Mekaniska egenskaper hos Inconel -legering 600

Liksom alla Inconel Nickel -legeringar har 600 legering utmärkt korrosionsbeständighet och en mängd andra kemiska egenskaper som gör det lämpligt för de hårdaste, mest krävande miljöerna. Men denna speciella högtemperaturlegering är särskilt känd för sina mekaniska egenskaper. Dessa egenskaper gör det till ett mångsidigt val för ett brett utbud av applikationer.

I den här artikeln tittar vi närmare på dessa egenskaper och hur olika behandlingar av 600 legering påverkar dem.
Kombinationsstyrka
De primära komponenterna i Inconel 600 -legering är nickel (72%), krom (14-17%) och järn (6-10%). Denna kombination är nyckeln till dess höga prestanda och mångsidiga applikationer.

Andelen nickel i 600 legering beräknas noggrant för att dra nytta av nickels inneboende egenskaper-duktilitet, seghet och korrosionsbeständighet-och för att undvika stresskorrosion. Stresskorrosionsprickor är ett vanligt problem för austenitiska nickel-kromlegeringar i miljöer där klorider finns. Krom förbättrar 600 legerings oxidationsbeständighet, medan en liten men betydande mängd järn ger den ytterligare styrka.

Detta innebär att även bland nickelbaserade superlegeringar fungerar Inconel 600-legering bra i hög temperatur, oxiderande och frätande miljöer. Beroende på applikation och bearbetning kan den användas vid temperaturer från kryogent till 1095 grader.

Dragstyrka
Draghållfasthet är en nyckelegenskap för högspänning, högtrycksapplikationer. Det hänvisar till det maximala spänningsvärde som ett material tål utan att bryta när det sträcker sig. Draghållfasthet uttrycks i tusentals pund per kvadrat tum (KSI). Inconel 600 -legering har ett nominellt draghållfasthetsintervall på 75 till 220 KSI. Detta beror emellertid på många faktorer, till exempel materialets tillstånd och form.

För att uppnå den maximala draghållfastheten på 220 KSI kräver 600 legering högintensiv kallbearbetning, vilket vanligtvis kombineras med värmebehandling.

Avkastningsstyrka
Utbytesstyrka är en annan viktig egenskap. Draghållfasthet mäter den kritiska punkten vid vilken ett material bryts under stress, medan avkastningsstyrkan hänvisar till den kritiska punkten vid vilken ett material börjar deformeras permanent och inte kan återgå till sin ursprungliga form och storlek.

Legering 600 är ofta glödgad för att minska hårdheten och göra det lättare att bilda. Annealing är en process där en metall värms upp till en specifik temperatur, hålls under en tid och sedan kyls igen. Denna process kan också förbättra korrosionsmotståndet. I det glödgade tillståndet har legering 600 en avkastningsstyrka av 25-50 ksi. Återigen beror detta intervall på metallens form och tillstånd.

Liksom med draghållfasthet kan emellertid högintensiv kallt arbete avsevärt öka avkastningsstyrkan. Till exempel kan legering 600 tråd ha en avkastningsstyrka på 150-210 KSI efter kallt ritning och fjädertempering.

Trötthetsstyrka
Draghållfasthet och avkastningsstyrka är två faktorer att tänka på eftersom de påverkar en komponents livslängd och om en komponent misslyckas plötsligt eller gradvis. Trötthetsstyrka är en annan viktig övervägning.

Trötthetsstyrka avser den maximala spänningen som en komponent kan tåla innan skador inträffar på molekylnivå när den utsätts för cyklisk belastning. Denna skada kan leda till sprickor och slutligen sprickor i komponenten.

Trötthet är en särskild risk i frätande miljöer, och det är lätt att överskatta antalet cykler som krävs för att initiera trötthetsprocessen. När ett material bara går igenom ett relativt litet antal cykler innan det börjar spricka och misslyckas, kallas detta tillstånd som låg cykeltrötthet. Vanligtvis orsakas detta av upprepad applicering av samma cykliska stress vid värden under materialets avkastningsstyrka. Flera, snabbt fluktuerande stresscykler kan leda till hög cykeltrötthet.

Medan utbytet och draghållfastheten hos Inconel 600 -legering påverkas avsevärt av dess bearbetning, är trötthet inte. Legering 600 uppvisar konsekvent god trötthetsstyrka i trötthetstester med låg cykel, oavsett kornstorlek (som är relaterad till värmebehandling) och påverkas inte av förändringar i andra mekaniska egenskaper. Endast under trötningsförhållanden med hög cykel förändrar komponentens trötthetslivslängd.

Påverkningsstyrka
Påverkningsstyrka - förmågan att motstå påverkan utan att spricka eller deformeras - är där Inconel -legering 600 utmärker sig. Mätt i fotpund kan legering 600 leverera 160-180 fotpund per 13 mm platttjocklek.

Det finns två orsaker till att legering 600: s slagstyrka är så imponerande. För det första är legeringen mycket lätt - delar gjorda av legering 600 är 40% lättare än delar tillverkade av jämförbara metaller. För det andra förblir denna styrka konstant över ett brett temperaturområde. Medan metaller vanligtvis blir spröda vid låga temperaturer, är detta inte fallet med Inconel -legering 600.

Driftstemperatur
Inconel Alloy 600 motstår förbrännande under extremt kalla förhållanden och upprätthåller dess prestanda även vid extremt höga temperaturer, även efter långvarig exponering. Detta innebär att det är särskilt resistent mot krypning: en typ av fel där en metalldel gradvis deformeras över tid och så småningom misslyckas helt.

Det är viktigt att notera att extremt låga temperaturer kan påverka några av legeringarna 600: s egenskaper. Till exempel kommer den kalla dragna 600 legeringsstången att förlora 20% av sin draghållfasthet vid låga temperaturer. Som nämnts ovan förblir emellertid dess slagstyrka praktiskt taget oförändrad.

Ansökningar
Med tanke på dess utmärkta driftstemperaturområde är det ingen överraskning att Inconel 600 -legering ofta väljs för användning i miljöer med hög temperatur. Dess konsekvent goda mekaniska egenskaper och stabila prestanda innebär att komponenter tillverkade med 600 legering kommer att ha en längre livslängd och vara mindre benägna att katastrofalt fel. I många fall är det ett säkert och kostnadseffektivt val.

Detta är särskilt viktigt i applikationer där förhållandena är hårda och säkerheten är avgörande, till exempel inom kemisk bearbetning och petrokemisk industri. Inconel 600 -legering är också ryggraden i kärnkraftsindustrin.

Sammantaget har Inconel 600 -legering en utmärkt kombination av egenskaper i ett brett spektrum av förhållanden. Om du vill lära dig mer om denna legering och dess potentiella applikationer i ditt nästa projekt, vänligen kontakta oss.