Incoloy-Legierungen sind für ihren Eisengehalt bekannt. Nickel, Eisen, und Chrom sind die wichtigsten und lebenswichtigen Bestandteile für Incoloy-Legierungen.
Incoloy-Legierungen haben einen höheren Eisengehalt als Inconel-Legierungen. Diese Legierungen weisen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf, Stärke, Haltbarkeit, und Hochtemperaturstabilität.
Nickel ist ein essentielles Metall, das für die Entwicklung der Incoloy-Legierung nur begrenzt verfügbar ist.
Deswegen, Es besteht Bedarf an einer Legierung, die einen geringeren Nickelgehalt aufweist, aber keine schlechteren Eigenschaften wie Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit aufweist, Daher ist Incoloy die beste Wahl für diesen Bedarf. Es wird in großem Umfang Eisen als Ersatz für Nickel verwendet.
Allerdings ist seine Korrosionsbeständigkeit nicht so gut wie die einer Inconel-Legierung, Es eignet sich für viele Umstände und ist kostengünstiger.
Gesamt, Incoloy-Legierung ist günstiger als Inconel-Legierung.
In diesem Artikel, Sie werden die Eigenschaften entdecken, Vorteile, und Anwendungen der Incoloy-Legierungen.
Was sind Incoloy-Legierungen??
Incoloy ist ein Handelsname von Special Metals Inc und generische Versionen dürfen nicht den Namen Incoloy tragen. Diese Gruppe hat einen höheren Nickelgehalt als die Edelstahlfamilie und ist mit genügend Cr und anderen Elementen legiert, sodass Eisen weniger als die Hälfte der Zusammensetzung ausmacht.
Zwei Hauptkategorien von Legierungen für ihre Hauptanwendung. Für Korrosionsanwendungen, höherer Nickelgehalt als vergleichbare Edelstähle, Sie können in manchen Umgebungen eine verbesserte Korrosionsleistung bieten, besonders sauer.
Viele dieser Legierungen sind für den Einsatz dort formuliert, wo Hochtemperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen Oxidation und andere Korrosionseffekte bei Temperatur wichtig sind. Allgemein, Diese werden bei Temperaturen oberhalb der rostfreien Stähle und unterhalb der höheren Inconel-Legierungen und Hastelloys auf einer relativen Temperaturskala verwendet.
Incoloy-Legierungssorten
Incoloy-Legierung 800
Incoloy-Legierung 800 (UNS N08800 / W.Nr. 1.4876) ist ein weit verbreitetes Material für den Bau von Geräten, die Korrosionsbeständigkeit erfordern, Hitzebeständigkeit, Stärke, und Stabilität für den Einsatz bis zu 1500 °F (816°C).
Legierung 800 Bietet allgemeine Korrosionsbeständigkeit gegenüber vielen wässrigen Medien und, aufgrund seines Nickelgehalts, widersteht Spannungsrisskorrosion. Bei erhöhten Temperaturen bietet es Oxidationsbeständigkeit, Aufkohlung, und Sulfidierung sowie Bruch- und Kriechfestigkeit.
Für Anwendungen, die eine höhere Beständigkeit gegen Spannungsbruch und Kriechen erfordern, insbesondere bei Temperaturen über 1500°F (816°C), Es werden die Incoloy-Legierungen 800H und 800HT verwendet.
Das Chrom in der Legierung verleiht sowohl Wasser- als auch Hitzebeständigkeit. Eisen bietet Widerstand gegen innere Oxidation. Der Nickelgehalt sorgt für eine duktile Form, austenitisches Gefüge. Daher, Legierung 800 lässt sich leicht bilden, geschweißt, und bearbeitet.
Incoloy-Legierung 800H
Incoloy-Legierung 800H (UNS N08810) Diese Legierung mit höherem Kohlenstoffgehalt war schon seit einiger Zeit bekannt 800 hatte höhere Kriech- und Brucheigenschaften als kohlenstoffarme Materialien. Aus diesem Grund, Spezialmetalle waren zu einem Kohlenstoffgehalt von geschmolzen 0.05 zu 0.10% außer bei Sonderbestellungen, bei denen Kunden einen niedrigeren Kohlenstoffgehalt angegeben haben. Der Kohlenstoffbereich von 0.05 zu 0.10% liegt innerhalb der ASTM- und ASME-Spezifikationsgrenzen für Legierungen 800 und liegt im oberen Bereich dieses Bereichs.
Special Metals hat Daten für dieses Material generiert und sie dem ASME-Code vorgelegt.
Incoloy-Legierung 800HT
Special Metals wusste, wie wichtig es ist, den Aluminium- und Titangehalt im oberen Bereich des angegebenen Materialbereichs zu halten.
Dies führte zu besseren Kriech- und Spannungsbrucheigenschaften als die Konkurrenzlegierung 800H.
Deswegen, um höhere zulässige Konstruktionsspannungen aufrechtzuerhalten, Das Unternehmen führte eine Variante der INCOLOY-Legierung 800H ein, die INCOLOY-Legierung 800HT genannt wird (UNS N08811). Die INCOLOY-Legierung 800HT weist eine eingeschränkte Chemie auf, innerhalb der Grenzen der Legierung 800H, und erfordert eine Wärmebehandlung bei 2100°F (1149°C) Minimum. Der Kohlenstoff ist 0.06 zu 0.10% (Legierung 800H ist 0.05 zu 0.10%), der Al + Ti ist 0.85 zu 1.20% (Legierung 800H ist 0.30 zu 1.20% Al + Du).
Incoloy-Legierung 825
Inkoloy 825 (UNS N08825 / W.Nr. 2.4858) ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Molybdän, Kupfer, und Titan.
Die chemische Zusammensetzung der Legierung ist darauf ausgelegt, eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber vielen korrosiven Umgebungen zu bieten. Der Nickelgehalt reicht für die Beständigkeit gegen Chlorid-Ionen-Spannungsrisskorrosion aus.
Der Nickel, in Verbindung mit Molybdän und Kupfer, Bietet außerdem eine hervorragende Beständigkeit gegenüber reduzierenden Umgebungen wie solchen, die Schwefel- und Phosphorsäure enthalten. Das Molybdän trägt außerdem zur Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion bei. Der Chromgehalt der Legierung verleiht der Legierung Beständigkeit gegen eine Vielzahl oxidierender Substanzen wie Salpetersäure, Nitrate und oxidierendes Salz. Der Titanzusatz dient, mit einer entsprechenden Wärmebehandlung, zur Stabilisierung der Legierung gegen Sensibilisierung gegenüber interkristalliner Korrosion.
Die Beständigkeit der Incoloy-Legierung 825 gegen allgemeine und lokale Korrosion unter verschiedenen Bedingungen verleiht der Legierung einen breiten Nutzen. Zu den Anwendungen gehört die chemische Verarbeitung, Umweltschutz, Öl- und Gasgewinnung, Säureproduktion, Beizen, Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen, und Umgang mit radioaktiven Abfällen.
Incoloy-Legierung 925
Incoloy-Legierung 925 (UNS N09925) ist eine aushärtbare Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Molybdän, Kupfer, Titan und Aluminium.
Die chemische Zusammensetzung der Legierung ist darauf ausgelegt, eine Kombination aus hoher Festigkeit und hervorragender Korrosionsbeständigkeit zu bieten. Der Nickelgehalt reicht für den Schutz gegen Chloridionen-Spannungskorrosionsrisse aus.
Der Nickel, in Verbindung mit Molybdän und Kupfer, Bietet außerdem eine hervorragende Beständigkeit gegen reduzierende Chemikalien. Das Molybdän trägt zur Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion bei. Der Chromgehalt der Legierung sorgt für Beständigkeit gegenüber oxidierenden Umgebungen. Die Titan- und Aluminiumzusätze bewirken bei der Wärmebehandlung eine Verfestigungsreaktion.
Incoloy-Legierung A-286
Incoloy-Legierung A-286 (UNS S66286 / W.Nr. 1.4980) ist eine Eisen-Nickel-Chrom-Legierung mit Zusätzen von Molybdän und Titan. Für hohe mechanische Eigenschaften ist es aushärtbar.
Die Legierung behält eine gute Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen bis zu etwa 1300 °F (700°C). Die Legierung ist unter allen metallurgischen Bedingungen austenitisch.
Die hohe Festigkeit und die hervorragenden Verarbeitungseigenschaften der Legierung A-286 machen die Legierung für verschiedene Komponenten von Flugzeugen und Industriegasturbinen geeignet.
Es wird auch für Befestigungsanwendungen in Automobilmotoren und Verteilerkomponenten verwendet, die hoher Hitze und Belastung ausgesetzt sind, sowie in der Offshore-Öl- und Gasindustrie.
Incoloy-Legierung 330
Incoloy-Legierung 330 (UNS N08330 / W. Nr. 1.4886) ist eine austenitische Legierung mit guter Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Es hat eine feste Lösungszusammensetzung und ist durch Wärmebehandlung nicht härtbar. Sein hoher Nickel- und Chromgehalt sorgt für eine gute Beständigkeit gegen Oxidation und Aufkohlung. Seine Oxidationsbeständigkeit wird durch den Siliziumgehalt erhöht.
Die Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit der Legierung bei erhöhten Temperaturen machen sie zu einem nützlichen Material für industrielle Heizöfen; für Muffeln, erwidert, Förderanlagen, Körbe und Kisten, und verschiedene Vorrichtungen.
Eigenschaften von Incoloy-Legierungen
Incoloy-Legierungen weisen einige hervorragende Eigenschaften auf, da in ihrer Zusammensetzung Nickel-Chrom und Eisen als Hauptelemente verwendet werden, mit einigen anderen sekundären Elementen.
Nachfolgend sind einige gemeinsame Eigenschaften von Incoloy-Legierungen aufgeführt:
- Die Hochtemperaturfestigkeit der Incoloy-Legierung ist außergewöhnlich.
- Diese Legierungen können ihre hervorragende Oxidations- und Aufkohlungsbeständigkeit bei hohen Temperaturen beibehalten
- Ausgezeichnete Zeitstandfestigkeit
- Aufgrund des höheren Eisengehalts, Diese Art von Legierung ermöglicht eine einfache Herstellung.
Incoloy-Legierungen haben aufgrund ihres geringeren Nickelanteils und höheren Eisengehalts eine geringere Dichte als Inconel-Legierungen. Diese Tatsache minimiert die Kosten einer Incoloy-Legierung in gewissem Maße im Vergleich zu einer Inconel-Legierung.
Besondere Eigenschaften von Incoloy-Legierungen
Incoloy-Legierungen haben eine Nickel-Eisen-Chrom-Zusammensetzung, die eine gute Festigkeit sowie eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Einkerbungen und Oxidation in Umgebungen mit hohen Temperaturen bietet.
Entsprechend ihrer Mikrostruktur, Incoloy-Legierungen werden in zwei Kategorien eingeteilt: Mischkristallverstärkte Legierungen und ausscheidungsverstärkte Legierungen.
Mechanische Eigenschaften
Die mechanischen Eigenschaften einiger wichtiger Incoloy-Legierungen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt;
Legierung | Zugfestigkeit MPa | Ertragsstärke MPa | Verlängerung % |
Inkoloy 800 | 515 | 205 | 30 |
Inkoloy 825 | 586 | 241 | 30 |
Inkoloy 908 | 1172 | 827 | 12 |
Incoloy A-286 | 896 | 586 | 15 |
Physikalische Eigenschaften
Nachfolgend sind die physikalischen Eigenschaften einiger gängiger Incoloy-Legierungen aufgeführt:
Legierung | Dichte g/cm3 | Schmelzbereich °C | Spezifische Wärme J/kg·°C |
Inkoloy 800 | 7.94 | 1357 zu 1385 | 460 |
Inkoloy 825 | 8.14 | 1370 zu 1400 | 440 |
Inkoloy 908 | 8.17 | 1361 zu 1410 | 439 |
Incoloy A-286 | 7.94 | 1370 zu 1430 | 419 |
Verwendung und Anwendungen von Incoloy-Legierungen
Stromerzeugung
Zur Stromerzeugung stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, wie Wasserkraft, Wärmekraft, Gaskraft, und Atomkraft. Andere Energieerzeugungstechnologien, zusätzlich zur Wasserkraft, geforderte Hochtemperaturmaterialien. Die Kernenergie ist eine der am häufigsten genutzten Techniken zur Stromerzeugung aus Superlegierungen.
Zusätzlich zu den extrem hohen Temperaturen im Kernreaktor herrscht eine äußerst gefährliche Umgebung. Infolge, Nickellegierungen spielen bei der Konstruktion von Kernreaktoren eine unverzichtbare Rolle.
Automobil
Mit der Weiterentwicklung der Fahrzeugindustrie, Incoloy-Legierungen werden zunehmend zur Steigerung der Effizienz von Automobilen eingesetzt. Superlegierungen werden heute häufig in Automobilkomponenten wie Turboladern verwendet, Auslassventile, Befestigungselemente für Abgasreiniger, Zündvorkammern, und Düsen.
Chemische Verarbeitung
Meistens, Chemische Reaktionen werden in Metallbehältern in der chemischen Industrie durchgeführt. Verschiedene chemische Reaktionen, Natürlich, erfordern unterschiedliche Temperaturen. Nickellegierungen, besonders Incoloy, kann der Korrosion vieler chemischer Stoffe widerstehen und verfügt sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen über ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Infolge, Es ist der am häufigsten verwendete Stoff in der chemischen Industrie.
Luft- und Raumfahrt
Incoloy-Legierungen werden am häufigsten in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet. Es ist nicht einfach sicherzustellen, dass verschiedene Komponenten in Flugzeugtriebwerken bei unterschiedlichen Temperaturen und unter unterschiedlichen Umständen normal funktionieren. Legierungen auf Nickelbasis, wie Incoloy-Legierungen, sind aufgrund ihrer überlegenen Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften derzeit die besten Materialien für Hochtemperaturanwendungen.
Kosten für Incoloy-Legierungen
Die Kosten für Inconel-Legierungen sind höher als für Incoloy-Legierungen, da die Inconel-Legierungen mehr als enthalten 50% Nickelgehalt. Diese Nickelkonzentration macht es teurer als Incoloy. Incoloy-Legierungen haben mehr als 50% Eisengehalt, Dadurch sind sie kostengünstiger und einfacher in der Anschaffung als Inconel-Legierungen.
Vorteile von Incoloy-Legierungen
- Incoloy-Legierungen weisen hervorragende mechanische Eigenschaften sowohl bei Raumtemperatur als auch bei hohen Temperaturen bis zu etwa 1000 °F auf.
- Diese Legierungen weisen eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber reduzierenden und oxidierenden Säuren auf.
- Hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion
- Starke Zeitstandfestigkeit
- Verschiedene Qualitäten von Incoloy-Legierungen weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber verschiedenen schwefelhaltigen Atmosphären auf.
- Hochtemperaturbeständigkeit
- Incoloy-Legierungen sind auch in den folgenden Formen erhältlich: Rohre, Rohre, Blätter, Riegel, und Flansche.
Der Unterschied zwischen Inconel- und Incoloy-Legierungen
Aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften werden diese Legierungen in vielen Branchen am häufigsten eingesetzt. Die Zusammensetzung ist der Hauptunterschied zwischen Inconel- und Incoloy-Legierungen.
Der wichtigste Unterschied zwischen diesen beiden Superlegierungen ist ihre Zusammensetzung. Inconel ist eine Nickel-Chrom-Legierung, die mehr als enthält 50% Nickel.
Incoloy ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit einem Nickelgehalt von weniger als 50% und Eisengehalt von mehr als 50%. Weitere Unterschiede zwischen diesen Legierungen betreffen ihre Anwendungen und Kompatibilität.
Abschluss
Gesamt, Alle Arten von Incoloy-Legierungen sind sehr nützlich und spielen in der Industrie eine Schlüsselrolle.
Incoloy-Legierungen bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, hohe Temperaturen, Stärke, und hervorragende mechanische Eigenschaften.
Der erfolgreiche und zuverlässige Einsatz von Incoloy-Legierungen in bestimmten Anwendungen erfordert die richtige Auswahl der Sorte, Handhabung, und Verständnis für ihre Grenzen.
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