1. طبقه بندی آلیاژ و اهداف طراحی اصلی
INCONEL X750 یک استنیکل - Chromium (ni -} cr) superalloy(بخشی از خانواده Inconel ، که برای محیط های شدید تهیه شده است). طراحی اصلی آن بر حفظ استحکام استثنایی ، مقاومت خزش و ثبات در دماهای بالا متمرکز است ، در حالی که مقاومت در برابر خوردگی خوبی نیز دارد. این یک بارش - سخت کننده است ، به این معنی که استحکام آن از طریق عملیات حرارتی افزایش می یابد (بارش مراحل بین فلزی مانند ′).
در مقابل ، SS316 یک استفولاد ضد زنگ آستنیتی(بخشی از فولادهای ضد زنگ 300- ، رایج ترین نوع برای خوردگی عمومی {5} برنامه های مقاوم). هدف اصلی طراحی آن فراهم آوردن مقاومت در برابر خوردگی قابل اعتماد در محیط های متوسط (به عنوان مثال ، پردازش دریایی ، شیمیایی) در دمای محیط تا متوسط است ، با تعادل انعطاف پذیری و مقاومت مکانیکی عمومی- هیچ سخت شدن بارندگی استفاده نمی شود. خصوصیات آن از طریق تقویت جامد حاصل می شود.
2. ترکیب شیمیایی
این دو آلیاژ دارای پروفایل های ابتدایی بسیار متفاوتی هستند که باعث تفاوت عملکرد آنها می شوند:
INCONEL X750: نیکل (نیکل) عنصر غالب (به طور معمول 70-75 ٪ وزن) است ، و یک ماتریس پایدار آستنیتی و مقاومت در برابر اکسیداسیون دما بالا {2} را فراهم می کند. کروم (CR ، 14-17 ٪) مقاومت خوردگی و اکسیداسیون را افزایش می دهد. عناصر اصلی آلیاژ برای استحکام شامل آلومینیوم (AL ، 0.4-1.0 ٪) ، تیتانیوم (TI ، 2.25-2.75 ٪) و Niobium (NB ، 0.7-1.2 ٪) است. این عناصر شکل می گیرند (NI₃ (AL ، TI ، NB)) در حین عملیات حرارتی رسوب می کنند تا قدرت را افزایش دهند. مقادیر کمی آهن (آهن ، کمتر از یا مساوی 5 ٪) ، کربن (C ، کمتر از یا مساوی 0.08 ٪) و منگنز (منگنز ، کمتر از یا برابر با 1.0 ٪) نیز وجود دارد.
SS316: آهن (آهن) عنصر پایه (60-65 ٪ وزن) است. نیکل (NI ، 10-14)) ساختار آستنیتی (جلوگیری از تحولات فاز تحت استرس) را تثبیت می کند ، در حالی که کروم (CR ، 16-18 ٪) یک لایه کروم محافظ (CR₂O₃) برای مقاومت در برابر خوردگی تشکیل می دهد. عنصر تعیین کننده SS316 مولیبدن (MO ، 2-3 ٪) است که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی و خوردگی Crevice را بهبود می بخشد (در کلرید {11} محیط های غنی مانند آب دریا). این ماده همچنین حاوی مقادیر کمی کربن (C ، کمتر از یا برابر با 0.08 ٪) ، سیلیکون (SI ، کمتر از یا برابر با 1.0 ٪) و منگنز (منگنز ، کمتر از یا برابر با 2.0 ٪) است.
3. خصوصیات مکانیکی
رفتارهای مکانیکی آنها به شدت متفاوت است ، به خصوص در استحکام و وابستگی به دما:
استحکام (دمای اتاق):
Inconel X750 ، پس از سخت شدن بارش (به عنوان مثال ، آنیل شدن محلول + پیری) ، قدرت بسیار بالاتری دارد. مقاومت کششی نهایی آن (UTS) از 1100-1300 مگاپاسکال متغیر است و استحکام عملکرد (0.2 ٪ جبران) 700-900 مگاپاسکال است. SS316 ، در حالت پنالتی (رایج ترین شکل آن) ، دارای UTS از 515-620 MPa و قدرت عملکرد 205-275 MPa- کمتر از نیمی از قدرت عملکرد INCONEL HARDENED X750 است.
Inconel X750 ، پس از سخت شدن بارش (به عنوان مثال ، آنیل شدن محلول + پیری) ، قدرت بسیار بالاتری دارد. مقاومت کششی نهایی آن (UTS) از 1100-1300 مگاپاسکال متغیر است و استحکام عملکرد (0.2 ٪ جبران) 700-900 مگاپاسکال است. SS316 ، در حالت پنالتی (رایج ترین شکل آن) ، دارای UTS از 515-620 MPa و قدرت عملکرد 205-275 MPa- کمتر از نیمی از قدرت عملکرد INCONEL HARDENED X750 است.
انعطاف پذیری:
SS316 بسیار انعطاف پذیر است ، با طول کشش 40-50 ٪ (آنیل) ، شکل گیری آن را آسان می کند (به عنوان مثال ، خم ، جوش ، نقاشی عمیق). Inconel X750 دارای انعطاف پذیری متوسط (کشیدگی 15-25 ٪ پس از سخت شدن) است که برای ساخت آن کافی است اما به دلیل ساختار ساختار تقویت شده ، پایین تر از SS316 است.
SS316 بسیار انعطاف پذیر است ، با طول کشش 40-50 ٪ (آنیل) ، شکل گیری آن را آسان می کند (به عنوان مثال ، خم ، جوش ، نقاشی عمیق). Inconel X750 دارای انعطاف پذیری متوسط (کشیدگی 15-25 ٪ پس از سخت شدن) است که برای ساخت آن کافی است اما به دلیل ساختار ساختار تقویت شده ، پایین تر از SS316 است.
عملکرد دما بالا -:
اینجاست که Inconel X750 عالی است. این مقاومت بالا و مقاومت خزش (مقاومت در برابر تغییر شکل تحت استرس طولانی-) را حفظ می کند تا700-800 درجه؛ مقاومت پارگی خزش آن (1000 ساعت در 650 درجه) 200 پوند پوند است که بسیار بیش از SS316 است. مقاومت SS316 به سرعت بالاتر از 500 درجه تخریب می شود و به طور معمول محدود به دمای خدمات زیر 450 درجه است (فراتر از این ، مقاومت خزش و مقاومت در برابر اکسیداسیون آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد).
اینجاست که Inconel X750 عالی است. این مقاومت بالا و مقاومت خزش (مقاومت در برابر تغییر شکل تحت استرس طولانی-) را حفظ می کند تا700-800 درجه؛ مقاومت پارگی خزش آن (1000 ساعت در 650 درجه) 200 پوند پوند است که بسیار بیش از SS316 است. مقاومت SS316 به سرعت بالاتر از 500 درجه تخریب می شود و به طور معمول محدود به دمای خدمات زیر 450 درجه است (فراتر از این ، مقاومت خزش و مقاومت در برابر اکسیداسیون آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد).
4. مقاومت در برابر خوردگی
هر دو مقاومت در برابر خوردگی خوب ارائه می دهند ، اما نقاط قوت آنها محیط های مختلفی را هدف قرار می دهد:
INCONEL X750: در محیط های خورنده درجه حرارت بالا- بالا ، مانند اکسیداسیون (حداکثر 800 درجه) ، کربن سازی و قرار گرفتن در معرض گازهای اسیدی (به عنوان مثال در توربین های گازی یا مبدلهای حرارتی) عملکرد خوبی دارد. همچنین در برابر خوردگی عمومی در اسیدهای خفیف و آب نمک مقاومت می کند اما برای کلرید 5- ناشی از SS316 (به دلیل محتوای پایین مولیبدن) کمتر بهینه می شود.
SS316: "یک اسب بخار" برای محیط های خوردگی متوسط است. محتوای مولیبدن آن باعث می شود که در برابر گودال ، خوردگی Crevice و حمله کلرید (به عنوان مثال ، آب دریا ، آب نمک یا محلول های شیمیایی با کلریدها) بسیار مقاوم باشد. با این حال ، برای اکسیداسیون دما {9} بالا (بالاتر از 500 درجه ، مقیاس بندی اکسید کروم ناپایدار می شود) یا شرایط اسیدی شدید (به عنوان مثال ، اسید سولفوریک غلیظ) مناسب نیست.
5. ساخت و جوشکاری
INCONEL X750: ساختگی نیاز به کنترل دقیق دارد. این می تواند داغ باشد-} کار شده (به عنوان مثال ، جعل ، نورد) با درجه 980-1550 درجه اما برای جلوگیری از سخت شدن کار نیاز به پخت متوسط دارد. جوشکاری امکان پذیر است (با استفاده از تطبیق نیکل- مبتنی بر مانند ERNIFECR- 3) اما برای جلوگیری از ترک خوردگی و حفظ خصوصیات مکانیکی (به خصوص قدرت) به درمان های گرما/گرمای قبل از {11 {{11} نیاز دارد.
SS316: بسیار ساختگی - دوستانه است. این می تواند به راحتی سرد باشد - کار شده (به عنوان مثال ، تمبر) یا داغ- کار می کند ، و جوشکاری آن بسیار عالی است (روش های رایج: TIG ، MIG ، جوش قوس) با حداقل درمان Pre/Post {6}. POST {8 {}} an پپنیدن جوش فقط برای بخش های ضخیم یا برنامه هایی که نیاز به مقاومت حداکثر خوردگی دارند (برای کاهش حساسیت ، لازم است ، اگرچه محتوای کم کربن SS316 این خطر را به حداقل می رساند).
6. برنامه ها
تفاوت آنها در عملکرد منجر به موارد استفاده متمایز می شود:
INCONEL X750: در دمای بالا - ، اجزای استرس بالا {1} بالا ، مانند تیغه های توربین گازی/دیسک ، قطعات موتور جت ، اجزای هسته راکتور هسته ای ، اتصال دهنده های درجه حرارت بالا {2} و لوله های مبدل حرارتی برای کاوی های صنایع.
SS316: مورد استفاده در برنامه های محیط زیست متوسط {0}} ، از جمله سخت افزار دریایی (به عنوان مثال ، اتصالات قایق) ، تجهیزات پردازش شیمیایی (به عنوان مثال ، مخازن ، لوله ها) ، ماشین آلات پردازش مواد غذایی (به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و بهداشت) ، دستگاه های پزشکی (به عنوان مثال ، ابزارهای جراحی) و مؤلفه های معماری در مناطق ساحلی.
