Сплав 825, Инколой 825 Лента, UNS N08825

Сплав 825, проволока Incoloy 825, UNS N08825

Сплав 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) - введение с составом, свойствами, применением и формой продукта

Сплав 825, коммерчески известный как Incoloy 825 и обозначенный UNS N08825, представляет собой никель-железо-хромовый суперсплав, разработанный для исключительной всесторонней коррозионной стойкости, сочетающей в себе стойкость к окисляющим кислотам, восстановительным кислотам и вызванной хлоридами точечной/щелевой коррозии. В отличие от специализированных коррозионных сплавов, он сочетает в себе высокую химическую стойкость с хорошей механической прочностью и технологичностью, что делает его универсальным выбором для химической промышленности, нефтегазовой, морской и атомной промышленности. Он доступен в широком ассортименте форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая прутки (круглые прутки, плоские прутки), ленты, проволоку, прутки, трубы, фольгу, пластины, листы, полосы и поковочный материал. Incoloy 825 Wire, в частности, выделяется своей равномерной коррозионной стойкостью и свариваемостью, что делает ее идеальной для сварки присадочного металла, производства пружин и прецизионных компонентов в суровых химических средах. Ниже приведен подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практического применения и доступных форм продукции.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 825 (Incoloy 825, UNS N08825) является основой его широкого спектра коррозионной стойкости и механических характеристик. Типичный состав (по весу) следующий:

Никель (Ni): 38-46% (первичный матричный элемент, обеспечивающий стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридами (SCC) и служащий основой для легирующих элементов; повышает ударную вязкость при низких температурах)

Железо (Fe): 22-30% (уравновешивает плотность и стоимость сплава; улучшает технологичность для прокатки, ковки и волочения проволоки — критически важно для производства тонких форм, таких как фольга и полосы)

Хром (Cr): 19-23% (образует плотный, защитный слой оксида хрома, обеспечивающий устойчивость к окислению, сульфидации и окислению кислот (например, азотной кислоты, хромовой кислоты))

Молибден (Mo): 2,5-3,5% (повышает устойчивость к восстановительным кислотам (например, соляной кислоте, серной кислоте) и хлоридной точечной/щелевой коррозии за счет ингибирования локального воздействия)

Медь (Cu): 1,5-3,0% (повышает устойчивость к восстановительным кислотам, особенно серной и фосфорной кислоте, и улучшает производительность в кислых шахтных дренажах и химических средах выщелачивания)

Титан (Ti): 0,6-1,2% (стабилизирует сплав за счет образования карбидов, предотвращая истощение хрома на границах зерен (частая причина межкристаллитной коррозии); также способствует незначительному упрочнению осадком)

Углерод (C): ≤ 0,05% (сведен к минимуму для уменьшения образования карбида, которое может нарушить коррозионную стойкость в чувствительных средах)

Кремний (Si): ≤ 0,5% (способствует раскислению во время производства и способствует образованию оксидного слоя для устойчивости к окислению)

Марганец (Mn): ≤ 1,0% (повышает технологичность в горячем состоянии, уменьшая растрескивание при ковке и прокатке толстых листов и прутков)

Фосфор (P): ≤ 0,03% (строго ограничено, чтобы избежать охрупчивания на границе зерен и снизить риск развития SCC)

Сера (S): ≤ 0,01% (сведена к минимуму для обеспечения хорошей пластичности и устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением в суровых химических средах)

Алюминий (Al): ≤ 0,2% (следовые количества способствуют окислению без ущерба для коррозионной стойкости или технологичности)

Эта специально разработанная смесь, сочетающая никель-хром для устойчивости к окислению, молибден для снижения кислотостойкости и медь для защиты от кислот, обеспечивает фирменные для сплава 825 коррозионные характеристики «один сплав подходит многим».

Основные свойства

Сплав 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) и его различные формы демонстрируют исключительные свойства, адаптированные для агрессивных сред с умеренными температурами:

Механические свойства (в состоянии отжига)

Прочность на разрыв: 550-700 МПа (79 800-101 500 фунтов на квадратный дюйм) при комнатной температуре; сохраняет давление ~400 МПа (58 000 фунтов на кв. дюйм) при 400 °C (752 °F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 240-345 МПа (34 800-50 000 фунтов на квадратный дюйм) при комнатной температуре; сохраняет ~200 МПа (29 000 фунтов на кв. дюйм) при 400 °C (752 °F)

Относительное удлинение (в 50 мм): 30-45% (отличная пластичность для холодной штамповки, например, для изгибания проволоки в пружины, придания формы трубам в химических технологических линиях, глубокой вытяжки листа в резервуарах)

Уменьшение площади: 50-65% (превосходная ударная вязкость, устойчивость к разрушению при механических нагрузках и термоциклировании)

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

Коррозионная стойкость (основное преимущество)

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

Восстановительная среда: выдерживает соляную кислоту (разбавленные концентрации до 40 ° C / 104 ° F), серную кислоту (разбавленную до умеренных концентраций) и фосфорную кислоту — идеально подходит для заводов по переработке кислот.

Стойкость к хлоридам: исключительная стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии в морской воде, рассолах и богатых хлоридами технологических потоках (проходит испытание на точечную кислотность 6% хлорида железа при температуре 40 ° C / 104 ° F) — критически важно для морского и шельфового применения.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Высокая стойкость к SCC в хлоридных, сероводородных (H₂S) и высокосернистых газовых средах — соответствует стандартам NACE MR0175/ISO 15156 для применения на нефтяных месторождениях.

Другие среды: устойчив к кислотному дренажу шахт, химическим растворам выщелачивания и промышленному пару — универсален для горнодобывающей промышленности и производства электроэнергии.

Физические свойства

Плотность: 8,14 г/см³ (0,294 фунта/дюйм³) (ниже, чем у чистых никелевых сплавов, что снижает вес в конструкционных конструкциях, таких как морские 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 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 термического напряжения в собранных системах, таких как трубопроводы химических процессов)

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

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

Свойства при высоких температурах

Постоянная рабочая температура: до 540 °C (1000 °F) (оптимальная для коррозионной стойкости; кратковременное воздействие до 815 °C/1500 °F для сред, подверженных только окислению)

Сопротивление ползучести: Умеренные характеристики ползучести — 1000-часовая прочность на разрыв при ползучести ~80 МПа (11 600 фунтов на кв. дюйм) при 500 °C (932 °F) (подходит для технологического оборудования с умеренными температурами)

Формы продукции

Сплав 825 (Incoloy 825, UNS N08825) изготавливается в различных формах для специализированных коррозионных применений:

Пруток: Круглый пруток (диаметры 6-200 мм) и Плоский пруток (толщина 5-100 мм, ширина 20-500 мм) — идеально подходит для механической обработки в валы химических насосов, корпуса клапанов и высокопрочные крепежные элементы для шельфового оборудования.

Лента: Тонкие, плоские полосы (толщина 0,07-0,8 мм, ширина 3-80 мм) — используются в термических напыляемых покрытиях для защиты от коррозии на стальных подложках и гибких уплотнениях для химических реакторов.

Проволока: Проволока Incoloy 825 (диаметры 0,3-6 мм) — служит в качестве сварочного присадочного металла (TIG/MIG) для соединения деталей 825, в качестве прецизионных пружин в морских приборах, а также в качестве сенсорной проволоки в химических технологических линиях.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни (диаметры 2-50 мм) — используются для присадочного металла GTAW и изготовления небольших компонентов, таких как измерительные щупы и стержни клапанов в кислотных заводах.

Трубы и трубы: бесшовные трубы (наружный диаметр 4-150 мм, толщина стенки 0,5-10 мм) и трубы (NPS 1/2-12) — критически важны для химических технологических линий, морской транспортировки рассола и труб теплообменников.

Фольга: Ультратонкие листы (толщина 0,012-0,1 мм) — используются в качестве коррозионностойких вкладышей для электронных компонентов и тонких прокладок в прецизионных химических приборах.

Плита и лист: Плита (толщина 3-50 мм) и Лист (толщина 0,2-3 мм) — изготавливаются в резервуарах для хранения химикатов, корпусах реакторов и конструкционных панелях морских платформ.

Полоса: Узкие плоские полосы (толщина 0,07-2 мм, ширина 2-50 мм) — используются для прецизионных компонентов, таких как ребра теплообменника, электрические контакты и уплотнительные кольца в коррозионном оборудовании.

Поковочный материал: заготовки и слитки (размером до 500×500 мм) — горячештампуемые в сложные формы (например, корпуса насосов, большие корпуса клапанов), требующие высокой коррозионной стойкости и прочности.

Приложений

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

Химическая обработка

Производство и обращение с кислотой: резервуары для хранения (пластины/листы), передаточные трубы (трубы/трубы) и рабочие колеса насосов (прутки/поковочные материалы) для заводов по производству серной, соляной и фосфорной кислоты — устойчивы к разложению кислот и загрязнению продукта.

Фармацевтическая и пищевая промышленность: смесители, реакторы и упаковочная пленка (фольга/лист) — коррозионная стойкость предотвращает выщелачивание металла в чувствительные продукты.

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

Нефтегазовая отрасль (морская и наземная)

Морские платформы: компоненты устья скважины (стержень/поковочный материал), подводные трубопроводы (трубы) и конструкционные панели (пластины) — устойчивы к коррозии морской воды и воздействию высокосернистого газа (H₂S).

Скважинное оборудование: Насосно-компрессорные трубы и обсадные трубы для скважин с высокой минерализацией и высоким H₂S (трубы) — соответствуют стандартам NACE MR0175 для работы в кислой среде.

Нефтеперерабатывающие заводы: Установки перегонки сырой нефти и отпарные установки для отпаривания кислой воды (пластинчатые/трубные) — устойчивы к коррозии от серосодержащих углеводородов.

Судостроение и судостроение

Судовые системы: линии охлаждения морской воды (трубы), гребные валы (бар) и компоненты корпуса (плита) — устойчивы к коррозии морской воды и биообрастанию.

Опреснительные установки: мембраны системы обратного осмоса (RO) и трубы для обработки соляного раствора (труба/труба) — устойчивы к концентрированным растворам хлоридов.

Электроэнергии

Ядерная энергетика: компоненты системы вторичного теплоносителя (труба/пластина) — устойчивы к радиационной коррозии и воздействию высокотемпературной воды.

Установки по переработке отходов в энергию: Системы десульфурации дымовых газов (ДДГ) (пластинчатые/трубные) — устойчивы к побочным продуктам очистки дымовых газов серной кислоты.

Горнодобывающая промышленность и металлургия

Кислотный дренаж шахт: Сборные баки и транспортные трубы (пластинчатые/трубные) — устойчивы к низкому уровню pH шахтных стоков и загрязнениям тяжелыми металлами.

Обработка металла: Приспособления для термообработки (ковочный материал/пруток) и детали для обработки расплавленного металла — устойчивы к коррозионным флюсам и высокотемпературному воздуху.

Специализированные приложения по формам

Проволока: Сварочный присадочный металл для компонентов химических заводов; Прецизионные пружины в морских приборах.

Трубы: Химические технологические линии и морские трубопроводы для транспортировки соляного раствора.

Пластина/лист: Резервуары для хранения кислоты и сосуды фармацевтических реакторов.

Поковочный материал: большие корпуса насосов и устьевые клапаны для нефти и газа.

Таким образом, сплав 825 (Incoloy 825 Wire, UNS N08825) — доступный в формах от прутков и проволоки до листов и ковки — устанавливает эталон универсальной коррозионной стойкости. Его способность противостоять окисляющим, восстановительным и хлоридным средам в сочетании с различными формами продукции делает его незаменимым материалом в химической промышленности, нефтегазовой, морской и других отраслях, где надежность в суровых химических условиях не подлежит обсуждению.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 959 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.