Сплав 925, Инколой 925 Бар (Круглый стержень, Плоский стержень), UNS N09925

Сплав 925, Проволока Инколой 925, UNS N09925

Сплав 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) - Введение с составом, свойствами, применением и формами выпуска

Сплав 925, коммерчески известный как Incoloy 925 и обозначенный UNS N09925, представляет собой дисперсионно-упрочняющий никель-железо-хромовый суперсплав, известный своим исключительным сочетанием коррозионной стойкости, высокой механической прочности и технологичности. Разработанный для работы в суровых условиях, включая высокосернистый газ, морскую воду и кислотные среды, этот сплав устраняет разрыв между высокопрочными сталями и коррозионно-стойкими никелевыми сплавами, что делает его критически важным материалом в нефтегазовой, аэрокосмической и морской 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 925 Wire, в частности, выделяется своей равномерной прочностью и коррозионной стойкостью, что делает ее идеальной для сварки, производства пружин и прецизионных компонентов в шельфовой и химической промышленности. Ниже приведен подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практического применения и доступных форм продукции.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 925 (Incoloy 925, UNS N09925) является основой его двойного 优势: коррозионной стойкости и прочности при дисперсионной прочности. Типичный состав (по весу) следующий:

Никель (Ni): 42-46% (первичный матричный элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость к хлоридным и высокосернистым газовым средам; также позволяет осаждать упрочняющие фазы)

Железо (Fe): 22-26% (уравновешивает стоимость и плотность сплава, сохраняя при этом коррозионную стойкость; повышает технологичность для формовки в проволоку, трубы и листы)

Хром (Cr): 19-21% (образует плотный, защитный слой оксида хрома, обеспечивающий стойкость к окислению, сульфидации и общей коррозии в кислых средах)

Молибден (Mo): 2,5-3,5% (повышает стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии в средах, богатых хлоридами, например, в морской воде, рассолах, и повышает прочность при высоких температурах)

Медь (Cu): 1,5-2,5% (повышает устойчивость к восстановительным кислотам, таким как серная кислота, и способствует дисперсионному упрочнению для повышения прочности)

Титан (Ti): 1,9-2,4% (ключевой дисперсионно-упрочняющий элемент — образует гамма-прайм-(γ') интерметаллические осадки при старении, значительно повышая прочность)

Алюминий (Al): 0,1-0,5% (работает с титаном для очистки гамма-прайм-осадков, еще больше повышая прочность без ущерба для пластичности)

Углерод (C): ≤ 0,03% (сведен к минимуму для предотвращения осаждения карбида на границах зерен, которое может снизить коррозионную стойкость и вызвать охрупчивание)

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

Марганец (Mn): ≤ 0,5% (улучшает способность к горячей обработке, позволяя изготавливать тонкие формы, такие как проволока и фольга)

Фосфор (P): ≤ 0,015% (строго ограничено, чтобы избежать охрупчивания на границе зерен и снизить риск коррозионного растрескивания под напряжением)

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

Эта специально разработанная смесь, сочетающая никель-хром-молибден для коррозионной стойкости и титан-алюминий для прочности, обеспечивает уникальный баланс производительности сплава 925.

Основные свойства

Сплав 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) и его различные формы демонстрируют исключительные свойства, которые делают их незаменимыми в коррозионных средах с высокими нагрузками:

Механические свойства (состаренное состояние, 720°C/1328°F в течение 8 часов)

Прочность на разрыв: 1034-1241 МПа (150 000-180 000 фунтов на квадратный дюйм) при комнатной температуре; сохраняет ~758 МПа (110 000 фунтов на квадратный дюйм) при 315 °C (600 °F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 896-1034 МПа (130 000-150 000 фунтов на квадратный дюйм) при комнатной температуре; сохраняет ~689 МПа (100 000 фунтов на кв. дюйм) при 315 °C (600 °F)

Относительное удлинение (в 50 мм): 15-25% (отличная пластичность при холодной штамповке, например, при сгибании проволоки в пружины, придании трубе формы в сложные изгибы)

Уменьшение площади: 30-40% (превосходная ударная вязкость, устойчивость к разрушению при механических нагрузках и термоциклировании)

Твердость: 32-38 HRC (твердость по Роквеллу) при комнатной температуре; поддерживает ~28 HRC при 315°C (600°F)

Коррозионная стойкость

Общая коррозия: Отличная стойкость к высокосернистым газам (H₂S-богатым) средам, морской воде, рассолам и кислотам (серной, фосфорной, уксусной). Превосходит нержавеющую сталь 316 и даже некоторые никелевые сплавы в хлоридных и кислых условиях.

Точечная и щелевая коррозия: Устойчив к точечной коррозии в 3,5% растворе NaCl (имитатор морской воды) при температуре до 60 ° C (140 ° F) и щелевой коррозии в жестких рассолах, что имеет решающее значение для шельфовых и морских применений.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Обладает высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением в высокосернистых газах (H₂S) и хлоридных средах, соответствует стандартам NACE MR0175/ISO 15156 для применения на нефтяных месторождениях.

Стойкость к окислению: образует стабильный слой оксида хрома, устойчивый к образованию накипи на воздухе при температурах до 815 ° C (1500 ° F) в течение длительного времени.

Физические свойства

Плотность: 7,8 г/см³ (0,282 фунта/дюйм³) (ниже, чем у чистых никелевых сплавов, снижает вес при конструкционных применениях)

Теплопроводность: 13,8 Вт/(м·К) при 20°C (68°F); увеличивается до 20,9 Вт/(м·К) при 500°C (932°F) (эффективная теплопередача компонентов теплообменника)

Коэффициент теплового расширения: 12,8 мкм/(м·К) (20-100°C/68-212°F); 15,1 мкм/(м·К) (20-500°C/68-932°F) (контролируемое расширение для минимизации термического напряжения в собранных системах, таких как устьевое оборудование)

Модуль упругости: 200 ГПа (29 000 ksi) при комнатной температуре; снижается до ~180 ГПа (26 100 фунтов на квадратный дюйм) при 500°C (932°F)

Температура плавления: 1350-1400 °C (2462-2552 °F)

Свойства при высоких температурах

Постоянная рабочая температура: до 540 ° C (1000 ° F) (сохраняет прочность и коррозионную стойкость; при кратковременном воздействии может выдерживать температуру до 760 ° C / 1400 ° F)

Сопротивление ползучести: Хорошие характеристики ползучести при умеренных температурах — 1000-часовая прочность на разрыв при ползучести ~241 МПа (35 000 фунтов на квадратный дюйм) при 427 °C (800 °F)

Формы продукции

Сплав 925 (Incoloy 925, UNS N09925) изготавливается в различных формах для специализированных коррозионных и высоконагруженных применений:

Пруток: Круглый пруток (диаметр 6-200 мм) и Плоский пруток (толщина 5-100 мм, ширина 20-500 мм) — идеально подходит для обработки деталей устья скважины, штоков клапанов и высокопрочных крепежных элементов для шельфовой нефтегазовой отрасли.

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 925 (диаметры 0,3-6 мм) — служит в качестве сварочного присадочного металла (TIG/MIG) для соединения деталей 925, в качестве прецизионных пружин в морских условиях, а также в качестве сенсорной проволоки в скважинах на высокосернистый газ.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни (диаметры 2-50 мм) — используются для присадочного металла GTAW и изготовления мелких деталей, таких как валы насосов и измерительные щупы.

Трубы и трубы: бесшовные трубы (внешний диаметр 4-150 мм, толщина стенки 0,5-10 мм) и трубы (NPS 1/2-12) — критически важны для скважинных насосно-компрессорных труб, морской транспортировки соляного раствора и химических технологических линий.

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

Плита и лист: Плита (толщина 3-50 мм) и Лист (толщина 0,2-3 мм) — изготавливаются из конструкционных деталей морских платформ, пластин теплообменников и вкладышей резервуаров для хранения химикатов.

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 коррозионных средах.

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

Приложений

Исключительный баланс прочности и коррозии сплава 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) делает его основным продуктом в отраслях, требующих как долговечности, так и устойчивости к суровым условиям:

Нефтегазовая отрасль (морская и наземная)

Скважинное оборудование: Насосно-компрессорные трубы, обсадные трубы и устьевые компоненты скважин (прутки/трубы/поковочный материал) — устойчивы к коррозии сернистого газа (H₂S) и соляного раствора в скважинах высокого давления, соответствуют стандартам NACE MR0175.

Морские платформы: Конструкционные детали (плита/лист), крепеж (стержень) и трубы для транспортировки жидкости (труба) — выдерживает коррозию морской воды и циклические нагрузки от волн и ветра.

Подводные системы: Коллекторы и соединители (поковочный материал/труба) — поддерживает целостность в глубоководных средах с высоким содержанием хлоридов.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Комплектующие самолетов: высокопрочный крепеж (пруток/проволока) и детали двигателя (поковочный материал) — устойчивы к коррозии от реактивного топлива и атмосферной влаги, выдерживая при этом механические нагрузки.

Ракетные и космические системы: прецизионные пружины (проволока) и конструкционные элементы (листы) — уравновешивают прочность и коррозионную стойкость для суровых условий эксплуатации.

Судостроение и судостроение

Судовые силовые установки: валы и подшипники (прутковый/поковочный материал) — устойчивы к коррозии и износу морской воды.

Опреснительные установки: трубы для обработки рассола (трубы) и пластины теплообменника (листовые) — выдерживают концентрированные растворы хлоридов.

Химическая обработка

Оборудование для работы с кислотой: насосы, клапаны и резервуары (стержневые/пластинчатые/трубные) — устойчивы к коррозии серной и фосфорной кислотой.

Фармацевтическое производство: Емкости с футеровкой из нержавеющей стали (фольга/лист) — предотвращает загрязнение продукта в результате выщелачивания металла.

Электроэнергии

Установки по переработке отходов в энергию: компоненты очистки дымовых газов (пластины) — устойчивы к коррозионным побочным продуктам, таким как серная кислота.

Геотермальная энергетика: Устьевые насосно-компрессорные трубы (трубы) — выдерживают воздействие высокотемпературных геотермальных жидкостей с высокой минерализацией.

Специализированные приложения по формам

Проволока: Сварочный присадочный металл для компонентов нефтяных месторождений; Прецизионные пружины для морских приборов.

Труба/Труба: Скважинные насосно-компрессорные трубы для скважин с высокосернистым газом; Линии транспортировки рассола на опреснительных установках.

Прутковый / Поковочный материал: Устьевая арматура и корпуса насосов для морской нефтегазовой отрасли.

Плита/лист: Конструкционные детали морских платформ и футеровка резервуаров для хранения химикатов.

Таким образом, сплав 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) — доступный в формах от прутков и проволоки до листов и ковки — обеспечивает непревзойденный баланс высокой прочности и коррозионной стойкости. Его разнообразные формы продукции позволяют создавать индивидуальные решения для нефтегазовой, аэрокосмической, морской и химической отраслей, делая его критически важным материалом в приложениях, где важны как долговечность, так и устойчивость к окружающей среде.

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 1024 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.