Инконель (англ. Inconel) — семейство[1]аустенитныхникель-хромовыхжаропрочных сплавов. Зарегистрированный торговый знак компании Special Metals Corporation[англ.][2]. Инконель обычно применяется в разнообразном оборудовании, работающем при высоких температурах или в химически агрессивных средах. Часто название сокращают до «Inco» (иногда «Iconel»). Поскольку название запатентовано, другие фирмы выпускают аналоги сплава с разнообразными названиями, так, для Inconel 625 аналогами являются: Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 и Nicrofer 6020.[3]
Свойства
Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконеля на его поверхности образуется тонкая устойчивая пассивирующая окисная плёнка, предохраняющая поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для тех применений, для которых не подходят алюминий или сталь.
Механическая обработка
Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклёпу. Поэтому такие сплавы, как Инконель 718, обрабатывают глубоким, но медленным резанием с использованием твердосплавного инструмента.
Сварка
Большинство сплавов Инконель плохо сваривается из-за растрескивания и микроструктурного разделения легирующих элементов, хотя есть сплавы, которые свариваются хорошо.
Сплавы из семейства Инконель
- Inconel 600
- Inconel 625: кислотостойкий, хорошая свариваемость
- Inconel 690: низкое содержание кобальта для атомной промышленности (для уменьшения образования кобальта-60)
- Inconel 718: хорошая свариваемость
- Inconel X-750
- Inconel 751: повышенное содержания алюминия для повышения стойкости при высоких температурах
- Inconel MA758: дисперсноупрочненный, повышенная жаропрочность [4]
- Inconel 939: хорошая свариваемость
Химический состав сплавов
Сплавы семейства сильно различаются по композициям, но во всех доминирует никель, второй элемент — хром.
В состав супер-сплава INCONEL MA758 входит также Y (в виде оксида иттрия):
Применение
Инконель часто используется в экстремальных условиях — в газотурбинных двигателях, компрессорах, химических аппаратах, пароперегревателях. Инконель наносят как защитное покрытие аппаратов химической промышленности с помощью высокоскоростного газопламенного напыления. Об использовании инконеля в производстве своего автомобиля Nemesis объявила американская компания Trion Supercars.
Сплавы
Инконель MA758
Суперсплав MA758 на основе системы Ni-Cr-Fe получают механическим легированием[10] дисперсными наночастицами оксида иттрия Y2O3.[4]
Инконель 52, Инконель 52MSS
Сплавы Inconel 52 и Inconel 52MSS на основе системы Ni-Cr-Fe используется в качестве сварочных материалов для сварки изделий из Inconel 690, а также разнородных соединений из сплавов семейства Inconel и Incoloy с углеродистыми, низколегированными и нержавеющими сталями. Позволяют получить высокопрочные соединения устойчивые к радиационной и химической коррозии [11]
Инконель 690
Характеризуется превосходной устойчивостью к различным агрессивным средам и высоким температурам. Повышенное содержание хрома обеспечивает высокую стойкость к окисляющим кислотам (в особенности к азотной и плавиковой), солям, а также стойкость к сероводородной коррозии при высоких температурах. Кроме того, данный сплав устойчив к межкристаллитной коррозии и межкристаллитному коррозионному растрескиванию, обладает высокой радиационной стойкостью и устойчивостью к радиационной коррозии. Помимо высокой коррозионной стойкости этот сплав характеризуется жаропрочностью и идеальными технологическими характеристиками. Это делает его оптимальным материалом для производства теплообменных трубок парогенераторов реакторов АЭС [11].
Инконель 718
Жаропрочный сплав, предназначен для работы при температурах до 700 °C, один из наиболее распространённых сплавов семейства Инконель. Разработан и запатентован (патент США № 3046108 от 24.07.1962), автор Айзелштайн (Eiselstein)[13]. В 1970-е годы в США на долю сплава Инконель 718 приходилось свыше 50 % валового выпуска промышленных жаропрочных сплавов.
Сплав вначале применялся как обшивочный материал для сверхзвуковых самолётов[14]. Упрочнение сплава достигается за счёт медленного выделения интерметаллидного соединения никеля с титаном и ниобием. Сплав легко обрабатывется давлением и хорошо сваривается.
Сплав применяется для изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей[15].
Инконель X-750
Жаропрочный сплав, предназначен для работы при температурах до 815 °C. Разработан в 1944 году Кларенсом Бибером и Уолтером Самптером в Хантингтоне (США)[13]. Сплав применяется для создания износостойких коррозионно-стойких промышленных покрытий, изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей, например, пружин, работающих до 650 °C.[15]
См. также
Примечания
- ↑Special Metals Corporation alloys overview. Дата обращения: 6 октября 2020. Архивировано 1 декабря 2020 года.
- ↑High-Performance AlloysАрхивировано 8 декабря 2012 года., Special Metals Corporation
- ↑Special AlloysАрхивировано 5 июня 2009 года., Source 1 Alloys
- ↑ 12К.А. Ющенко, Ю.А. Семеренко, Е.Д. Табачникова, А.В. Подольский, Л.В. Скибина, С.Н. Смирнов, В.С. Савченко. Inconel MA758: новый наноструктурный суперсплав. Акустические и механические свойства в интервале температур 4,2—310 К // Металлофиз. новейшие технол. — 2013. — Т. 35, вып. 2. — С. 224-231. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑INCONEL 600Архивная копия от 7 ноября 2017 на Wayback Machine, Special Metals Corporation
- ↑INCONEL alloy 625Архивировано 26 февраля 2009 года., Special Metals Corporation
- ↑INCONEL alloy 718Архивная копия от 17 мая 2017 на Wayback Machine, Special Metals Corporation
- ↑INCONEL alloy MA758Архивная копия от 21 сентября 2020 на Wayback Machine, Special Metals Corporation
- ↑INCONEL alloy MA758Архивная копия от 11 октября 2020 на Wayback Machine, Институт металлофизики им. Г.В.Курдюмова НАН Украины
- ↑C. Suryanarayana. Mechanical alloying and milling // Progress in Materials Science. — 2001. — Т. 46. — С. 1-184. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑ 12Ю.А. Семеренко, А.В. Мозговой, Л.В. Скибина, К.А. Ющенко, А.В. Звягинцева. Акустические свойства новых сплавов Inconel 52 и Inconel 52MSS в интервале температур 77—1200 К // Металлофиз. новейшие технол. — 2015. — Т. 37, вып. 12. — С. 1643-1652. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- ↑Superalloys. Дата обращения: 21 января 2013. Архивировано 8 января 2017 года.
- ↑ 12Decker, R. F. Evolution of Wrought Age-Hardenable Superalloys, The Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, v. 58, № 9, 2006
- ↑Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969, стр. 488
- ↑ 12Ф.Ф. Химушин. Жаропрочные стали и сплавы. Москва, «Металлургия», 1969
- ↑msm.cam.ac.uk
