Alloy 690, 2.4642, UNS N06690, Inconel 690 - stop niklu

Alloy 690, 2.4642, UNS N06690, Inconel® 690 - stop niklu według ASTM B166, EN 10302

Alloy 690, 2.4642, Inconel® 690 – opis

Alloy 690 to stop niklowo-chromowo-żelazowy o najwyższej zawartości chromu (~29%) wśród stopów niklu nadających się do produkcji urządzeń ciśnieniowych. Wysoka zawartość Cr zapewnia mu wyjątkową odporność na utlenianie w wysokich temperaturach. Charakteryzuje się również dobrą odporność na azotowanie i siarczkowanie.

Alloy 690 ma więcej chromu i mniej węgla niż alloy 600, dzięki czemu jest bardziej odporny na naprężeniowe pękanie korozyjne wystawiony na działanie gorącej pary wodnej.

Zastosowanie

Stop ten jest wykorzystywany w generatorach pary w elektrowniach atomowych, przy gazyfikacji węgla oraz w zakładach przetwarzania kwasu siarkowego, azotowego i fluorowodorowego.

Alloy 690, 2.4642, Inconel® 690 - własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,2 g/cm³
• Ciepło właściwe: 450 J/kg⋅K
• Współczynnik przewodzenia ciepła: 12 W/m⋅K
• Współczynnik rozszerzalności liniowej: 14,3-17,3 μm/m⋅K
• Oporność elektryczna: 1,15 µΩ⋅m
• Temperatura topnienia: 1343-1377 °C

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w zależności od temperatury:

• 20-200°C: 14,31 μm/m⋅K
• 20-300°C: 14,53 μm/m⋅K
• 20-400°C: 14,80 μm/m⋅K
• 20-500°C: 15,19 μm/m⋅K
• 20-600°C: 15,70 μm/m⋅K
• 20-700°C: 16,18 μm/m⋅K
• 20-800°C: 16,60 μm/m⋅K
• 20-900°C: 17,01 μm/m⋅K
• 20-1000°C: 17,41 μm/m⋅K
• 20-1000°C: 17,79 μm/m⋅K

Pojemność cieplna w zależności od temperatury:

• 20°C: 450 J/kg⋅K
• 200°C: 497 J/kg⋅K
• 400°C: 551 J/kg⋅K
• 600°C: 604 J/kg⋅K
• 800°C: 658 J/kg⋅K
• 900°C: 684 J/kg⋅K
• 1000°C: 711 J/kg⋅K
• 1100°C: 738 J/kg⋅K

Przewodność cieplna w zależności od temperatury:

• 200°C: 15,4 W/m·K
• 400°C: 19,1 W/m·K
• 600°C: 22,9 W/m·K
• 800°C: 26,6 W/m·K
• 900°C: 28,5 W/m·K
• 1000°C: 30,1 W/m·K

Oporność elektryczna w zależności od temperatury:

• 20°C: 1,148 μΩ·m
• 200°C: 1,180 μΩ·m
• 400°C: 1,219 μΩ·m
• 600°C: 1,239 μΩ·m
• 800°C: 1,247 μΩ·m
• 900°C: 1,255 μΩ·m
• 1000°C: 1,265 μΩ·m

Moduł sprężystości wzdłużnej stopu w stanie wyżarzonym:

• 20°C: 206,9 GPa
• 204°C: 196,5 GPa
• 316°C: 190,3 GPa
• 427°C: 183,4 GPa
• 760°C: 155,1 GPa
• 980°C: 136,5 GPa
• 1090°C: 125,5 GPa

Typowe właściwości mechaniczne stopu 2.4642 w stanie wyżarzonym (+AT) zgodnie z normą EN 10302:

• Granica plastyczności: >240 MPa
• Wytrzymałość na rozciąganie: >590 MPa
• Wydłużenie: >30%

Granica plastyczności stopu 2.4642 w warunkach wysokiej temperatury, zgodnie z normą EN 10302:

• 100°C: >236 MPa
• 200°C: >228 MPa
• 300°C: >220 MPa
• 400°C: >216 MPa
• 500°C: >210 MPa
• 600°C: >200 MPa
• 700°C: >156 MPa
• 800°C: >120 MPa

Stabilność temperaturowa - Inconel® 690 zachowuje swoje właściwości mechaniczne pomimo długotrwałego wystawienia na działanie wysokich temperatur:

• Udarność KV
  • Bez ekspozycji na wysoką temperaturę: 190 J
  • 565°C, 1 000h: 156 J
  • 565°C, 4 000h: 171 J
  • 565°C, 12 000h: 164 J
  • 595°C, 1 000h: 195 J
  • 595°C, 4 000h: 170 J
  • 595°C, 13 428h: 170 J
  • 650°C, 1 000h: 198 J
  • 650°C, 4 000h: 179 J
  • 650°C, 12 000h: 172 J
  • 760°C, 1 000h: 214 J
  • 760°C, 4 000h: 201 J
  • 760°C, 12 000h: 184 J
• Wydłużenie:
  • Bez ekspozycji na wysoką temperaturę: 48 %
  • 565°C, 1 000h: 45 %
  • 565°C, 4 000h: 45 %
  • 565°C, 12 000h: 44 %
  • 595°C, 1 000h: 45 %
  • 595°C, 4 000h: 43 %
  • 595°C, 13 428h: 44 %
  • 650°C, 1 000h: 46 %
  • 650°C, 4 000h: 54 %
  • 650°C, 12 000h: 41 %
  • 760°C, 1 000h: 44 %
  • 760°C, 4 000h: 44 %
  • 760°C, 12 000h: 46 %

Odporność na korozję

Bardzo gorąca para wodna i rozcieńczone roztwory wodne - bardzo dobra odporność na korozyjne pękanie naprężeniowe w takich środowiskach (przykład: generator pary jądrowej). Przewyższa pod tym względem alloy 600, alloy X750 i alloy 718.

Związki azotu w wysokiej temperaturze - doskonała odporność na HNO₃ i dobra odporność na pozostałe nitrujące związki chemiczne.

Tempo korozji w roztworach kwasu azotowego i fluorowodorowego w temperaturze 60 °C:

• 10% HNO₃ + 3% HF - 0,15mm/rok
• 15% HNO₃ + 3% HF - 0,25mm/rok
• 20% HNO₃ + 2% HF - 0,15mm/rok

Związki siarki w bardzo wysokiej temperaturze - doskonała odporność dzięki wysokiej zawartości chromu.

Tempo korozji w utleniającym i redukującym środowisku siarkowym w temperaturze 720 °C:

• 1,5% H₂ + 3%O₂ + 36,5% H₂ + 59% Ar: 2,3mm/rok
• 1,5% H₂S + 98,5% H₂: 34,7mm/rok

Spawanie

Podstawowe informacje: grupa spawalnicza 43 (ISO 15608), p-numer lutowania mosiądzem 111 (ASME section IX).

Wybór materiałów spawalniczych:

• ENiCrFe-3, ENiCrFe-7 (elektroda); ERNiCr-3, ERNiCrFe-7 (drut spawalniczy)
• Przy łączeniu ze stalą 0-9% Ni: ENiCrFe-2 (elektroda); ERNiCr-3 (drut spawalniczy)
• Przy łączeniu z miedzią ENi-1; elektroda: ERNi-1 drut spawalniczy
• Przy łączeniu z miedzioniklem ENi-1; elektroda: ERNi-1 drut spawalniczy

Należy zachować ostrożność, aby zminimalizować rozcieńczenie miedzi w spoinie ze względu na wysoki poziom chromu w stopie 690. Wskazane może być "posmarowanie" niklem miedzianej lub miedziano-niklowej strony spoiny przed rozpoczęciem spawania.

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Zalecane parametry pracy i obróbki cieplnej:

• Kucie ciężkie: 1230-1040 °C
• Kucie lekkie: >870°C °C
• Wyżarzanie: ~1040 °C

Obróbka skrawaniem - grupa C, co oznacza trudność w obrabianiu na poziomie mniej więcej austenitycznej stali nierdzewnej. Najlepiej obrabiać w stanie zimnociągnionym lub zimnociągnionym i odprężonym.

Zalecane parametry toczenia stalą szybkotnącą:

• Obróbka zgrubna:
  • Posuw: 0,25 mm/obr
  • Prędkość skrawania: 15 m/min
• Obróbka wykańczająca:
  • Posuw: 0,13 mm/obr
  • Prędkość skrawania: 18 m/min

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Rury do wymienników ciepła według ASTM B 163 / ASME SB163
• Rury bezszwowe i spawane według ASTM B 167 / ASME SB167, ASTM B 829 / ASME SB829, ISO 6207, EN 10302
• Blachy, taśmy i płyty według ASTM B 168 / ASME SB168, ISO 6208
• Odkuwki według ASTM B 564 / ASME SB564

Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:

Alloy 690, N06690, 0Cr30Ni60Fe10, H06690, NS3105, NS315, 2.4642, NW6690, NiCr29Fe, NCF690, ASTM B 163, ASTM B 166, ASTM B 167, ASTM B 168, ASTM B 516, ASTM B 834, ASME SB163, ASME SB166, ASME SB167, Inconel® 690, Sanicro 690, Allvac 700, Haynes 690, Nicrofer 6030, DMV 690, VDM Alloy 690