1. Tính chất vật liệu
Các thành phần cốt lõi của kim loại Incoloy là niken (30-35%), crom (19-23%) và sắt (Lớn hơn hoặc bằng 39,5%) cùng với việc bổ sung một số cấu trúc austenit được tăng cường bằng dung dịch rắn, một lượng nhỏ nhôm, titan và silicon. Cấu trúc của nó cung cấp một số lợi ích cho vật liệu.
Cả hai thành phần Ni và Cr của hợp kim đều đảm bảo vật liệu có khả năng chống oxy hóa tốt trong khoảng 550-1000 độ, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt với hơi nước và khí lưu huỳnh. Thêm vào đó là những lợi ích khác và bạn có một vật liệu có giá trị hơn nhiều so với hợp kim tiêu chuẩn.
Vật liệu, ngay cả trong điều kiện ủ, vẫn thể hiện những phẩm chất đặc biệt. Incoloy có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 520 MPa và cường độ chảy Lớn hơn hoặc bằng 205 MPa trong khi độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 30% bên cạnh sự cân bằng về độ dẻo và độ bền, ngay cả ở nhiệt độ cao.
Thành phần vật lý của Incoloy 800 là mật độ 7,94-8,02 g/cm³., điểm nóng chảy dao động từ 1350-1400 độ và độ dẫn nhiệt, ví dụ, 12,6 W/m·K ở nhiệt độ phòng và 26,7 W/m·K ở 1000 độ W/m·K tăng theo nhiệt độ (nhiệt độ 12,6-1000, nhiệt độ 12,6 W/m·K tại phòng W/m·K). Độ giãn nở nhiệt từ 0-100 độ là 13,7-14,4 µm/m· độ. Sự mở rộng này nằm trong giới hạn hoạt động đối với môi trường chu trình nhiệt ở nhiệt độ cao.
2. Công nghệ xử lý, chế biến
Một. Xử lý nhiệt:
1) Ủ: Thường được thực hiện trong khoảng từ 1150 độ đến 1180 độ. Sau đó nên làm nguội bằng nước hoặc bước đi nhanh để giảm ứng suất dư và tối đa hóa độ dẻo.
2) Xử lý giải pháp: Làm nguội nhanh sau khi gia nhiệt từ 980 độ đến 1060 độ để cải thiện tính đồng nhất của cấu trúc vi mô và khả năng chống rão ở nhiệt độ-cao.
b. Làm việc nóng: Thích 1000 độ đến 1230 độ. Nên tránh làm việc ở nhiệt độ từ 650 độ đến 850 độ vì điều này có thể gây nứt.
c. Gia công nguội: Việc đông cứng ít hơn nên có thể thực hiện cán nguội và dập nguội thông thường, nhưng cần ủ trung gian để phục hồi độ dẻo.
d. Hàn: Hỗ trợ hàn TIG, MIG, cũng như hàn hồ quang kim loại thủ công. Vật tư tiêu hao được đề xuất là ERNiCr-3 hoặc ENiCrFe-2. Điều quan trọng là phải kiểm soát nhiệt đầu vào để loại bỏ sự ăn mòn giữa các hạt.
3. Các lĩnh vực ứng dụng cốt lõi
Một. Hóa chất và hóa dầu
Sản xuất thiết bị. Được sử dụng trong các lò phản ứng sản xuất axit sulfuric, bộ làm mát axit nitric, tháp phân đoạn và bộ trao đổi nhiệt trong khi chịu được axit mạnh, nhiệt độ cao và áp suất khắc nghiệt.
Hệ thống đường ống. Thay thế thép không gỉ trong môi trường-chứa clorua, giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng đáng kể.
b. Năng lượng và quyền lực
Phát điện nhiên liệu. Môi trường hơi nước trên 600 độ c trong bộ quá nhiệt, ống nồi hơi và cánh tuabin.
Năng lượng hạt nhân. Được sử dụng trong các bộ phận và ống của hệ thống làm mát trong máy tạo hơi nước của lò phản ứng hạt nhân. Chịu được bức xạ và sự ăn mòn của nước ở nhiệt độ-cao.
c. Hàng không vũ trụ
Các thành phần động cơ. Sản xuất buồng đốt và khí-áp suất cao cũng như cánh tuabin khí nhiệt độ cao-trong khi vẫn chịu được xói mòn và mỏi nhiệt nghiêm trọng.
d. Dầu khí
Thiết bị nước sâu. Được sử dụng trong vỏ giếng dầu và đường ống dưới biển trong khi chịu được áp suất khắc nghiệt, độ mặn cao và ăn mòn hydro sunfua.
4. So sánh các mẫu xe phái sinh: Incoloy 800H và Incoloy 800HT
Incoloy 800H và Incoloy 800HT là những sửa đổi của Incoloy 800, chủ yếu khác nhau về hàm lượng carbon, nhôm và titan và kiểm soát hạt:
800H: The increased carbon content is up to 0.06-0.10%. The combined aluminum and titanium content is ≥0.85%. The coarse-grained (≥90 μm) structure developed by high-temperature solution treatment greatly enhances creep resistance (>600 độ). Nó được sử dụng trong lò sưởi và lò phản ứng trong ngành hóa dầu.
800HT: Hàm lượng nhôm và titan kết hợp được tăng thêm lên 0,85-1,20%. Điều này dẫn đến các hạt được tinh chế và đưa vào `tăng cường pha, giúp tăng cường độ bền đứt gãy của rão. Nó được thiết kế cho các thiết bị có nhiệt độ cực cao, chẳng hạn như buồng đốt động cơ máy bay, hoạt động ở nhiệt độ 700-1000 độ.
