่ถูกต้องทางเทคนิค

โลหะผสมทั้งสองชนิดนี้มีการเปรียบเทียบความเค้นคลอไรด์-ความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนอย่างไร

ปริมาณนิกเกิลขั้นต่ำ 72% ของ Inconel 600 ทำให้แทบไม่ต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อน-ความเค้นไอออน-ของคลอไรด์ ในขณะที่ปริมาณนิกเกิล 30- ที่ต่ำกว่าของ Incoloy 800 35% อาจทำให้เกิดการแตกร้าวภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่รุนแรง แม้ว่าความต้านทานของ Incoloy 800 จะยังสูงพอที่จะใช้กันโดยทั่วไปเพื่อทดแทนวัสดุที่ล้มเหลวในการให้บริการอยู่แล้วจากโหมดความล้มเหลวที่แน่นอนนี้

สิ่งนี้สำคัญสำหรับอุปกรณ์เตาเผาที่เห็นการปนเปื้อนของคลอไรด์เป็นระยะๆ - สารตกค้างในบรรยากาศทางทะเลหรืออุตสาหกรรม หรือสารเคมีในการทำความสะอาด - นอกเหนือจากการให้บริการที่อุณหภูมิสูง- กฎทางโลหะวิทยาทั่วไปที่ได้รับการยืนยันในวรรณกรรมของโลหะพิเศษก็คือ แนวโน้มที่โลหะผสมออสเทนนิติกจะแตกร้าวในสารละลายคลอไรด์จะลดลงเมื่อปริมาณนิกเกิลเพิ่มขึ้น Inconel 600 ที่มีนิกเกิลขั้นต่ำ 72% อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของสเปกตรัมนั้น Incoloy 800 ซึ่งมีปริมาณนิกเกิลประมาณครึ่งหนึ่งตั้งอยู่ไกลออกไป แต่ความต้านทานยังคงสูงกว่าฟิกซ์เจอร์สเตนเลสออสเทนนิติกมาตรฐาน 300 ซีรีส์ที่มักใช้แทนกันอย่างมาก

โลหะผสมทั้งสองมีแนวโน้มที่จะเกิดอาการแพ้ระหว่างการหมุนเวียนความร้อนของเตาหรือไม่

ใช่ - โลหะผสมทั้งสองมีช่องโหว่พื้นฐานที่เหมือนกัน กล่าวคือ โครเมียมคาร์ไบด์ตกตะกอนที่ขอบเขตเกรนในช่วง 1,000-1,400 องศา F (540-760 องศา ) เท่ากันสำหรับทั้ง Inconel 600 และ Incoloy 800 และส่วนควบของเตาเผาที่ให้ความร้อนซ้ำๆ ผ่านแถบนี้ในทุกรอบจะมีความเสี่ยงที่จะเกิดอาการแพ้เท่ากันไม่ว่าจะเลือกโลหะผสมชนิดใดก็ตาม

บทความทางเทคนิคของโลหะพิเศษสำหรับโลหะผสมทั้งสองอธิบายโดยพื้นฐานแล้วมีกลไกเดียวกัน: ไทเทเนียมไนไตรด์และคาร์ไบด์ (หรือในกรณีของ 600 ไซยาไนไตรด์) ก่อตัวโดยไม่ขึ้นอยู่กับการบำบัดความร้อน ในขณะที่โครเมียมคาร์ไบด์จะตกตะกอนโดยเฉพาะระหว่าง 1,000 องศา F ถึง 1,800 องศา F (540-980 องศา ) สำหรับ Inconel 600 และ 1,000-2,000 องศา F (540-1,095 องศา) สำหรับ Incoloy 800 โดยมีแถบความไวต่อการกระตุ้นอาการแพ้ที่รุนแรงที่สุดสำหรับโลหะผสมทั้งสองอยู่ที่ 1,000-1,400 องศา F (540-760 องศา)

โลหะชนิดพิเศษยังเผยแพร่ไดอะแกรมการทำให้เกิดอาการแพ้เวลา-อุณหภูมิ-สำหรับ Incoloy 800 โดยอิงจากการทดสอบ Huey (การต้มกรดไนตริก 65%) เพื่อระบุปริมาณความเสี่ยงนี้โดยเฉพาะ ในทางปฏิบัติ โลหะชนิดพิเศษอธิบายภาวะภูมิไวเกินว่า "ไม่ใช่ปัญหาในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงที่สุด-" สำหรับโลหะผสม - โดยหลักแล้ว สิ่งที่สำคัญคือว่าฟิกซ์เจอร์จะถูกดองในภายหลังหรือสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีน้ำที่รุนแรงในขณะที่ยังอยู่ในสภาพที่ไวต่อแสง ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับฟิกซ์เจอร์ที่อยู่ในเตาเผา

โลหะผสมเปรียบเทียบในด้านต้นทุนและกลยุทธ์การเลือกวัสดุได้อย่างไร

Incoloy 800 มีอยู่โดยเฉพาะเนื่องจากปริมาณนิกเกิลสูงของ Inconel 600 ทำให้มีราคาแพง และในช่วงทศวรรษ 1950 เคมีที่มีพื้นฐานมาจากเหล็กของ Incoloy 800 - มีข้อจำกัดเชิงกลยุทธ์เป็นการค้าขายทางวิศวกรรมโดยเจตนา- เพื่อให้ความร้อนและความต้านทานการกัดกร่อนที่เพียงพอในปริมาณเพียงเล็กน้อยของปริมาณนิกเกิล และตรรกะด้านต้นทุนนั้นยังคงควบคุมตัวเลือกระหว่างตระกูลโลหะผสมทั้งสองนี้ในปัจจุบัน

นี่ไม่ใช่การเล่าเรื่องทางการตลาด มันเป็นเอกสารแหล่งกำเนิดของโลหะผสม ประวัติโลหะผสมของ Special Metals ระบุว่า Incoloy 800 "เปิดตัวสู่ตลาดในช่วงทศวรรษ 1950 เพื่อเติมเต็มความต้องการโลหะผสมที่ทนความร้อน-และการกัดกร่อน-โดยมีปริมาณนิกเกิลค่อนข้างต่ำ เนื่องจากในเวลานั้นนิกเกิลถูกกำหนดให้เป็นโลหะที่ "เชิงกลยุทธ์""

สำหรับอุปกรณ์เตาเผาที่อุปกรณ์ติดตั้งที่ใหญ่ที่สุดและหนักที่สุด (ลูกกลิ้ง-ลูกกลิ้งเตา ท่อไอเสียขนาดใหญ่ ชุดท่อกระจายรังสี) ครองต้นทุนวัสดุ การระบุ Incoloy 800 หรือ 800H/800HT ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดก็ตามที่มีเพดานอุณหภูมิบริการต่ำกว่าและค่าความคืบคลานค่อนข้างต่ำ- ความต้านทานการแตกร้าวค่อนข้างเป็นที่ยอมรับได้ สามารถลดต้นทุนอุปกรณ์ติดตั้งทั้งหมดได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับการออกแบบ -Inconel-600 ทั้งหมด ในขณะที่ สำรองไว้ 600 ชิ้นโดยเฉพาะสำหรับอุณหภูมิสูงสุด- ส่วนประกอบที่มีคาร์บูไรซิ่งส่วนใหญ่ หรือส่วนประกอบที่สัมผัสไนไตรดิงในเตาเผาเดียวกัน

โลหะผสมเปรียบเทียบในการผลิตและการเชื่อมเพื่อการผลิตอุปกรณ์ติดตั้งเตาหลอมได้อย่างไร

โลหะผสมทั้งสองชนิดขึ้นรูปร้อน- และเย็น-ได้ง่าย มีอัตราการชุบแข็งที่เกือบจะเหมือนกัน- และสามารถเชื่อมทั้งสองด้วย INCONEL Filler Metal 82 - ซึ่งเป็นการทับซ้อนกันที่สะดวกอย่างแท้จริงสำหรับร้านค้าที่ผลิต-อุปกรณ์ติดตั้งเตาโลหะผสมแบบผสม เนื่องจากโลหะตัวเติมตัวเดียวสามารถเชื่อมทั้งโลหะผสมฐานหรือข้อต่อโลหะที่แตกต่างกัน-ระหว่างโลหะผสมเหล่านั้นได้

ที่มา: กระดานข่าวทางเทคนิคของ Special Metals Corporation SMC-027 (INCONEL อัลลอยด์ 600) และ SMC-046 (INCOLOY อัลลอยด์ 800)

Inconel 600 และ Incoloy 800 มีมาตรฐานใดบ้างสำหรับการผลิตชิ้นส่วนเตาหลอม

โลหะผสมทั้งสองได้รับการอนุมัติภายใต้ ASME Boiler และ Pressure Vessel Code พร้อม Code Cases - Inconel 600 โดยเฉพาะภายใต้ Code Case 1827 และ Incoloy 800/800H/800HT ภายใต้ Code Case 1325 - โดยมีข้อกำหนดเฉพาะของรูปแบบผลิตภัณฑ์แบบขนานแต่แตกต่างกัน-สำหรับตระกูลโลหะผสมแต่ละตระกูล

ที่มา: ตาราง "ผลิตภัณฑ์และข้อมูลจำเพาะที่มีอยู่" ของ Special Metals Corporation, กระดานข่าวทางเทคนิค INCONEL อัลลอยด์ 600 และ INCOLOY อัลลอยด์ 800

คุณควรระบุโลหะผสมชนิดใดสำหรับส่วนประกอบเตาบำบัดความร้อน

ระบุ Inconel 600 สำหรับการสัมผัสคาร์บูไรซิ่งและไนไตรด์ที่รุนแรงที่สุด อุณหภูมิเตาเผาสูงสุด หรือส่วนประกอบใดๆ ที่ความเครียดจากการกัดกร่อน-จากการกัดกร่อนเป็นความเสี่ยงตามความเป็นจริง ระบุ Incoloy 800 (หรือ 800H/800HT สำหรับ-อุณหภูมิ, หน้าที่รับน้ำหนัก-ที่สูงกว่า) โดยที่อุณหภูมิเตาเผาอยู่ใกล้หรือต่ำกว่าประมาณ 1,500-1,800 องศา F และต้นทุนวัสดุที่ต่ำกว่าถือเป็นสิ่งสำคัญ

• เลือก Inconel 600 สำหรับ:ภาชนะและอุปกรณ์ติดตั้งของเตาไนไตรดิ้ง โดยที่ 600 เป็นวัสดุมาตรฐานที่ระบุชื่อ
• เลือก Inconel 600 สำหรับ:บรรยากาศที่เกิดคาร์บูไรซิ่งอย่างมาก (ก๊าซดูดความร้อน -เตาหลอมกรณีแข็งตัว) ซึ่งการลดปริมาณการกักเก็บคาร์บอนจะช่วยยืดอายุฟิกซ์เจอร์
• เลือก Inconel 600 สำหรับ:การบริการต่อเนื่องเหนือประมาณ 1,800-2,000 องศา F ที่ขอบด้านบนของหรือเกินกว่าระยะการใช้งานจริงของ Incoloy 800H/800HT
• เลือก Inconel 600 สำหรับ:ส่วนประกอบที่มีการปนเปื้อนของคลอไรด์ตามความเป็นจริง นอกเหนือจากความร้อนสูง
• เลือก Incoloy 800 / 800H / 800HT สำหรับ:อุปกรณ์ติดตั้งขนาดใหญ่และหนัก - ท่อไอเสีย ลูกกลิ้ง-ม้วนเตา หลอดรังสีรองรับ - โดยที่ต้นทุนวัสดุจะปรับขนาดตามน้ำหนักและอุณหภูมิการบริการอยู่ภายในซอง 800 ตระกูล
• เลือก Incoloy 800 / 800H / 800HT สำหรับ:บริการรับน้ำหนักบรรทุก-ที่ยั่งยืนที่สูงกว่า 1,500 องศาฟาเรนไฮต์ โดยที่ ASME ของ 800H หรือ 800HT- ได้รับการยอมรับว่ามีความเค้นในการออกแบบที่สูงกว่านั้นเพียงพอสำหรับการประยุกต์ใช้งาน
• เลือก Incoloy 800 / 800H / 800HT สำหรับ:การใช้งานที่การแตกร้าวจากการกัดกร่อนโดย-ความเครียดจากการกัดกร่อน-มีความเสี่ยงต่ำแต่ไม่-เป็นศูนย์ และปริมาณนิกเกิลของ Incoloy 800 ยังคง-มีปริมาณมากก็ให้ระยะขอบที่เพียงพอเมื่อเทียบกับทางเลือกอื่นที่ทำจากสแตนเลส

ในการออกแบบเตาหลอมโลหะผสม- โลหะผสมทั้งสองจะจับคู่กันตามธรรมชาติ: Inconel 600 สำหรับส่วนติดตั้งและภาชนะที่สัมผัสกับบรรยากาศที่รุนแรงที่สุดหรืออุณหภูมิท้องถิ่นสูงสุด และ Incoloy 800/800H/800HT สำหรับส่วนติดตั้งที่มีโครงสร้างขนาดใหญ่ซึ่งมีปริมาณนิกเกิลที่ต่ำกว่าช่วยลดต้นทุนวัสดุทั้งหมด โดยไม่กระทบต่ออายุการใช้งานโดยรวมของเตาเผา

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: Inconel 600 และ Incoloy 800 แตกต่างกันอย่างไร

A: Inconel 600 (UNS N06600) เป็นโลหะผสมที่มีนิกเกิล-เป็นหลัก โดยมีนิกเกิลขั้นต่ำ 72% ในขณะที่ Incoloy 800 (UNS N08800) เป็นโลหะผสม-ที่มีนิกเกิลเพียง 30-35% ความแตกต่างขององค์ประกอบนี้ช่วยให้ Inconel 600 มีความต้านทานต่อการเกิดคาร์บูไรเซชันและไนไตรด์ได้ดีขึ้น และเพดานการบริการที่สูงขึ้น- ในขณะที่ Incoloy 800 ให้ต้นทุนวัสดุที่ต่ำกว่ามาก - ซึ่งเป็นการแลกเปลี่ยนที่ย้อนกลับไปถึงเป้าหมายการออกแบบของ Incoloy 800 ในช่วงปี 1950 ที่ต้องการอนุรักษ์นิกเกิล

ถาม: โลหะผสมชนิดใดต้านทานการเกิดคาร์บูไรเซชันได้ดีกว่าในบรรยากาศเตาเผา

A: Inconel 600 การทดสอบคาร์บูไรเซชัน 100 ชั่วโมงของโลหะพิเศษในบรรยากาศไฮโดรเจน/มีเทน 2% แสดงให้เห็นว่า Inconel 600 เพิ่มน้ำหนักประมาณครึ่งหนึ่ง (2.66-12.30 มก./ซม.2) ซึ่ง Incoloy 800HT เพิ่มขึ้น (4.94-21.58 มก./ซม.2) ภายใต้การสัมผัสเดียวกัน

ถาม: Incoloy 800 สามารถใช้ที่อุณหภูมิเดียวกับ Inconel 600 ได้หรือไม่

A: ไม่มาก. Inconel 600 ถูกใช้อย่างต่อเนื่องจนถึง 2,000 องศา F (1,093 องศา ) ในขณะที่มาตรฐาน Incoloy 800 โดยทั่วไปจะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 1,500 องศา F (816 องศา ) เพื่อความแข็งแรง-ตามการออกแบบ สำหรับหน้าที่เตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง- รุ่น 800H และ 800HT - ที่มีปริมาณคาร์บอนควบคุมและขนาดเกรนที่หยาบกว่า - จะขยายช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานจริงของ Incoloy 800 และปิดช่องว่างได้มาก

ถาม: Inconel 600 หรือ Incoloy 800 ดีกว่าสำหรับฟิกซ์เจอร์ของเตาไนไตรด์หรือไม่

A: Inconel 600 โลหะพิเศษระบุชื่ออย่างชัดเจนว่าเป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับภาชนะบรรจุไนไตรด์ เนื่องจากมีความต้านทานต่อการดูดซับไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูง วรรณกรรมที่ตีพิมพ์ของ Incoloy 800 ไม่ได้อ้างสิทธิ์ที่เท่าเทียมกัน

ถาม: เหตุใด Incoloy 800 จึงมีปริมาณนิกเกิลต่ำมากเมื่อเทียบกับ Inconel 600

A: Incoloy 800 เปิดตัวในช่วงทศวรรษ 1950 โดยเฉพาะเพื่อลดการพึ่งพานิกเกิล ซึ่งต่อมาถูกจัดว่าเป็นโลหะเชิงกลยุทธ์ที่มีอุปทานจำกัด เคมีที่มีธาตุเหล็ก-เป็นหลัก (นิกเกิล 30-35% เทียบกับ Inconel 600 ขั้นต่ำ 72%) เป็นต้นทุนและอุปทานโดยเจตนา-ซึ่งขับเคลื่อนโดยการแลกเปลี่ยนทางวิศวกรรม ไม่ใช่เป้าหมายด้านประสิทธิภาพในตัวมันเอง

ถาม: Inconel 600 และ Incoloy 800 ทนทานต่อความเครียดจากการกัดกร่อนของคลอไรด์-การแตกร้าวจากการกัดกร่อนหรือไม่

A: Inconel 600 ถือว่าแทบไม่มีภูมิคุ้มกันเนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลสูง Incoloy 800 สามารถทำการแตกร้าวได้ภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่รุนแรง เนื่องจากมีปริมาณนิกเกิลต่ำกว่า แต่ความต้านทานยังคงสูงพอที่จะใช้กลไกนี้โดยทั่วไปเพื่อทดแทนวัสดุที่ล้มเหลวในการให้บริการแล้ว

ถาม: Inconel 600 และ Incoloy 800 ใช้โลหะอุดการเชื่อมแบบเดียวกันหรือไม่

A: สำหรับ GTAW และ GMAW ใช่ - โลหะผสมทั้งสองชนิดมักจะต่อกันกับ INCONEL Filler Metal 82 สำหรับโลหะที่มีฉนวนป้องกัน-อาร์ก โดยทั่วไป Inconel 600 จะใช้อิเล็กโทรดการเชื่อม INCONEL 182 ในขณะที่ Incoloy 800 จะใช้อิเล็กโทรด INCO-เชื่อม A