Сплав 825, Incoloy 825 Rod, UNS N08825

Сплав 825, провод Incoloy 825, UNS N08825

Сплав 825 (проволока Incoloy 825, UNS N08825) — введение с описанием состава, свойств, применения и формы продукта

Сплав 825, коммерчески известный как Incoloy 825 и обозначенный UNS N08825, представляет собой суперсплав из никеля, железа и хрома, разработанный для исключительной всесторонней коррозионной устойчивости — сочетающего устойчивость к окисляющим кислотам, восстанавливающим кислотам и коррозию впадения/щели, вызванную хлоридом. В отличие от специализированных коррозионных сплавов, он балансирует надёжную химическую устойчивость с хорошей механической прочностью и изготовительностью, что делает его универсальным выбором для химической переработки, нефтегазовой, морской и ядерной промышленности. Он доступен в широком спектре форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая пруток (круглый прут, плоский), ленточные, проволочные, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Проволока Incoloy 825, в частности, выделяется своей равномерной коррозионной устойчивостью и сваркой, что делает её идеальной для сварки наполнительного металла, производства пружин и прецизионных компонентов в суровых химических условиях. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 825 (Incoloy 825, UNS N08825) является основой его широкоспектральной коррозионной устойчивости и механических характеристик. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): 38-46% (первичный матричный элемент, обеспечивающий устойчивость к коррозионному трещинину, вызванному хлоридным напряжением (SCC) и служивший основой для легируемых элементов; повышающий выносливость при низких температурах)

Железо (Fe): 22-30% (балансирует плотность и стоимость сплава; повышает изготовчивость для прокатки, ковки и проволоки проволоки — критически важно для получения тонких форм, таких как фольга и полоса)

Хром (Cr): 19-23% (образует плотный защитный слой оксида хрома, обеспечивающий устойчивость к окислению, сульфидитации и окисляющим кислотам (например, азотной кислоте, хромовой кислотам))

Молибден (Mo): 2,5–3,5% (повышает устойчивость к восстанавливающим кислотам (например, соляной кислоте, серной кислоте) и коррозии, вызванной хлоридом, за счёт подавления локализованной атаки)

Медь (Cu): 1,5-3,0% (повышает устойчивость к восстанавливающим кислотам — особенно серной и фосфорной кислотам — и улучшает эффективность в кислотных шахтных дренажных и химических условиях выщелачивания)

Титан (Ti): 0,6–1,2% (стабилизирует сплав за счёт образования карбидов, предотвращая истощение хрома на границах зерен (частая причина межгранулярной коррозии); также способствует незначительному укреплению осадками)

Углерод (C): ≤ 0,05% (минимизировано для уменьшения образования карбида, что может снизить устойчивость к коррозии в чувствительных условиях)

Кремний (Si): ≤ 0,5% (способствует раскислению во время производства и поддерживает образование оксидных слоев для устойчивости к окислению)

Марганец (Миннесота): ≤ 1,0% (повышает горячую обработку, снижает трещины при ковке и прокатке толстых пластин и прутьев)

Фосфор (P): ≤ 0,03% (строго ограничено, чтобы избежать хрупкости границы зерна и снизить риск SCC)

Сера (S): ≤ 0,01% (минимизировано для обеспечения хорошей пластичности и устойчивости к коррозионным трещинам в суровых химических условиях)

Алюминий (Al): ≤ 0,2% (следовые дозы способствуют окислению без ущерба для коррозионной устойчивости или удобства изготовления)

Эта инженерная смесь — сочетающая никель и хром для устойчивости к окислению, молибден для снижения кислотостойкости и медь для кислотно-специфической защиты — обеспечивает фирменную коррозионную характеристику Alloy 825 «один сплав подходит многим».

Ключевые свойства

Сплав 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) и его различные формы обладают исключительными свойствами, адаптированными к коррозийным средам умеренной температуры:

Механические свойства (состояние отгорев)

Прочность на растяжение: 550-700 МПа (79 800-101 500 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~400 МПа (58 000 psi) при 400°C (752°F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 240-345 МПа (34 800–50 000 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~200 МПа (29 000 psi) при 400°C (752°F)

Удлинение (в 50 мм): 30-45% (отличная пластичность для холодного формования — например, для сгибания проволоки в пружины, формования труб в химические технологические линии, глубокого протяжного листа в резервуары)

Уменьшение площади: 50-65% (превосходная ввязчивость, устойчивость к разрушению под механическими нагрузками и термическими циклами)

Твёрдость: 150-200 HB (твердость Бринелла) при комнатной температуре; поддерживает ~130 HB при 400°C (752°F)

Коррозионная устойчивость (преимущество сердечника)

Окисляющие среды: Устойчив к азотной кислоте (до 65% концентрации при комнатной температуре), хромовой кислоте и высокотемпературному воздуху (окисление до 815°C/1500°F) — подходит для химических реакторов и компонентов печей.

Восстанавленные среды: Выдерживает соляную кислоту (разбавленные концентрации до 40°C/104°F), серную кислоту (разбавленные до умеренных концентраций) и фосфорную кислоту — идеально подходит для предприятий по переработке кислот.

Устойчивость к хлориду: исключительная устойчивость к появлению ям и коррозии в трещинах в морской воде, рассолах и технологических потоках, богатых хлоридом, (проходит испытание на 6% железохлорида при 40°C/104°F) — критически важно для морских и морских применений.

Стрессовое коррозионное трещинование (SCC): Высокая устойчивость к SCC в хлоридах, сероводороде (H₂S) и средах кислого газа — соответствует стандартам NACE MR0175/ISO 15156 для применения в нефтяных месторождениях.

Другие среды: устойчивы к кислотному дренажу шахт, химическим растворам для выщелачивания и промышленному пару — универсально для добычи и производства электроэнергии.

Физические свойства

Плотность: 8,14 г/см³ (0,294 фунт/дюйм³) (ниже, чем у чистых никелевых сплавов, что снижает вес в конструкционных приложениях, таких как оффшорные платформы)

теплопроводность: 15,1 Вт/(м·К) при 20°C (68°F); увеличивается до 23,0 Вт/(м·К) при 400°C (752°F) (эффективная теплопередача для компонентов теплообменника)

коэффициент теплового расширения: 13,7 мкм/(м·К) (20-300°C/68-572°F); 15,5 мкм/(м·К) (20-600°C/68-1112°F) (контролируемое расширение для минимизации теплового напряжения в собранных системах, таких как химические технологические трубы)

Модуль упругости: 206 ГПа (29 900 кси) при комнатной температуре; снижается до ~180 GPa (26 100 кси) при 600°C (1112°F)

Температура плавления: 1370-1400°C (2498-2552°F)

Высокотемпературные свойства

Непрерывная рабочая температура: до 540°C (1000°F) (оптимально для устойчивости к коррозии; кратковременное воздействие до 815°C/1500°F для условий только окисления)

Сопротивление ползучести: умеренная производительность ползучести — 1000-часовая прочность разрыва ползучести ~80 МПа (11 600 psi) при 500°C (932°F) (подходит для оборудования для средней температуры)

Формы произведений

Сплав 825 (Incoloy 825, UNS N08825) выпускается в различных формах для специализированных коррозийных применений:

Планка: круглая (диаметры 6-200 мм) и плоская (толщина 5-100 мм, ширина 20-500 мм) — идеально подходят для обработки шахт химических насосов, клапанных корпусов и высокопрочных крепежных элементов для офшорного оборудования.

Лента: тонкие, плоские полосы (толщина 0,07-0,8 мм, ширина 3-80 мм) — используются в термонапыляющих покрытиях для защиты от коррозии стальных подложок и гибких уплотнений для химических реакторов.

Проволока: Incoloy 825 Wire (диаметры 0,3–6 мм) — служит сварочной шпакловкой (TIG/MIG) для соединения 825-компонентов, точными пружинами в морских приборах и сенсорными проводами в химических технологических линиях.

Стержни: цельные цилиндрические стержни диаметром 2-50 мм — используются для наполнителей GTAW и производства мелких компонентов, таких как приборные зонды и клапанные стержни на кислотных заводах.

Труба и труба: бесшовная труба (внешний диаметр 4-150 мм, толщина стенки 0,5-10 мм) и труба (NPS 1/2-12) — критически важна для химических технологических линий, транспортировки рассола в море и теплообменников.

Фольга: Ультратонкие листы (толщиной 0,012–0,1 мм) — используются как коррозионостойкие вкладыши для электронных компонентов и тонкие прокладки в прецизионных химических приборах.

Пластина и лист: Пластина (толщина 3–50 мм) и лист (толщина 0,2–3 мм) — изготавливаются в резервуары для хранения химикатов, реакторные корпуса и конструктивные панели для оффшорных платформ.

Полоса: узкие, плоские полосы (толщина 0,07–2 мм, ширина 2–50 мм) — используются для точных компонентов, таких как ребели теплообменника, электрические контакты и уплотнительные кольца в коррозионной технике.

Ковка приклада: заготовки и слитки (размеры до 500×500 мм) — горячо кованые в сложные формы (например, корпуса насосов, большие корпуса клапанов), требующие высокой коррозионной устойчивости и прочности.

Применение

Исключительная коррозионная стойкость и сбалансированные механические свойства сплава 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) делают его основным продуктом в отраслях, сталкивающихся с агрессивными химическими условиями:

Химическая переработка

Производство и обработка кислоты: резервуары для хранения (пластины/листы), трансферные трубы (труба/труба) и насосные импеллеры (стержни/ковка) для серных, гидрохлорных и фосфорных кислотных заводов — противодействуют распаду кислот и загрязнению продуктов.

Фармацевтика и пищевая переработка: миксеры, реакторы и упаковочная фольга (фольга/лист) — устойчивость к коррозии предотвращает попадание металла в чувствительные продукты.

Химическое выщелачивание: оборудование для извлечения металлов (например, медное выщелачивание серной кислотой) — выдерживает кислотные растворы выщелачивания и абразивные шламы.

Нефть и газ (на шельфе и на суше)

Морские платформы: компоненты головки скважины (стержни/ковочный материал), подводные трубопроводы (труба/труба) и конструктивные панели (плиты) — устойчивы к коррозии морской воды и воздействию кислого газа (H₂S).

Оборудование для скважин: трубы и обсадные трубы для скважин с высокой солёностью и высоким уровнем H₂S — соответствует стандартам NACE MR0175 для обслуживания кислого вещества.

Нефтеперерабатывающие заводы: установки для дистилляции сырой нефти и очистки кислой воды (пластины/трубки) — устойчивы к коррозии от углеводородов, содержащих серу.

Морское и судостроение

Системы суда: трубчатые линии охлаждения морской воды, валы винта (бар) и компоненты корпуса (пластины) — выдерживают коррозию и биозагрязнение морской водой.

Опреснительные установки: мембраны системы обратного осмоса (RO) и трубы для обработки рассола (труба/труба) — противодействуют концентрированным хлоридным растворам.

Производство электроэнергии

Ядерная энергия: компоненты вторичной системы охлаждения (трубка/пластина) — устойчивы к радиационной коррозии и высокотемпературной воде.

Установки по переработке отходов в энергию: системы обезсеренизации дымовых газов (FGD) (пластина/трубка) — противодействуют побочным продуктам серной кислоты при обработке дымовых газов.

Горное дело и металлургия

Дренаж кислотных шахт: Сбора и транспортные трубы (пластины/трубки) — противодействуют стоку шахт с низким pH и загрязнителям тяжёлых металлов.

Обработка металлов: термообработка (ковка приклада/стержня) и детали для обработки расплавленных металлов — устойчивы к коррозийным потокам и высокотемпературному воздуху.

Специализированные приложения по форме

Проволока: сварка наполнительного металла для компонентов химических заводов; Прецизионные пружины в морских приборах.

Труба/труба: Химические технологические линии и офшорные трубы для транспортировки рассола.

Пластина/лист: резервуары для хранения кислот и сосуды фармацевтических реакторов.

Ковочный материал: большие корпуса насосов и клапаны головки скважины для нефти и газа.

В итоге, сплав 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — устанавливает стандарт универсальной коррозионной устойчивости. Его способность выдерживать окислительные, восстановляющие и хлоридные среды, в сочетании с разнообразными формами продукции, делает его незаменимым материалом в химической переработке, нефтегазовой, морской промышленности и других сферах — где надёжность в суровых химических условиях не подлежит обсуждению.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Растворы упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до поддонов объемом 953 галлона. Специальный пакет доступен по запросу.