Les alliages Incoloy sont connus pour leur teneur en fer. Nickel, le fer, et le chrome sont les ingrédients principaux et essentiels des alliages Incoloy.
Les alliages Incoloy contiennent plus de fer que les alliages Inconel. Ces alliages présentent une résistance exceptionnelle à la corrosion, force, durabilité, et stabilité à haute température.
Le nickel est un métal essentiel dont la disponibilité est limitée pour le développement de l'alliage Incoloy..
Par conséquent, il existe un besoin pour un alliage ayant une teneur en nickel plus faible mais qui ne soit pas inférieur en termes de propriétés telles que la résistance à la corrosion à haute température et la durabilité, donc l'incoloy est le meilleur choix pour cette demande. Il utilise largement le fer pour remplacer le nickel..
Bien que sa résistance à la corrosion ne soit pas aussi bonne que celle de l'alliage Inconel, il convient dans de nombreuses circonstances et est moins cher.
Global, Alliage Incoloy est moins cher que Alliage Inconel.
Dans cet article, vous découvrirez les caractéristiques, avantages, et applications des alliages Incoloy.
Que sont les alliages Incoloy?
Incoloy est un nom commercial de Métaux Spéciaux Inc. et les versions génériques ne peuvent pas porter le nom Incoloy. Ce groupe est plus riche en nickel que la famille des aciers inoxydables et est allié avec suffisamment de Cr et d'autres éléments pour que le fer représente moins de la moitié de la composition..
Deux grandes catégories d'alliages pour leur application principale. Pour les applications contre la corrosion, plus riche en nickel que les aciers inoxydables comparables, ils peuvent offrir des performances de corrosion améliorées dans certains environnements, particulièrement acide.
Beaucoup de ces alliages sont formulés pour être utilisés là où la résistance à haute température et la résistance à l'oxydation et à d'autres effets de corrosion à température sont importantes.. Généralement, ceux-ci sont utilisés à des températures supérieures à celles des aciers inoxydables et inférieures aux alliages Inconel et Hastelloys supérieurs sur une échelle de température relative.
Nuances d'alliages Incoloy
Alliage Incoloy 800
Alliage Incoloy 800 (États-Unis N08800 / W.Nr. 1.4876) est un matériau largement utilisé pour la construction d’équipements nécessitant une résistance à la corrosion, résistance à la chaleur, force, et stabilité pour un service jusqu'à 1500°F (816°C).
Bande en acier inoxydable UNS n08926 800 offre une résistance générale à la corrosion à de nombreux milieux aqueux et, grâce à sa teneur en nickel, résiste à la fissuration par corrosion sous contrainte. À des températures élevées, il offre une résistance à l'oxydation, carburation, et sulfuration ainsi que résistance à la rupture et au fluage.
Pour les applications nécessitant une plus grande résistance à la rupture sous contrainte et au fluage, surtout à des températures supérieures à 1500°F (816°C), Les alliages Incoloy 800H et 800HT sont utilisés.
Le chrome contenu dans l'alliage confère une résistance à la fois à l'eau et à la chaleur.. Le fer offre une résistance à l’oxydation interne. La teneur en nickel maintient une ductile, structure austénitique. Ainsi, alliage 800 se forme facilement, soudé, et usiné.
Alliage Incoloy 800H
Alliage Incoloy 800H (NOUS N08810) on savait depuis un certain temps qu'un alliage à plus haute teneur en carbone 800 avait des propriétés de fluage et de rupture plus élevées que les matériaux à faible teneur en carbone. Pour cette raison, Les métaux spéciaux avaient fondu jusqu'à atteindre une gamme de carbone de 0.05 à 0.10% sauf pour les commandes spéciales où les clients ont spécifié une teneur en carbone inférieure. La gamme carbone de 0.05 à 0.10% est dans les limites des spécifications ASTM et ASME pour l'alliage 800 et se situe dans la partie supérieure de cette fourchette.
Special Metals a généré des données pour ce matériau et les a présentées au code ASME.
Alliage Incoloy 800HT
Special Metals connaissait l'importance de maintenir les teneurs en aluminium et en titane dans la partie supérieure de la gamme de matériaux spécifiée..
Cela s'est traduit par des propriétés de fluage et de rupture sous contrainte plus élevées que l'alliage concurrent 800H..
Par conséquent, pour maintenir des contraintes de conception admissibles plus élevées, la société a introduit une variante de l'alliage INCOLOY 800H, appelée alliage INCOLOY 800HT. (UNS N08811). L'alliage INCOLOY 800HT a une chimie restreinte, dans les limites de l'alliage 800H, et nécessite un traitement thermique de 2100°F (1149°C) le minimum. Le carbone est 0.06 à 0.10% (l'alliage 800H est 0.05 à 0.10%), l'Al + Ti est 0.85 à 1.20% (l'alliage 800H est 0.30 à 1.20% Al + Tu).
Alliage Incoloy 825
Incoloy 825 (États-Unis N08825 / W.Nr. 2.4858) est un alliage nickel-fer-chrome avec des ajouts de molybdène, cuivre, et titane.
La composition chimique de l’alliage est conçue pour offrir une résistance exceptionnelle à de nombreux environnements corrosifs. La teneur en nickel est suffisante pour la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte par les ions chlorure.
Le nickel, en conjonction avec le molybdène et le cuivre, offre également une résistance exceptionnelle aux environnements réducteurs tels que ceux contenant des acides sulfurique et phosphorique. Le molybdène contribue également à la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse. La teneur en chrome de l’alliage confère une résistance à une variété de substances oxydantes telles que l’acide nitrique, nitrates et sel oxydant. L'ajout de titane sert, avec un traitement thermique approprié, pour stabiliser l'alliage contre la sensibilisation à la corrosion intergranulaire.
La résistance de l'alliage Incoloy 825 à la corrosion générale et localisée dans diverses conditions confère à l'alliage une large utilité. Les applications incluent le traitement chimique, contrôle de la pollution, récupération de pétrole et de gaz, production d'acide, opérations de décapage, retraitement du combustible nucléaire, et manipulation des déchets radioactifs.
Alliage Incoloy 925
Alliage Incoloy 925 (NOUS N09925) est un alliage nickel-fer-chrome durcissable par vieillissement avec des ajouts de molybdène, cuivre, titane et aluminium.
La composition chimique de l'alliage est conçue pour offrir une combinaison de haute résistance et d'excellente résistance à la corrosion.. La teneur en nickel est suffisante pour assurer une protection contre la fissuration par corrosion sous contrainte due aux ions chlorure..
Le nickel, en conjonction avec le molybdène et le cuivre, offre également une résistance exceptionnelle aux produits chimiques réducteurs. Le molybdène facilite la résistance aux piqûres et à la corrosion caverneuse. La teneur en chrome de l’alliage offre une résistance aux environnements oxydants. Les ajouts de titane et d'aluminium provoquent une réaction de renforcement lors du traitement thermique.
Alliage Incoloy A-286
Alliage Incoloy A-286 (États-Unis S66286 / W.Nr. 1.4980) est un alliage fer-nickel-chrome avec des ajouts de molybdène et de titane. Il est durcissable par vieillissement pour des propriétés mécaniques élevées.
L'alliage conserve une bonne résistance et une bonne résistance à l'oxydation à des températures allant jusqu'à environ 1 300 °F. (700°C). L'alliage est austénitique dans toutes les conditions métallurgiques.
La haute résistance et les excellentes caractéristiques de fabrication de l'alliage A-286 rendent cet alliage utile pour divers composants d'avions et de turbines à gaz industrielles..
Il est également utilisé pour les applications de fixation dans les composants de moteurs et de collecteurs automobiles soumis à des niveaux élevés de chaleur et de contraintes, ainsi que dans l'industrie pétrolière et gazière offshore..
Alliage Incoloy 330
Alliage Incoloy 330 (NOUS N08330 / O. N°. 1.4886) est un alliage austénitique avec une bonne résistance à haute température et une bonne résistance à la corrosion.
Il a une composition de solution solide et n'est pas durcissable par traitement thermique. Sa teneur élevée en nickel et en chrome lui confère une bonne résistance à l'oxydation et à la carburation. Sa résistance à l'oxydation est renforcée par la teneur en silicium.
La solidité de l'alliage et sa résistance à l'oxydation à des températures élevées en font un matériau utile pour les fours de chauffage industriels.; pour moufles, répliques, systèmes de convoyeurs, paniers et boîtes, et divers luminaires.
Caractéristiques des alliages Incoloy
Les alliages Incoloy présentent d'excellentes caractéristiques en raison du nickel-chrome et du fer utilisés comme éléments primaires dans leurs compositions., avec quelques autres éléments secondaires.
Certaines caractéristiques communes des alliages Incoloy sont indiquées ci-dessous:
- La résistance à haute température de l’alliage Incoloy est très exceptionnelle.
- Ces alliages peuvent conserver leur excellente résistance à l’oxydation et à la carburation à haute température
- Excellente résistance à la rupture et au fluage
- En raison de la teneur plus élevée en fer, ce type d'alliage permet la simplicité de fabrication.
L'alliage Incoloy a une densité inférieure à celle de l'alliage Inconel en raison de son pourcentage de nickel inférieur et de sa teneur en fer plus élevée.. Ce fait minimise dans une certaine mesure le coût de l’alliage Incoloy par rapport à l’alliage Inconel..
Propriétés spéciales des alliages Incoloy
Les alliages Incoloy ont une composition nickel-fer-chrome qui offre une bonne résistance ainsi qu'une résistance exceptionnelle à la sculpture et à l'oxydation dans des environnements à haute température..
Selon leur microstructure, Les alliages Incoloy sont classés en deux catégories: alliages renforcés par solution solide et alliages renforcés par précipitation.
Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques de certains alliages incoloy importants sont indiquées dans le tableau suivant;
Bande en acier inoxydable UNS n08926 | acier inoxydable ferritique allié au molybdène avec une très bonne résistance à la corrosion acier inoxydable ferritique allié au molybdène avec une très bonne résistance à la corrosion | Limite d'élasticité acier inoxydable ferritique allié au molybdène avec une très bonne résistance à la corrosion | Élongation % |
Incoloy 800 | 515 | 205 | 30 |
Incoloy 825 | 586 | 241 | 30 |
Incoloy 908 | 1172 | 827 | 12 |
Incoloy A-286 | 896 | 586 | 15 |
Propriétés physiques
Les propriétés physiques de certains alliages d'incoloy courants sont indiquées ci-dessous.:
Bande en acier inoxydable UNS n08926 | Densité g/cm3 | Plage de fusion °C | Chaleur spécifique J/kg•°C |
Incoloy 800 | 7.94 | 1357 à 1385 | 460 |
Incoloy 825 | 8.14 | 1370 à 1400 | 440 |
Incoloy 908 | 8.17 | 1361 à 1410 | 439 |
Incoloy A-286 | 7.94 | 1370 à 1430 | 419 |
Utilisations et applications des alliages Incoloy
La production d'énergie
Plusieurs moyens sont disponibles pour la production d'électricité, comme l'hydroélectricité, Energie thermique, électricité au gaz, et l'énergie nucléaire. Autres technologies de production d'électricité, en plus de l'hydroélectricité, matériaux haute température demandés. L’énergie nucléaire est l’une des techniques de production d’énergie à base de superalliages les plus utilisées..
Il existe un environnement très dangereux en plus de la température extrêmement élevée à l'intérieur du réacteur nucléaire.. Par conséquent, les alliages de nickel jouent un rôle indispensable dans la conception des réacteurs nucléaires.
Automobile
Avec l'avancement de l'industrie automobile, Les alliages Incoloy sont de plus en plus utilisés pour améliorer l'efficacité des automobiles. Les superalliages sont désormais couramment utilisés dans les composants automobiles tels que les turbocompresseurs., soupapes d'échappement, fixations pour nettoyeurs de gaz d'échappement, préchambres d'allumage, et buses.
Traitement chimique
La plupart, les réactions chimiques sont effectuées dans des conteneurs métalliques dans les industries de transformation chimique. Diverses réactions chimiques, bien sûr, nécessitent différentes températures. Alliages de nickel, surtout Incoloy, peut résister à la corrosion de nombreux agents chimiques et possède d'excellentes propriétés mécaniques à basse et à haute température. Par conséquent, c'est la substance la plus utilisée dans l'industrie chimique.
Aérospatial
Les alliages Incoloy sont les plus couramment utilisés dans l'industrie aérospatiale. Il n’est pas facile de garantir que les différents composants des moteurs d’avion puissent fonctionner normalement à différentes températures et dans différentes circonstances.. Alliages à base de nickel, comme les alliages Incoloy, sont actuellement les meilleurs matériaux pour les applications à haute température en raison de leur résistance à la corrosion et de leurs qualités mécaniques supérieures.
Coûts des alliages Incoloy
Le coût des alliages Inconel est supérieur à celui des alliages Incoloy car les alliages Inconel ont plus de 50% teneur en nickel. Cette concentration de nickel le rend plus cher que l'Incoloy. Les alliages Incoloy ont plus de 50% teneur en fer, ce qui les rend moins coûteux et faciles à acheter que les alliages Inconel.
Avantages des alliages Incoloy
- Les alliages Incoloy ont d'excellentes qualités mécaniques à la fois à température ambiante et à haute température jusqu'à environ 1 000°F..
- Ces alliages présentent une résistance exceptionnelle aux acides réducteurs et oxydants.
- Excellente résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte
- Forte résistance à la rupture par fluage
- Diverses qualités d'alliages Incoloy présentent une excellente résistance à diverses atmosphères contenant du soufre.
- Endurance à haute température
- Les alliages Incoloy sont également disponibles sous les formes suivantes: tuyaux, tubes, des draps, barres, et brides.
La différence entre les alliages Inconel et Incoloy
Ces alliages sont les plus largement utilisés dans de nombreuses industries en raison de leurs excellentes propriétés.. La composition est la principale différence entre les alliages Inconel et Incoloy.
La distinction la plus significative entre ces deux superalliages réside dans leur composition.. L'Inconel est un alliage nickel-chrome qui contient plus de 50% nickel.
L'Incoloy est un alliage nickel-fer-chrome avec une teneur en nickel inférieure à 50% et une teneur en fer supérieure à 50%. D'autres distinctions entre ces alliages incluent leurs applications et leur compatibilité.
Conclusion
Global, toutes les qualités d'alliages Incoloy sont très utiles et jouent un rôle clé dans l'industrie.
Les alliages Incoloy offrent une résistance exceptionnelle à la corrosion, hautes températures, force, et des propriétés mécaniques exceptionnelles.
L'utilisation réussie et fiable des alliages Incoloy dans des applications spécifiques nécessite une sélection appropriée de la nuance, manutention, et la compréhension de leurs limites.
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