Сплав 925, лист Incoloy 925, UNS N09925

Сплав 925, проволока Incoloy 925, UNS N09925

Сплав 925 (проволока Incoloy 925, UNS N09925) — введение в состав, свойства, применения и формы продукции

Сплав 925, коммерчески известный как Incoloy 925 и обозначенный UNS N09925, представляет собой суперсплав, закалённый в осадках, осаждающий никель-железо-хром, известный своим исключительным сочетанием коррозионной устойчивости, высокой механической прочности и удобства изготовления. Спроектированный для процветания в суровых условиях — включая кислый газ, морскую воду и кислые среды — этот сплав соединяет высокопрочные стали и коррозионно-устойчивые никелевые сплавы, делая его ключевым материалом в нефтегазовой, аэрокосмической и морской 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 925, в частности, выделяется своей однородной прочностью и коррозионной устойчивостью, что делает её идеальной для сварки, производства пружин и точных компонентов в оффшорных и химических областях. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 925 (Incoloy 925, UNS N09925) лежит в основе его двойного 优势: устойчивости к коррозии и прочности, закалённой осадками. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): 42-46% (первичный матричный элемент, обеспечивающий коррозионную устойчивость к хлоридным и кислым газам; также способствует осадке в укрепляющих фазах)

Железо (Fe): 22-26% (балансирует стоимость и плотность сплава, сохраняя устойчивость к коррозии; повышает изготовимость для формовки в проволоку, трубку и лист)

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

Молибден (Mo): 2,5-3,5% (повышает устойчивость к появлению ямок и коррозии в трещинах в условиях с богатым хлоридами — например, в морской воде, рассолах — и повышает устойчивость к высоким температурам)

Медь (Cu): 1,5–2,5% (повышает устойчивость к восстанавливающим кислотам, таким как серная кислота, и способствует затвердеванию при осадках для усиления прочности)

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

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

Углерод (C): ≤ 0,03% (минимизировано для предотвращения осаждения карбида на границах зерен, что может снизить устойчивость к коррозии и привести к хрупкости)

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

Марганец (Миннесота): ≤ 0,5% (повышает температурную обработку, позволяя производить тонкие формы, такие как проволока и фольга)

Фосфор (P): ≤ 0,015% (строго ограничено, чтобы избежать хрупкости границы зерна и снизить риск коррозии при стреске)

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

Эта инженерная смесь — сочетающая никель-хром-молибден для устойчивости к коррозии и титан-алюминий для прочности — обеспечивает уникальный баланс производительности сплава 925.

Ключевые свойства

Сплав 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) и его различные формы обладают исключительными свойствами, которые делают их незаменимыми в коррозийных, высокострессовых средах:

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

Прочность на растяжение: 1034-1241 МПа (150 000–180 000 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~758 МПа (110 000 psi) при 315°C (600°F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 896-1034 МПа (130 000–150 000 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~689 МПа (100 000 psi) при 315°C (600°F)

Удлинение (в 50 мм): 15-25% (отличная пластичность для холодного формования — например, для сгибания проволоки в пружины, формирования трубы в сложные изгибы)

Уменьшение площади: 30-40% (превосходная ввязливость, устойчивость к разрушению под механическими нагрузками и термическими циклами)

Твёрдость: 32-38 HRC (твёрдость Роквелла) при комнатной температуре; поддерживает ~28 HRC при 315°C (600°F)

Коррозионная устойчивость

Общая коррозия: отличная устойчивость к кислым газам (богатым H₂S), морской воде, рассолам и кислотам (серной, фосфорной, уксусной). Превосходит 316 нержавеющих сплавов и даже некоторых никелевых сплавов в хлоридных и кислых условиях.

Коррозия в ямах и трещинах: противодействует пробоям в растворе NaCl 3,5% (имитация морской воды) при температурах до 60°C (140°F) и коррозии в резких рассолах — критично для морских и морских применений.

Напряженное коррозионное трещинование (SCC): Высокая устойчивость к SCC в условиях кислого газа (H₂S) и хлоридов, соответствует стандартам NACE MR0175/ISO 15156 для нефтяных месторождений.

Устойчивость к окислению: Образует стабильный слой оксида хрома, устойчивый к накипу в 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, что снижает вес в конструктивных приложениях)

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 для 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 теплового напряжения в собранных системах, таких как оборудование для головки скважины)

Модуль упругости: 200 ГПа (29 000 кси) при комнатной температуре; снижается до ~180 GPa (26 100 кси) при 500°C (932°F)

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

Высокотемпературные свойства

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

Сопротивление ползучести: хорошая производительность ползучести при умеренных температурах — сила разрыва ползучести за 1000 часов ~241 МПа (35 000 psi) при 427°C (800°F)

Формы произведений

Сплав 925 (Incoloy 925, UNS N09925) выпускается в различных вариантах для специализированных коррозийных и высоконапряжённых применений:

Планка: круглая (диаметры 6-200 мм) и плоская (толщина 5-100 мм, ширина 20-500 мм) — идеально подходят для обработки компонентов головки скважины, стержней клапанов и высокопрочных крепежных элементов для оффшорной добычи нефти и газа.

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 925 Wire (диаметры 0,3-6 мм) — служит сварочным наполнительным металлом (TIG/MIG) для соединения компонентов 925, как прецизионные пружины в морской среде и как сенсорные провода в скважинах для кислого газа.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни диаметром 2–50 мм, используемые для наполняющих металлов GTAW и производства мелких компонентов, таких как валы насосов и приборные зонды.

Труба и труба: Бесшовная труба (внешний диаметр 4-150 мм, толщина стенки 0,5-10 мм) и труба (NPS 1/2-12) — критически важны для прокладки труб в скважине, транспортировки рассола в море и линий химических процессов.

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

Пластина и лист: Лист (толщина 3-50 мм) и лист (толщина 0,2–3 мм) — изготовлены из конструктивных деталей оффшорных платформ, теплообменных пластин и вкладышей для химических резервуаров.

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

Ковочный материал: заготовки и слитки (размеры до 500×500 мм) — горячо кованые в сложные формы (например, насосные корпуса, турбинные диски), требующие высокой прочности и коррозионной устойчивости.

Применение

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

Нефть и газ (на шельфе и на суше)

Оборудование для подводных скважин: трубы, обсадные трубы и компоненты головки скважины (прут/труба/ковка) — устойчивы к коррозии кислого газа (H₂S) и рассола в скважинах высокого давления, соответствуя стандартам NACE MR0175.

Оффшорные платформы: конструктивные детали (пластины/листы), крепежные элементы (бар) и трубы для транспортировки жидкостей — выдерживают коррозию морской воды и циклические напряжения от волн и ветра.

Подводные системы: коллекторы и соединители (ковочный материал/трубка) — сохраняют целостность в глубоководных условиях с высоким содержанием хлоридов.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Компоненты самолёта: крепеж высокопрочных (планка/проволока) и детали двигателя (ковочный приклад) — устойчивы к коррозии от реактивного топлива и атмосферной влажности, при этом выдерживая механические нагрузки.

Ракетные и космические системы: прецизионные пружины (проволока) и конструктивные компоненты (лист) — балансируют прочность и коррозионную устойчивость для суровых эксплуатационных условий.

Морское и судостроение

Системы судового привода: валы и подшипники (планка/ковочный приклад) — устойчивы к коррозии и износу морской воды.

Опреснительные установки: трубы для обработки рассола (трубки) и теплообменники (листовые) — выдерживают концентрированные хлоридные растворы.

Химическая переработка

Оборудование для обработки кислоты: насосы, клапаны и баки (прут/пластина/трубка) — устойчивы к коррозии серной и фосфорной кислоты.

Фармацевтическое производство: сосуды с нержавеющей сталью (фольга/лист) — предотвращают загрязнение продукции выщелачиванием металла.

Производство электроэнергии

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

Геотермальная энергия: труба для развертки скважины — выдерживает высокотемпературные и высокосолёные геотермальные жидкости.

Специализированные приложения по форме

Проволока: сварка наполнительного металла для компонентов нефтяных месторождений; Прецизионные пружины для морских приборов.

Труба/труба: Скважинная труба для скважин для кислого газа; Линии транспортировки рассола на опреснительных заводах.

Штанги/ковачные материалы: клапаны и колонны насосов для добычи нефти и газа на шельфе.

Пластина/лист: Структурные детали оффшорной платформы и вкладыши резервуаров для хранения химикатов.

В итоге, сплав 925 (Incoloy 925 Wire, UNS N09925) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — обеспечивает непревзойденный баланс высокой прочности и коррозионной устойчивости. Её разнообразные формы продукции позволяют разрабатывать индивидуальные решения в нефтегазовой, аэрокосмической, морской и химической отраслях, что делает его критически важным материалом в приложениях, где необходимы как долговечность, так и экологическая устойчивость.

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 1028 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.