การแนะนำ
Inconel 600 เป็นเสาหลักในตระกูล Inconel ของนิกเกิล - โครเมียม superalloys ได้รับการแนะนำโดย Special Metals Corporation ในช่วงทศวรรษที่ 1930 มันเป็นผู้บุกเบิกการใช้องค์ประกอบสูง - นิกเกิลสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในขณะที่โลหะผสมที่ใหม่กว่าเช่น 625, 718 และ 725 ได้เกิดขึ้นสำหรับการใช้งานพิเศษ แต่ Inconel 600 ยังคงขาดไม่ได้เนื่องจากความสมดุลที่ยอดเยี่ยมของความแข็งแรงของอุณหภูมิสูง - ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความสามารถในการผลิต ความน่าเชื่อถือในการตั้งค่าการกัดกร่อนและความร้อน - ตั้งแต่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไปจนถึงเตาเผาเคมีได้ทำให้สถานะเป็นงานที่ทำงานได้นานกว่า 80 ปี
ซึ่งแตกต่างจากการตกตะกอนขั้นสูง - โลหะผสมแข็งตัว, Inconel 600 ได้มาจากการเสริมความแข็งแกร่งของโซลูชัน - ที่เป็นของแข็งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ไม่ซ้ำกัน
องค์ประกอบ 600 ไม่ได้
ความยืดหยุ่นของ Inconel 600 เกิดจากองค์ประกอบที่สมดุลอย่างพิถีพิถัน (UNS N06600 / 2.4816):
นิกเกิล (มากกว่าหรือเท่ากับ 72%) ก่อตัวเป็นเมทริกซ์ให้ความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาติและความเหนียวในอุณหภูมิจาก cryogenic ถึง 2,000 องศา F (1,093 องศา)
โครเมียม (14 - 17%) เปิดใช้งานความต้านทานออกซิเดชันโดยการสร้างสเกลcr₂o₃ที่หวงแหนที่ตัวเอง -} การซ่อมแซมภายใต้การปั่นจักรยานความร้อนในขณะที่เหล็ก (6-10%) ลดต้นทุนวัตถุดิบโดยไม่ลดประสิทธิภาพอุณหภูมิสูง
องค์ประกอบการติดตามได้รับการควบคุมอย่างยิ่ง: คาร์บอน (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15%) ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของการคืบ แต่จะลดลงเพื่อหลีกเลี่ยงการแพ้ แมงกานีส (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0%) ช่วยให้สามารถใช้งานได้ร้อน ทองแดง (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5%) ช่วยเพิ่มความต้านทานกรด และซิลิกอน (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5%) ช่วยเพิ่มความต้านทานออกซิเดชัน
ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสถูก จำกัด ให้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.015% เพื่อป้องกันการแตกร้าวร้อนระหว่างการเชื่อม สูตรนี้สร้างโครงสร้างออสเทนนิติกที่มีความเสถียรซึ่งทนต่อการร้าวการกัดกร่อนของคลอไรด์
ซึ่งแตกต่างจากเกรดที่มีความเสถียร 321 สแตนเลส, ไม่สามารถหลีกเลี่ยงการเพิ่มไทเทเนียม/ไนโอเบียมได้ทำให้มั่นใจได้ว่าการต้านทานการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอโดยไม่ไวต่อมีด - การโจมตีสายในข้อต่อเชื่อม
ไม่น่าอยู่ 600 ราคา
การกำหนดราคาสำหรับ Inconel 600 สะท้อนให้เห็นถึงเนื้อหานิกเกิลที่สูงและการประมวลผลพิเศษโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 25–55/kg สำหรับรูปแบบโรงสี ค่าใช้จ่ายวัตถุดิบมีค่าใช้จ่ายโดยนิกเกิลคิดเป็น 60–70% ของมูลค่าของโลหะผสม
|
รูปแบบผลิตภัณฑ์ |
ราคา (USD/kg) |
ราคา (USD/LB) |
|
บาร์สต็อก (Ø50มม.) |
$40–65 |
$18–30 |
|
จาน (10 มม.) |
$45–75 |
$20–34 |
|
หลอด (ASTM B167) |
$70–120 |
$32–55 |
|
ลวด (การเชื่อม) |
$80–150 |
$36–68 |
ความผันผวนของห่วงโซ่อุปทานส่งผลกระทบต่อต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญ ความต้องการแบตเตอรี่ EV ได้กระชับอุปทานนิกเกิลทำให้ราคาสูงขึ้น 12% โพสต์การกู้คืนการบินและอวกาศ - การแพร่กระจายของสายพันธุ์เพิ่มเติมสินค้าคงคลัง
Inconel 600 vs . 625
ในขณะที่โลหะผสมทั้งสองต้านทานการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อน, Inconel 625 (UNS N06625) แตกต่างกันไปตาม Niobium - กลไกการชุบแข็งโมลิบดีนัม:
|
คุณสมบัติ |
Inconel 600 |
Inconel 625 |
|
การเสริมกำลัง |
ของแข็ง - โซลูชัน |
การตกตะกอน - ทำให้แข็ง ('' เฟส) |
|
อุณหภูมิสูงสุด (ออกซิเดชัน) |
2,150 องศา F (1,177 องศา) |
1,800 องศา F (982 องศา) |
|
ความต้านทานการกัดกร่อน |
ยอดเยี่ยมในอัลคาลิสไอน้ำ |
เหนือกว่าในกรดน้ำทะเล |
|
การประดิษฐ์ |
เชื่อม/เย็นได้อย่างง่ายดาย - ทำงานได้ง่าย |
มีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียด - อายุแคร็ก |
|
ต้นทุน (บาร์สต็อก) |
$ 45–75/kg |
$ 60–100/kg |
แอปพลิเคชั่นที่ไม่น่าอยู่ 600
Inconel 600 เจริญเติบโตซึ่งความล้มเหลวไม่ใช่ตัวเลือกในสี่ภาควิกฤต:
1. เครื่องยนต์ AAEROSPACE และ JET
ในฐานะที่เป็นเครื่องเผาไหม้ห้องน้ำในห้องเผาไหม้ 600 จะทนต่อก๊าซไอเสีย 1,800 องศา F (982 องศา) ในขณะที่ต่อต้านสารประกอบซัลเฟอร์เชื้อเพลิง การขยายตัวทางความร้อนต่ำช่วยลดการบิดเบือนในระหว่างรอบการบินขึ้น/ปิดเครื่อง Blackbird SR-71 ของ Lockheed ใช้มันในซีลหลังเบิร์นเนอร์ใช้ประโยชน์จากความเสถียรของการเกิดออกซิเดชันที่ Mach 3+ ความเร็ว วันนี้มันยังคงมีความสำคัญในการพลิกตัวขับเคลื่อนและหน่วยพลังงานเสริม (APUs) ซึ่งการเชื่อมได้ง่ายขึ้นการซ่อมแซม
2. การผลิตพลังงานนิวเคลียร์
มีอำนาจเหนือระบบ PWR/BWR, ท่อ 600 inconel ในเครื่องกำเนิดไอน้ำถ่ายโอนความร้อนจากสารหล่อเย็นหลักกัมมันตรังสีไปยัง non - ไอน้ำกัมมันตรังสี ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของการกัดกร่อนของความเครียดจากน้ำ (PWSCC) - แม้ว่าจะมีความแข็งแกร่งน้อยกว่า 690 - ยังคงให้บริการใน 40+ ปี - พืชเก่า กลไกการควบคุมก้านควบคุมขึ้นอยู่กับความโปร่งใสของนิวตรอนและความเสถียรของรังสี
3. การประมวลผลทางเคมี
จากคลอร์ - เซลล์อัลคาไลไปจนถึงแครกเกอร์เอทิลีน
โซดากัด
คลอรีน: รูปแบบการป้องกันNicl₂ชั้นในระบบการอบแห้ง
ไฮโดรเจน embrittlement: สำคัญในเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรเจนที่ 1,200 องศา F
Dow Chemical ใช้มันใน Muffles เตาที่ให้ความร้อนแบบวงกลมถึง 2,000 องศา F จะแตกเหล็กสแตนเลสแตกหัก
4. ความร้อนในอุตสาหกรรม
ในฐานะที่เป็นหลอดที่เปล่งปลั่ง, อุณหภูมิปลอกและผ้าห่มหลอม, Inconel 600 มีประสิทธิภาพดีกว่าทางเลือกผ่าน:
ความต้านทานต่อคาร์บูไรเซชัน: เสถียรต่อ CO/CH₄บรรยากาศ
อายุการใช้งานความร้อนด้วยความร้อน: 10x รอบ vs . 309 สแตนเลสที่ 1,800 องศา f
ความแข็งแรงของการแตกของคืบ: 3,000 psi ที่ 1,200 องศา F หลังจาก 10,000 ชั่วโมง
บทสรุป
มรดกของ Inconel 600 ไม่ผ่านคุณสมบัติการปฏิวัติ แต่ผ่านความน่าเชื่อถือที่ไม่มีใครเทียบในสภาพแวดล้อมของโลก "สกปรก" - ในขณะที่โลหะผสมที่ใหม่กว่าที่อยู่ที่ระบุจุดอ่อนเฉพาะไม่กี่ตรงกับความสมดุลของต้นทุนการประดิษฐ์และความมั่นคง
จากการเปิดใช้งานการบินเชิงพาณิชย์ในปี 1950 ไปจนถึงการสนับสนุนศูนย์เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์คาร์บอน - ในปัจจุบันมันยังคงเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่วัด superalloys พิเศษ ในขณะที่อุตสาหกรรมผลักดันอุณหภูมิและขีด จำกัด การกัดกร่อนแปด - ทศวรรษนี้ - โลหะผสมเก่ายังคงพิสูจน์ความกล้าหาญของมันในที่ที่คนอื่นล้มเหลว
