Hur förändras de mekaniska egenskaperna hos Incoloy 800 i miljöer med hög-temperatur?
Vid temperaturer under 600 grader: Styrkeegenskaperna förblir relativt stabila. Den austenitiska matrisen bibehåller hög strukturell integritet, och den solida-lösningsförstärkande effekten av nickel- och kromelement är fortfarande betydande. Vid rumstemperatur är draghållfastheten för Incoloy 800 typiskt 550–650 MPa, och sträckgränsen är 200–270 MPa; vid 600 grader sjunker draghållfastheten något till 400–480 MPa, och sträckgränsen sjunker till 120–180 MPa, vilket fortfarande kan uppfylla belastningskraven för de flesta medeltemperaturutrustningar-.
Vid temperaturer mellan 600 grader och 900 grader: Styrkan minskar tydligare. När temperaturen stiger ökar dislokationsrörligheten i matrisen, och korngränsbindningskraften försvagas gradvis. Vid 800 grader reduceras draghållfastheten till 250–320 MPa, och sträckgränsen är endast 80–120 MPa. Jämfört med konventionella rostfria stål har dock Incoloy 800 fortfarande en fördel när det gäller hållfasthet vid detta temperaturintervall, tack vare den synergistiska effekten av nickel-baserad fast lösning och spårkarbidutfällning.
Vid temperaturer över 900 grader: Styrkan minskar kraftigt men förblir tillräcklig för applikationer med icke-tung-belastning och hög-temperatur. Vid 1000 grader sjunker draghållfastheten till 100–150 MPa, och sträckgränsen är nästan 50–80 MPa. I detta skede förlitar sig legeringen huvudsakligen på oxidationsbeständigheten hos den kromrika oxidfilmen på ytan för att bibehålla strukturell stabilitet, snarare än att bära stora mekaniska belastningar.
Vid temperaturer under 600 grader: Töjningen är måttlig, i allmänhet 30 %–40 % vid rumstemperatur, vilket säkerställer god formbarhet vid kallbearbetning (t.ex. böjning, stansning).
Vid temperaturer mellan 600 grader och 900 grader: Duktiliteten ökar markant, med töjningen som når 45%–55%. Ökningen i temperatur främjar den likformiga deformationen av den austenitiska matrisen, minskar arbetshärdningseffekten och gör legeringen lämplig för hög-temperaturformningsprocesser såsom varmvalsning och smide.
Vid temperaturer över 900 grader: Förlängningen förblir på en hög nivå (40%–50%), men den plastiska deformationen tenderar att vara lokaliserad vid korngränserna. Om temperaturen överstiger 1100 grader under en längre tid, kan korngränsoxidation och kavitetsbildning uppstå, vilket leder till en minskning av duktiliteten och till och med spröd fraktur.
Vid 700 grader och under en spänning på 100 MPa kan krypbrottstiden för Incoloy 800 nå mer än 10 000 timmar, vilket är mycket högre än för 316 rostfritt stål under samma förhållanden.
Legeringens krypmotstånd kommer från två aspekter: för det första har den nickel-baserade austenitiska matrisen låg staplingsfelenergi och kan effektivt hindra dislokationsrörelse; för det andra kommer spårämnen såsom aluminium och titan i legeringen att fälla ut fina intermetalliska föreningar (t.ex. Ni3Al, Ni3Ti) vid höga temperaturer, vilket ytterligare stiftar dislokationerna och korngränserna.
Men när temperaturen överstiger 900 grader eller spänningen är högre än 150 MPa, kommer nederbördsfasen att växa grovt, och stifteffekten kommer att försvagas, vilket resulterar i en signifikant minskning av krypbrottstyrkan.
