ALLOY 625, 2.4856, UNS N06625 - STOP NIKLU

Inconel 625 - własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,44 g/cm³
• Współczynnik przewodzenia ciepła: 9,8 W/(m*K)
• Ciepło właściwe: 410 J/(kg*K)
• Oporność elektryczna: 1,29 μΩ*m
• Przenikalność magnetyczna: 1,006
• Solidus: 1290 °C
• Likwidus: 1350 °C
• Temperatura Curie: <-196 °C

Wytrzymałość na rozciąganie w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 855 MPa
• 538°C: 745 MPa
• 649°C: 710 MPa
• 760°C: 505 MPa
• 871°C: 285 MPa

Granica plastyczności w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 490 MPa
• 538°C: 405 MPa
• 649°C: 420 MPa
• 760°C: 420 MPa
• 871°C: 375 MPa

Wydłużenie w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 50 %
• 538°C: 50 %
• 649°C: 35 %
• 760°C: 42 %
• 871°C: 125 %

Naprężenie zrywające przy 100 godzinach badania stopu Inconel 625:

• 649°C: 440 MPa
• 815°C: 130 MPa
• 871°C: 72 MPa
• 871°C: 34 MPa

Naprężenie zrywające przy 1000 godzinach badania stopu Inconel 625:

• 649°C: 370 MPa
• 815°C: 93 MPa
• 871°C: 48 MPa
• 980°C: 20 MPa

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w zależności od temperatury:

• 24-540°C: 14,0 μm/(m*K)
• 24-870°C: 15,8 μm/(m*K)

Współczynnik przewodzenia ciepła w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 9,8 W/(m*K)
• 540°C: 17,5 W/(m*K)
• 870°C: 22,8 W/(m*K)

Udarność Charpy'ego płyt ze stopu alloy 625, w zależności od temperatury:

• W temperaturze pokojowej: 66 J
• -80°C: 60 J
• -196°C: 47 J

Pozostałe własności mechaniczne w temperaturze pokojowej:

• Moduł sprężystości wzdłużnej: 207 GPA
• Twardość: 190 HB

Odporność na korozję

Alloy 625 zachowuje odporność wobec wielu odmiennych środowisk korozyjnych. Jest niemal całkowicie odporny na działanie atmosfery, wody słodkiej, wody morskiej, soli obojętnych i mediów alkalicznych. Wysoka zawartość niklu oznacza, że N06625 jest odporny na odchlorkowe korozyjne pękanie naprężeniowe. Nikiel i chrom zapewniają odporność na utleniające chemikalia do wysokich temperatur, a połączenie niklu i molibdenu zapewnia odporność na warunki redukujące. Molibden zapewnia również wysoką odporność na korozję wżerową i szczelinową. Stop jest stabilizowany niobem, co zapobiega korozji międzykrystalicznej.

Kwas solny HCl - bardzo dobra odporność, nawet w wysokiej temperaturze. Szybkość korozji:

• Roztwór 5%; 66°C: 1,803 mm/rok
• Roztwór 10%; 66°C: 2,057 mm/rok
• Roztwór 15%; 66°C: 1,651 mm/rok
• Roztwór 20%; 66°C: 1,270 mm/rok
• Roztwór 25%; 66°C: 0,965 mm/rok
• Roztwór 30%; 66°C: 0,864 mm/rok
• Roztwór 37,1%; 66°C: 0,381 mm/rok

Alloy 625 jest również jednym z najbardziej odpornych na wysokotemperaturowy kwas solny stopów na rynku. Wedle testów ubytek metalu w zależności od czasu trawienia i temperatury wynosi:

• HCl 300 h; 400°C: 0,74 mg/cm²
• HCl 1000 h; 400°C: 1,1 mg/cm²
• HCl 100 h; 500°C: 2,42 mg/cm²
• HCl 300 h; 500°C: 3,78 mg/cm²
• HCl 1000 h; 500°C: 8,64 mg/cm²
• HCl 100 h; 600°C: 6,79 mg/cm²
• HCl 300 h; 600°C: 14,6 mg/cm²
• HCl 96 h; 700°C: 26,5 mg/cm²

Kwas siarkowy H₂SO₄ - bardzo wysoka odporność. Szybkość korozji wynosi:

• Roztwór 15%; 80°C: 0,188 mm/rok
• Roztwór 50%; 80°C: 0,432 mm/rok
• Roztwór 60%; 80°C: 0,711 mm/rok
• Roztwór 70%; 80°C: 1,626 mm/rok
• Roztwór 80%; 80°C: 2,286 mm/rok

24-godzinne testy odporności na fluorowodór HF bez kontroli napowietrzenia dały następujące wyniki:

• Roztwór 2%; 70°C: 0,5 mm/rok
• Roztwór 5%; 70°C: 0,4 mm/rok

Kwasy organiczne i inne środki chemiczne:

• Kwas octowy, 99%, wrzący: <1 mm/rok
• Kwas mrówkowy, 88%, wrzący: 0,237 mm/rok
• Chlorek żelazowy, 10%, wrzący: 0,22 mm/rok
• Wodorotlenek sodu, 50%, wrzący: 0,13 mm/rok.

Kwas azotowy - we wrzącym 65% roztworze kwasu azotowego Inconel 625 koroduje w tempie 0,76 mm rocznie.

Kwas fosforowy H₃PO₄ - bardzo wysoka odporność. Szybkość korozji to różni się w zależności od tego, czy próbka była zawieszona, czy też spoczywała na dnie zlewki.

• Wrzący roztwór 20%: ~0 mm/rok
• Wrzący roztwór 40%: ~0,3 mm/rok
• Wrzący roztwór 60%: 0,3-1,3 mm/rok
• Wrzący roztwór 80%: 2,2-6 mm/rok

Woda morska nie powoduje niemal żadnej korozji. Po 3-letnich testach maksymalna głębokość wżeru wynosi 0,025mm.

Korozja wżerowa w utleniających środowiskach chlorkowych - krytyczna temperatura występowania wżerów w 6% roztworze FeCl₃3 w okresie 24h wynosi 35-40°C.

Odporność na dynamiczne utlenianie - test w strumieniu spalin o dużej prędkości wykazał stosunkowo słabą odporność stopu 625 na utlenianie w temperaturze powyżej 1050°C, co można przypisać zawartości niobu. Próbka została zużyta po 500 godzinach badania w temperaturze 1090°C. Z drugiej strony, poddany działaniu strumienia spalin w temperaturze 980°C, stop 625 stracił tylko 0,12-0,19 mm po 1000 godzinach testowania.

Odporność na nawęglanie w wysokiej temperaturze - 24 godzinny test w Ar-5H₂-5CO-5CH₄ w temperaturze 1090°C wykazał niską absorpcję węgla na poziomie zaledwie 9,9 mg/cm²

Odporność na amoniak w wysokiej temperaturze - po 168 godzinach testowania w amoniaku w temperaturze 650°C, stop 625 wykazywał bardzo niską absorpcję azotu wynoszącą 0,9 mg/cm², a głębokość penetracji 0,01mm. Podczas testowania w temperaturze 980°C absorpcja azotu wynosiła 2,5 mg/cm², a penetracja 0,17mm. To dowody bardzo wysokiej odporności korozyjne, jednakże przy podwyższeniu temperatury do 1090°C, penetracja przekroczyła 0,56mm.

Odporność na środowisko tlenowo-chlorowe w wysokiej temperaturze jest niższa w porównaniu z innymi nadstopami, co widać po ubytku wagi w kolejnych testach:

• Ar-30Cl₂ 500 h; 400°C: 0,7 mg/cm²
• Ar-30Cl₂ 500 h; 500°C: 7 mg/cm²
• Ar-30Cl₂ 500 h; 705°C: 180 mg/cm²
• Ar-20O₂-0.25Cl₂ 400 h; 900°C: 99,07 mg/cm²
• Ar-20O₂-0.25Cl₂ 400 h; 1000°C: 220,09 mg/cm²

W zasymulowanym środowisku odwiertu gazowego obrabiany na zimno stop Inconel 625 wykazywał korozyjne pękanie naprężeniowe dopiero w temperaturze 191°C.

Spawanie

Wybór materiałów spawalniczych:

• Elektrody otulone: ENiCrMo3
• Spoiwo: ERNiCrMo-3

Polerowanie i powłoki

Polerowanie elektrolityczne - elektrolit: 37 ml H₃PO₄, 56 ml glicerolu. Katoda platynowa. 1,2-1,8 A/cm².

Natryskiwanie termiczne - w celu uzyskania dodatkowej odporności na korozjęmożna stosować natryskiwanie płomieniowe, naddźwiękowe natryskiwanie płomieniowe (HVOF) i natryskiwanie plazmowe.