Alloy X-750, 2.4669, UNS N07750, Inconel® X-750 według ASTM B637 i EN 10302 - stop niklu
Spis treści:
| Norma | Gatunek Stopu | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skład Chemiczny % | ||||||||||||||
| Ni: | Cr: | Fe: | Ti: | Al: | Nb: | Co: | Mn: | Cu: | Si: | C: | S: | P: | Uwagi: | |
| ASTM | Alloy X-750 / N07750 / Inconel® X-750 | |||||||||||||
| >70,0 | 14,0-17,0 | 5,0-9,0 | 2,25-2,75 | 0,4-1,0 | 0,7-1,2 | <1,0 | <1,0 | <0,5 | <0,5 | <0,08 | <0,01 | - | Nb:Nb+Ta | |
| EN | 2.4669 / NiCr15Fe7TiAl | |||||||||||||
| >70,0 | 14,0-17,0 | 5,0-9,0 | 2,25-2,75 | 0,4-1,0 | 0,7-1,2 | <1,0 | <1,0 | <0,5 | <0,5 | <0,08 | <0,015 | <0,02 | Nb:Nb+Ta | |
| ISO | NW7750 | |||||||||||||
| >70,0 | 14,0-17,0 | 5,0-9,0 | 2,2-2,8 | 0,4-1,0 | 0,7-1,2 | <1,5 | <1,0 | <0,5 | <0,5 | <0,08 | <0,015 | - | Nb:Nb+Ta; Ni:Ni+Co | |
| GOST-R | EP601 / NiCr15Fe7TiAl | |||||||||||||
| Reszta | 14,0-17,0 | 5,0-9,0 | 2,0-2,6 | 1,10-1,35 | 0,7-1,2 | - | <0,5 | - | <0,5 | 0,03-0,10 | <0,015 | <0,015 | Nb:Nb+Ta | |
| JIS | NCF750 | |||||||||||||
| >70,0 | 14,0-17,0 | 5,0-9,0 | 2,25-2,75 | 0,4-1,0 | 0,7-1,2 | - | <1,0 | <0,5 | <0,5 | <0,08 | <0,015 | <0,03 | Nb:Nb+Ta; Ni:Ni+Co | |
Alloy X-750, Inconel® X-750, N07750 – opis
Stop alloy X-750, powszechnie znany jako Inconel® X-750, jest jednym ze stopów niklowo-chromowych. Został on opracowany specjalnie z myślą o żarowytrzymałości - zachowywaniu kształtu w podwyższonych temperaturach.
Zawartość alumunium i tytanu nie przekracza 6%, zatem stop alloy X-750 nie jest najłatwiejszy w spawaniu, lecz nie sprawia też ogromnych trudności. Wymagana jest jednak odpowiednia technika i obróbka cieplna. Więcej w sekcji „spawanie".
Wzbogacenie stopu alloy X-750 o pierwiastki takie jak kobalt, molibden, boron, cyrcon, wolfram i / lub niob zaskutkowałoby powstaniem nadstopów zdolnych do pracy jako elementy turbin gazowych.
Zastosowanie
Typowe zastosowania to elementy turbin gazowych (zarówno lotniczych, jak i przemysłowych), elementy złączne pracujące w wysokich temperaturach, sprężyny i silniki rakietowe. Po nieco innej obróbce cieplnej, alloy X-750 jest również wykorzystywany do produkcji komponentów reaktorów jądrowych, zazwyczaj reaktorów wodnych ciśnieniowych PWR i reaktorów wodnych wrzących (BWR). Może być również używany do zastosowań w temperaturach kriogenicznych.
Alloy X-750, Inconel® X-750, N07750 - własności fizyczne i mechaniczne
Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:
- Gęstość: 8,28 g/cm3
- Temperatura pierwszego topnienia: 1290 °C
- Temperatura wydzieleń: 955 °C
Własności mechaniczne prętów ze stopu Inconel® X-750 w temperaturze pokojowej:
- Wytrzymałość na rozciąganie: 1200 MPa
- Granica plastyczności: 815 MPa
- Wydłużenie: 27%
Własności mechaniczne prętów ze stopu Inconel® X-750 w temperaturze 540°C:
- Wytrzymałość na rozciąganie: 1050 MPa
- Granica plastyczności: 725 MPa
- Wydłużenie: 26%
Naprężenie zrywające prętów wykonanych z Inconel X750 przy badaniu trwającym 1000h w danej temperaturze:
- 650°C: 470 MPa
- 870°C: 50 MPa
Odporność na korozję
Jako superstop alloy X-750 wykazuje się wysoką odpornością na podstawowe rodzaje korozji. Poniżej omawiamy wyniki badań odporności na niektóre wymagające środowiska.
Płynne węglany - trwające przez 504 h badanie wykonane w stopionej soli węglanowej w temperaturze 900°C wykazało dostateczną odporność Inconel® X-750 na stopione węglany. W teście całkowita głębokość ataku korozji wyniosła 0,27 mm.
Bardzo gorąca woda - w odpowietrzonej wodzie o wysokiej czystości w temperaturze 300-350°C Inconel® X-750 jest podatny na korozyjne pękanie naprężeniowe. Jest też narażony na międzykrystaliczne pękanie naprężeniowe w warunkach napowietrzonej gorącej wody. Nieoptymalna obróbka cieplna jeszcze pogarsza odporność tego stopu na gorącą wodę (więcej informacji w sekcji o obróbce cieplnej).
Halogenki - X-750 nie jest odporny na fluorowodór HF, jak też kwas heksafluorokrzemowy H2SiF6 w temperaturze powyżej 50°C . Kontakt z tymi czynnikami jest przyczyną korozyjnego pękania naprężeniowego.
X-750 nie jest odporny na fluorowodór HF, który powoduje korozyjne pękanie naprężeniowe.
Spawanie
43 grupa spawalniczej według ISO 15608.
Wybór materiałów spawalniczych dla stopu Inconel® X-750:
- Spoiwo: ERNiFeCr-2
Najlepsze praktyki spawania tego stopu.
- Odpowiednio prowadź spaw w celu zminimalizowania naprężeń
- Minimalizuj wprowadzaną ilość ciepła
- W przypadku spoin o dużym przekroju stosuj wielokrotnie wyżarzanie odprężające pomiędzy poszczególnymi sesjami spawania.
Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem
Cząstki aluminium lub miedzi na powierzchni stopu Inconel® X-750 szybko się z nim łączą w podwyższonych temperaturach, pogarszając odporność na korozję i właściwości mechaniczne stopu. Wszystkie zanieczyszczenia powinny zostać usunięte z elementów przed ich obróbką cieplną.
Ciśnienie formowania na gorąco dla stopu alloy X-750:
- 870°C: 335 MPa
- 1040°C: 299 MPa
- 1095°C: 265 MPa
- 1150°C: 230 MPa
Kucie - Poniżej 980 °C, stop jest twardy i kruchy, a próby jego obróbki mogą spowodować pęknięcia. Kucie ciężkie powinno być wykonywane w temperaturze około 1040 °C, a metal powinien być ponownie podgrzewany za każdym razem, gdy ostygnie poniżej tej temperatury. Odkuwki mogą być wykańczane w nieco niższej temperaturze od 980 do 1040 °C.
- Kucie: 980-1205 °C
- Kucie ciężkie: 1040-1205 °C
- Chłodzenie powietrzem
Elementy o zmiennym przekroju są szczególnie podatne na pękanie termiczne podczas chłodzenia. W przypadku bardzo dużych przekrojów konieczne może być chłodzenie w piecu.
Obróbka skrawaniem - alloy X-750 należy do grupy D-2, co oznacza, że jest bardzo wytrzymały na ścieranie a jego obróbka skrawaniem jest bardzo trudna. Elementy z tego stopu powinny być obrobione zgrubnie w stanie zmiękczonym, a następnie poddane obróbce wykańczającej po starzeniu. Podczas starzenia następuje skurcz aż do 0,07%, co należy uwzględnić podczas obróbki zgrubnej.
Wyoblanie - w przypadku stopów na bazie niklu wyoblanie elektryczne jest preferowane w stosunku do ręcznego. Praktyczny limit grubości półfabrykatu dla ręcznego wyoblania stopu alloy X-750 wynosi 0,94 mm. Maksymalna twardość półfabrykatu wynosi 94 HRB.
Wyżarzanie zmiękczające powinno być wykonywane w temperaturze 955-1150°C przez 30-60 min (przy wyżarzaniu ciągłym) lub 60-180 min (przy wyżarzaniu długookresowym). Chłodzenie powietrzem.
Przesycanie i starzenie - stopy niklu zwykle nie wymagają zabiegu przesycania przed hartowaniem starzeniowym. Jednak w przypadku alloy X-750 można tę procedurę zastosować w celu zwiększenia maksymalnej żarowytrzymałości w temperaturze powyżej 600°C, co jest niezbędne w przypadku wysokotemperaturowych sprężyn i łopatek turbin. Aby to osiągnąć, stop alloy X-750 należy przesycić, schłodzić w powietrzu, a następnie poddać podwójnemu cyklowi starzenia (w wysokiej i niskiej temperaturze). AMS 5668 i AMS 5671 podają przy tym różne temperatury.
Dwustopniowe przesycanie nie daje optymalnej ochrony przed korozją w bardzo gorącej odpowietrzonej wodzie (środowisko typowe dla reaktorów wodnych wrzących). Literatura zaleca w tym przypadku przesycanie jednostopniowe (uwaga, może ono obniżać odporność na korozję w wodzie napowietrzonej):
Polerowanie elektrolityczne
Zalecana technika polerowania elektrolitycznego stopu alloy X-750:
Elektrolit - 25ml H3PO4, 25 ml HNO3, 50ml H2O. Katoda platynowa. 17,8 A/cm2 przez 5-10 sekund.
Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:
- Odkuwki
- Pręty
- Rury
Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:
alloy X-750, alloy x750, N07750, AISI 688, 72Ni15.5Cr-0.95Cb,2-5Ti,0.70Al-7.0Fe, AMS5698, ASTM B637 Grade 688, Pyromet Alloy X-750, NAS 750, AMS 5747, AMS 7246, AMS 5542, AMS 5583, AMS 5667, AMS 5671, AMS 5779, AMS 7246B, AMS AS7245, Inconel® X-750, Unitemp® 750, Nickelvac® X-750, J467, SAE J467, 2.4669, NW7750, NiCr15Fe7TiAl, NC750, EP601, Sanicro® 75XT, Sanicro® 75X1T