1. Vlastnosti materiálu
Hlavnými zložkami kovu Incoloy sú nikel (30-35 %), chróm (19 – 23 %) a železo (Väčší alebo rovný 39,5 %) s prídavkom určitej austenitovej štruktúry spevnenej pevným roztokom, menšieho podielu hliníka, titánu a kremíka. Jeho štruktúra poskytuje materiálu množstvo výhod.
Obidve zložky zliatiny Ni aj Cr zaisťujú, že materiál má dobrú odolnosť proti oxidácii v rozsahu 550-1000 stupňov, a to aj v extrémnych podmienkach s vodnou parou a sírovým plynom. Pridajte k tomu ďalšie výhody a máte oveľa hodnotnejší materiál ako štandardná zliatina.
Materiál aj v žíhanom stave vykazuje výnimočné kvality. Incoloy má pevnosť v ťahu väčšiu alebo rovnú 520 MPa a medzu klzu väčšiu alebo rovnú 205 MPa, pričom predĺženie je väčšie alebo rovné 30 % navyše k rovnováhe ťažnosti a pevnosti, dokonca aj pri vysokých teplotách.
Fyzikálne zloženie Incoloy 800 je hustota 7,94-8,02 g/cm³., bod topenia sa pohybuje od 1350 do 1400 stupňov a tepelná vodivosť napríklad 12,6 W/m·K pri izbovej teplote a 26,7 W/m·K pri 1000 stupňoch W/6·0,0.0 12,6 W/m·K pri izbovej W/m·K). Tepelná rozťažnosť od 0 do 100 stupňov je 13,7 až 14,4 µm/m· stupňa. Táto expanzia je v rámci prevádzkových limitov pre prostredia s vysokou teplotou tepelného cyklovania.
2. Technológia úpravy a spracovania
a. Tepelné spracovanie:
1) Žíhanie: Vo všeobecnosti sa vykonáva medzi 1150 stupňami a 1180 stupňami. Potom by malo nasledovať ochladzovanie vodou alebo rýchle prúdenie vzduchu, aby sa znížilo zvyškové napätie a maximalizovala ťažnosť.
2) Úprava roztoku: Po zahriatí z 980 stupňov na 1060 stupňov sa prudko ochladí, aby sa zlepšila homogenita mikroštruktúry a odolnosť proti tečeniu pri vysokej teplote.
b. Práca za tepla: Uprednostňujte 1000 stupňov až 1230 stupňov. Je potrebné sa vyhnúť práci medzi 650 ° a 850 °, pretože to môže spôsobiť prasknutie.
c. Opracovanie za studena: Vytvrdzovanie je menšie, takže je možné vykonávať konvenčné valcovanie a razenie za studena, ale na obnovenie ťažnosti je potrebné stredné žíhanie.
d. Zváranie: Podporuje TIG, MIG, ako aj ručné oblúkové zváranie kovov. Odporúčaný spotrebný materiál je ERNiCr-3 alebo ENiCrFe-2. Je dôležité kontrolovať prívod tepla, aby sa eliminovala medzikryštalická korózia.
3. Hlavné oblasti použitia
a. Chemické a petrochemické
Výroba zariadení. Používa sa v reaktoroch na kyselinu sírovú, chladičoch kyseliny dusičnej, frakcionačných vežiach a výmenníkoch tepla, pričom znáša silnú kyselinu, vysokú teplotu a silný tlak.
Potrubné systémy. Nahrádza nehrdzavejúcu oceľ v médiách- obsahujúcich chlorid, čím výrazne predlžuje životnosť.
b. Energia a sila
Výroba palivovej energie. Prostredie pary nad 600 stupňov C v prehrievači, rúrkach kotla a lopatkách turbíny.
Jadrová energia. Používa sa v komponentoch a rúrkach chladiacich systémov v parogenerátoroch jadrových reaktorov. Odoláva žiareniu a korózii-vodnou vysokou teplotou.
c. Letectvo a kozmonautika
Komponenty motora. Vyrába spaľovacie komory a vysokotlakové-lopatky plynových turbín a vysoko{2}}teplotné plynové turbíny, pričom odoláva erózii a silnej tepelnej únave.
d. Ropa a plyn
Hlboké zariadenia. Používa sa pri opláštení ropných vrtov a podmorských potrubí, pričom odoláva silnému tlaku, vysokej slanosti a korózii sírovodíkom.
4. Porovnanie odvodených modelov: Incoloy 800H a Incoloy 800HT
Incoloy 800H a Incoloy 800HT sú modifikácie Incoloy 800, ktoré sa líšia hlavne obsahom uhlíka, hliníka a titánu a kontrolou zrnitosti:
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 stupňov). Používa sa vo vykurovacích peciach a reaktoroch v petrochemickom priemysle.
800HT: Kombinovaný obsah hliníka a titánu sa ďalej zvyšuje na 0,85-1,20 %. Výsledkom sú rafinované zrná a zavedenie ′ fázového spevnenia, ktoré zvyšuje pevnosť pri tečení. Je určený pre ultra-vysokoteplotné zariadenia, ako sú spaľovacie komory leteckých motorov, ktoré pracujú pri teplote 700 – 1 000 stupňov .
