P/M N690 Коррозионностойкий сплав, UNS N06690, E FORU

### **P/M Alloy 690 (UNS N06690) - никель-хромовый коррозионностойкий сплав** #### **Обзор** **P/M Alloy 690 (UNS N06690)** представляет собой порошковую металлургию (P/M) форму никель-хромового сплава, специально разработанную для обеспечения исключительной устойчивости к коррозии, особенно в высокотемпературных водных средах. Обладая значительно более высоким содержанием хрома (~30%), чем сплавы, такие как сплав 600 (UNS N06600), он демонстрирует превосходные характеристики против окисляющих сред, коррозионного растрескивания под напряжением (SCC) и едкой коррозии. Производственный процесс P/M, обычно включающий газовое распыление и консолидацию с помощью горячего изостатического прессования (HIP)**, позволяет получить материал с тонкой, однородной и изотропной микроструктурой. Это устраняет химическую сегрегацию и бандажирование, которые иногда могут возникать в кованых изделиях, что приводит к высокостабильной и предсказуемой коррозионной стойкости и механическим свойствам во всех направлениях. Это делает его идеальным выбором для критически важных компонентов с высокой степенью целостности. --- #### **Химический состав (% по массе - типичный)** Высокое содержание хрома является определяющей особенностью состава этого сплава. | Элемент | Содержание (%) | | :--- | :--- | | **Никель (Ni)** | **≥ 58,0** | | **Хром (Cr)** | **28,0 - 31,0** | | **Железо (Fe)** | **7,0 - 11,0** | | **Углерод (C)** | **≤ 0.05** | | **Марганец (Mn)** | **≤ 0.50** | | **Кремний (Si)** | **≤ 0.50** | | **Медь (Cu)** | **≤ 0.50** | | **Алюминий (Al)** | **≤ 0.50** | | **Титан (Ti)** | **≤ 0.50** | | **Сера (S)** | **≤ 0,015** | * **Никель (Ni):** Обеспечивает стабильную аустенитную матрицу и присущую ей стойкость к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением и восстановительным средам. * **Хром (Cr):** Ключевой легирующий элемент. Высокое содержание хрома отвечает за его выдающуюся стойкость к окисляющим коррозиям (например, азотной кислоте, горячим окисляющим хлоридам) и образованию высокозащитной пленки оксида хрома. Это имеет решающее значение для устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением в средах, содержащих хлориды и каустики. * **Железо (Fe):** Добавлено для укрепления твердого раствора и экономичности. --- #### **Физические и механические свойства** В следующей таблице приведены основные свойства сплава P/M 690 в состоянии отжига на твердый раствор. | Собственность | Значение / Описание | | :--- | :--- | | **Плотность** | 8,19 г/см³ | | **Диапазон плавления** | ~1340 - 1380 °C (2445 - 2515 °F) | | **Теплопроводность** | 12,0 Вт/м·К (при 100°C) | | **Удельная теплоемкость (20°C)** | 450 Дж/кг· К | | **Средний коэффициент теплового расширения** | 13,5 мкм/м·°C (20-300°C) | | **Модуль упругости** | 214 ГПа (31 x 10⁶ фунтов/кв. дюйм) | | **Прочность на разрыв (HIP + отожженный, RT)** | ~655 - 760 МПа (95 - 110 фунтов на квадратный дюйм) | | **Предел текучести (смещение 0,2%, HIP + отожженный, RT)** | ~280 - 350 МПа (40 - 51 ksi) | | **Удлинение (HIP + отожженный, RT)** | ~40% - 50% | | **Возможность работы при высоких температурах** | Превосходная стойкость к окислению до **1100°C (2010°F)**. | --- #### **Основные характеристики и применение** **Ключевые характеристики:** 1. **Исключительная стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC):** Высокая стойкость к SCC в хлоридсодержащей и высокочистой водной среде, что делает его краеугольным материалом для ядерных применений. 2. ** Выдающаяся стойкость к окислительным средам: ** Высокое содержание хрома обеспечивает отличную стойкость к азотной кислоте, другим окисляющим кислотам и окисляющим солевым растворам. 3. ** Отличная коррозионная стойкость в щелочных растворах: ** Превосходит большинство никелевых сплавов в горячих щелочных средах. 4. ** Хорошая стойкость к высокотемпературному окислению: ** Образует стабильный, адгезивный оксидный слой, который защищает от образования накипи на воздухе и в атмосфере сгорания. 5. **Изотропные свойства:** Процесс P/M HIP обеспечивает равномерную коррозионную стойкость и механические свойства во всех направлениях, что имеет решающее значение для компонентов сложной формы. **Типичные области применения:** Сплав P/M 690 используется для критически важных компонентов в отраслях, где отказ из-за коррозии невозможен. * **Атомная энергетика (основное применение):** * ** Трубы парогенератора: ** Основной материал для замены труб в реакторах с водой под давлением (PWR) благодаря его доказанной устойчивости к хлоридам и едким SCC. ** Внутреннее устройство корпуса реактора: ** Компоненты, такие как проходки головки, болты формирователя перегородки и другие внутренние структуры активной зоны. * ** Химическая обработка:** * Оборудование для работы с азотной кислотой, нитратами и другими сильными окислителями. * Компоненты в установках, производящих фтористоводородную кислоту. * Трубки и фитинги каустического испарителя. * **Термическая обработка:** * Излучающие трубки, муфели и реторты для печей термической обработки. * Контроль загрязнения:** Компоненты в системах десульфурации дымовых газов. --- #### **Международные стандарты** P/M Alloy 690 подпадает под действие специальных стандартов для порошковых и консолидированных продуктов, в дополнение к устоявшимся стандартам для его деформируемой формы. | Форма продукта | ASTM (США) | ASME (США) | EN (Европейский) | УНС | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | **Порошковый преурсор** | **ASTM B964** | - | - | Н06690 | | **Заготовки и формы HIPed** | **ASTM B988** | - | **EN 10302 / NiCr29Fe** | Н06690 | | **Кованая трубка/пластина** | ASTM B166 / B168 | СБ-166 / СБ-168 | EN 10302 / NiCr29Fe | Н06690 | ** Важное примечание:** В то время как формы P/M (ASTM B988) идеально подходят для создания компонентов, близких к сетчатой, деформируемые формы (например, трубки и пластины) регулируются отдельными стандартами ASTM. Состав сплава остается неизменным, но способ производства (P/M или деформируемый) выбирается исходя из требований к геометрии и эксплуатационным характеристикам компонента. Для применения в ядерной энергетике требуются строгие дополнительные квалификационные требования к ядерному уровню (например, раздел III ASME). --- #### **Резюме** Подводя итог, можно сказать, что сплав P/M 690 (UNS N06690)** является высокоспециализированным коррозионно-стойким сплавом, свойства которого улучшаются за счет производства методом порошковой металлургии. Очень высокое содержание хрома делает его предпочтительным материалом для защиты от коррозионного растрескивания под напряжением в ядерных парогенераторах и для противостояния агрессивным окисляющим химическим веществам. Процесс P/M HIP обеспечивает однородную и изотропную микроструктуру, обеспечивая максимальную надежность для критически важных компонентов сложной формы в атомной, химической и термической промышленности. Его разработка и стандартизация представляют собой значительное достижение в области материаловедения для приложений, критически важных для безопасности.

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 3205 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.