Το INCONEL690 (UNS N06690/W. Nr.2.4642) είναι ένα υψηλής ποιότητας Chromel, το οποίο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε πολλά διαβρωτικά μέσα νερού και ατμόσφαιρα υψηλής θερμοκρασίας. Το κράμα 690 όχι μόνο έχει αντοχή στη διάβρωση, αλλά έχει επίσης υψηλή αντοχή, καλή μεταλλουργική σταθερότητα και καλή απόδοση επεξεργασίας. Η μεγάλη ποσότητα περιεκτικότητας σε χρώμιο προσδίδει στο κράμα εξαιρετική αντοχή σε οξειδωτικά χημικά και οξειδωτικά αέρια υψηλής θερμοκρασίας. Η υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο προσδίδει την ικανότητα να αντιστέκεται στη διάβρωση λόγω καταπόνησης σε περιβάλλον που περιέχει χλώριο και διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου.
Οι ιδιότητες του κράματος INCONEL690 είναι κατάλληλες για διάφορες εφαρμογές σε διαλύματα νιτρικού οξέος ή νιτρικού οξέος/υδροφθορικού οξέος. Για παράδειγμα, αναθερμαντήρες καυσαερίων που χρησιμοποιούνται για παραγωγή και θέρμανση νιτρικού οξέος, πηνία θέρμανσης διαλύματος νιτρικού οξέος/υδροφθορικού οξέος και δεξαμενές που χρησιμοποιούνται για την αποξήρανση από ανοξείδωτο χάλυβα και την επανεπεξεργασία πυρηνικών καυσίμων. Η αντίσταση του κράματος σε αέριο που περιέχει θείο το καθιστά ελκυστικό υλικό για την απόρριψη ραδιενεργών αποβλήτων εξοπλισμού υαλοποίησης όπως μονάδα αεριοποίησης άνθρακα, καυστήρας και εξοπλισμός υαλοποίησης που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία αγωγών θειικού οξέος, πετροχημική επεξεργασία κλιβάνου, εναλλάκτη θερμότητας συν ροής, αποτεφρωτή και ποτήρι.
Σε διάφορα νερά υψηλής θερμοκρασίας, το Alloy 690 παρουσιάζει χαμηλό ρυθμό διάβρωσης και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης. Ως εκ τούτου, το κράμα 690 χρησιμοποιείται ευρέως σε σωλήνες γεννήτριας ατμού, διαφράγματα, πλάκες σωλήνων και υλικό για την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας.
Τα χαρακτηριστικά των σωλήνων από κράμα Inconel 690 περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά σύνθεσης, φυσικές ιδιότητες, μηχανικές ιδιότητες, ιδιότητες συγκόλλησης, δομική σταθερότητα, αντοχή στη διάβρωση σε διάφορα μέσα και κατάλληλες συνθήκες τεχνολογίας. Αυτό το άρθρο εξετάζει τη συνθετική εξέλιξη του κράματος Inconel 690 στο εξωτερικό με την πάροδο των ετών και τον ρόλο των διαφόρων συστατικών στοιχείων, με ιδιαίτερη έμφαση στις πιθανές καλές επιδράσεις μιας ορισμένης ποσότητας αζώτου στον έλεγχο κόκκων του κράματος Inconel 690, μειώνοντας το χρώμιο στα όρια των κόκκων εξάντληση και βελτίωση της αντίστασης σε ρωγμές από διάβρωση με διακοκκώδη τάση. Παρέχεται η διαδικασία κατασκευής του κράματος Inconel6 90, συμπεριλαμβανομένων των παραμέτρων για τις διεργασίες τήξης, επεξεργασίας και θερμικής επεξεργασίας. Τονίστηκαν τα σχέδια διάλυσης και καθίζησης των καρβιδίων στο κράμα Inconel 690 κατά την επεξεργασία στερεού διαλύματος και επεξεργασίας ΤΤ, καθώς και ο αντίκτυπός τους στην απόδοση της υπηρεσίας.
Η επίδραση διαφόρων στοιχείων στις ιδιότητες του κράματος Incone1690:
Το κράμα Incone1690 (στο εξής θα αναφέρεται ως κράμα 690) είναι ένας τύπος Cr που περιέχει περίπου 30% κ.β. SCC) αντίσταση. Το κράμα 690 περιέχει μια μικρή ποσότητα S, N και μια μικρή ποσότητα Ti, C και άλλα στοιχεία κράματος, τα οποία είναι επιρρεπή σε μικροδιαχωρισμό κατά τη στερεοποίηση, με αποτέλεσμα την επιβλαβή κατακρήμνιση φάσης, επηρεάζοντας την απόδοση θερμής λειτουργίας και την αντίσταση στη διάβρωση του κράματος. Επομένως, προκειμένου να βελτιστοποιηθεί περαιτέρω η σύνθεση του κράματος 690 και να βελτιωθεί η ολοκληρωμένη απόδοσή του, αυτό το άρθρο χρησιμοποιεί συστηματικά οπτικό μικροσκόπιο (OM), μικροαναλυτή ηλεκτρονικών ανιχνευτών (EPMA), ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) μελέτη του στοιχειακού διαχωρισμού και της συμπεριφοράς καθίζησης φάσης κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του κράματος 690 που περιέχει άζωτο. Μελετήθηκαν επίσης και συζητήθηκαν οι επιδράσεις της θερμοκρασίας υπερθέρμανσης τήγματος και του ρυθμού τήξης στη συμπεριφορά εξέλιξης των νιτριδίων σε κράμα 690.
Η συμπεριφορά στερεοποίησης του κράματος 690 με περιεκτικότητα σε Ν που κυμαίνεται από 0,001 έως 0,110% κατά βάρος μελετήθηκε χρησιμοποιώντας τη "μέθοδο σβέσης ισοθερμικής στερεοποίησης". Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το στοιχείο Ν δεν επηρεάζει τη θερμοκρασία υγρού του κράματος 690, αλλά μειώνει τη θερμοκρασία στερεού. Όταν η περιεκτικότητα σε Ν αυξάνεται από 10 ppm σε 1100 ppm, η θερμοκρασία στερεού μειώνεται από 1362 OC σε 1354 oC. Το Ti, το Cr, το Ni και το Fe υφίστανται μικροδιαχωρισμό κατά τη διαδικασία στερεοποίησης, όπου το Ti και το Cr είναι θετικά διαχωρισμένα στοιχεία ενώ το Ni και το Fe είναι αρνητικά διαχωρισμένα στοιχεία. Καθώς η περιεκτικότητα σε Ν αυξάνεται, η συγκέντρωση του Cr στην υπολειμματική υγρή φάση αυξάνεται, ενώ οι συγκεντρώσεις του Ti και του Ni μειώνονται. Ωστόσο, η επίδραση της περιεκτικότητας σε Ν στη συγκέντρωση Fe δεν είναι σημαντική. Οι C και S έχουν σαφή τάση διαχωρισμού στην τελική ζώνη πήξης.
Το στοιχείο Ν επηρεάζει τους τύπους των ιζημάτων που σχηματίζονται κατά τη διαδικασία στερεοποίησης του κράματος 690. Τα ιζήματα σε κράμα χαμηλής περιεκτικότητας σε N (10-200ppm) 690 είναι TiN, Ti (C, N), Ti4C2S2 και (Ti, Cr) S, ενώ τα ιζήματα σε υψηλή περιεκτικότητα σε N (300-1100ppm ) Το κράμα 690 είναι TiN, (Ti, Cr) N, CrS, Cr2C και Cr7C3.
Τα νιτρίδια τύπου TiN ή Ti (C, N) είναι τα κύρια ιζήματα στερεοποίησης στο κράμα 690. Καθώς η θερμοκρασία υπερθέρμανσης αυξάνεται και ο ρυθμός τήξης μειώνεται, το κλάσμα όγκου του TiN μικροκλίμακας που κατακρημνίζεται κατά τη στερεοποίηση μειώνεται σημαντικά. Καθώς η θερμοκρασία υπερθέρμανσης αυξάνεται, το μέσο μέγεθος του TiN μειώνεται και η μορφολογία του αλλάζει από κανονικό μπλοκ σε λεπτόκοκκο. Η επίδραση του ρυθμού τήξης στο μέσο μέγεθος και τη μορφολογία του TiN δεν είναι σημαντική. Μετά την ανόπτηση ομογενοποίησης και την παραμόρφωση ψυχρής συμπίεσης, μια μεγάλη ποσότητα Ti (C, N) κλίμακας υπομικρών διασκορπίζεται και κατακρημνίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανόπτησης ανακρυστάλλωσης του στερεοποιημένου δείγματος με κράμα 690. Η ποσότητα της βροχόπτωσης αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας υπερθέρμανσης και μειώνεται με την αύξηση του ρυθμού τήξης. Η διασκορπισμένη κλίμακα υπομικρών Ti (C, N) δεν μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την ανάπτυξη κόκκων, αλλά μπορεί να βελτιώσει την αντοχή της μήτρας κράματος 690.
Έρευνα σχετικά με τη διαδικασία ψυχρής επεξεργασίας και ενδιάμεσης θερμικής επεξεργασίας του κράματος Inconel690:
Μελετήθηκε η εξέλιξη της μικροδομής και των ιδιοτήτων του κράματος 690 κατά τη διάρκεια της ψυχρής επεξεργασίας και της ενδιάμεσης θερμικής επεξεργασίας. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παραμόρφωση ψυχρής έλασης, η θερμοκρασία ανόπτησης και ο χρόνος διατήρησης είχαν όλα σημαντική επίδραση στο μέγεθος των κόκκων και τη σκληρότητα του κράματος 690. Η ομοιομορφία του μεγέθους των κόκκων μετά την ανόπτηση μετά από 30 τοις εκατό παραμόρφωση ψυχρής έλασης ήταν σημαντικά καλύτερη από εκείνη μετά από παραμόρφωση 50 τοις εκατό και 70 τοις εκατό. Η κατάλληλη ενδιάμεση διαδικασία ανόπτησης για το κράμα 690 ήταν 1060 μοίρες × 10 λεπτά ή 1100 μοίρες × 3 λεπτά
Μέθοδος σφυρηλάτησης για ράβδους κράματος Inconel690:
Η μέθοδος σφυρηλάτησης της ράβδου κράματος Inconel 690 ανήκει στον τομέα της επεξεργασίας με πίεση μετάλλων. Η πρώτη ύλη της ράβδου σφυρηλάτησης είναι ράβδος χάλυβα επανατήξης ηλεκτροσκωρίας, η θερμοκρασία θέρμανσης σφυρηλάτησης είναι 1200 βαθμοί ± 10 μοίρες και ο χρόνος διατήρησης θερμότητας του κλιβάνου Negage πριν από τη σφυρηλάτηση υπολογίζεται από το μέγεθος του χάλυβα ράβδος. Η παραμόρφωση της επιμήκυνσης του ανοίγματος του μπιγιέτα ελέγχεται στο 20 τοις εκατό -30 τοις εκατό, η ποσότητα τροφοδοσίας L ελέγχεται εντός του εύρους των 0.5-0.8h, η τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι πάνω από 950 μοίρες και η ποσότητα τροφοδοσίας L ελέγχεται εντός της περιοχής 0.5-0. σφυρηλατείται σε τετράγωνη ράβδο με διατομή. Μετά το άνοιγμα του billet, το billet επιστρέφει στον κλίβανο για θέρμανση και διατήρηση της θερμότητας. Η ενδιάμεση παραμόρφωση εφαρμόζεται κατά μήκος της διαγώνιας διεύθυνσης της διατομής της μπιγιέτας και η ποσότητα παραμόρφωσης ελέγχεται εντός του εύρους 20-50 τοις εκατό . Η ποσότητα τροφοδοσίας L ελέγχεται εντός του εύρους των 0.5-0.8 ωρών και η τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι μεγαλύτερη από 900 μοίρες. Η τελική ποσότητα παραμόρφωσης πυρκαγιάς ελέγχεται πάνω από 35 τοις εκατό και η τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης είναι μεγαλύτερη από 800 βαθμούς. Η ράβδος κράματος Ι-690 που σφυρηλατείται από την παρούσα εφεύρεση έχει υψηλή ομοιομορφία δομής, λιγότερα περάσματα παραμόρφωσης και μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το κόστος παραγωγής.
