Incoloy 825 pret Inconel 625 līdzsvarojot izmaksas un veiktspēju

Šajā pārskatā inženieriem, iepirkumu vadītājiem un tehniskajiem pircējiem ir sniegts stingrs, uz datiem pamatots salīdzinājums starp Incoloy 825 (UNS N08825) un Inconel 625 (UNS N06625) - divi no komerciāli svarīgākajiem niķeļa{6}}dzelzs- pasaules specializētā hroma metālu tirgū.

Abi sakausējumi nodrošina izcilu izturību pret koroziju, kas ievērojami pārsniedz standarta nerūsējošā tērauda iespējas.

Incoloy 825 vs Inconel 625

Būtiskākā atšķirība ir to izmaksu{0}}veiktspējas kompromisā-:Incoloy 825piedāvā aptuveni 80–90% no Inconel 625 korozijas spējas par aptuveni 40–55% no izmaksām, padarot to par -izvēli, kad budžets ir ierobežots un apkalpošanas apstākļi ir prasīgi, bet ne ekstrēmi. Inconel 625 pārspēj savu izcilību, nodrošinot izcilu izturību pret punktveida koroziju, spraugas koroziju un oksidējošu vidi, apvienojumā ar ievērojami lielāku mehānisko izturību un par 400 grādiem augstāku ekspluatācijas temperatūru.

ATSLĒGA

825=Vislabākā vērtība vidēji-līdz-smagā korozīvā vidē. 625=Labākā veiktspēja, ja kļūme nav iespējama. Nepareiza sakausējuma izvēle maksā vairāk nekā cenu starpība.

Abi sakausējumi pieder pie niķeļa supersakausējumu saimes - materiāliem, kas izstrādāti videi, kas iznīcina tradicionālos metālus. Izprotot to vēsturi, viņu veiktspējas profili kļūst uzreiz intuitīvi.

Incoloy 825

Incoloy 825 1950. gados izstrādāja Starptautiskā niķeļa kompānija (INCO), lai tā būtu īpaši izturīga pret sērskābi un fosforskābi -, kas ir divas no postošākajām ķīmiskajām vielām rūpnieciskā lietošanā. Tā dizaina filozofija bija pragmatiska: panākt izcilu izturību pret koroziju plašā agresīvu vidi diapazonā, vienlaikus saglabājot niķeļa saturu (un līdz ar to arī izmaksas) pēc iespējas zemāku. Ar 38–46% Ni tas lieliski sasniedz šo mērķi.

Titāna pievienošana stabilizē mikrostruktūru pret sensibilizāciju metināšanas laikā, kas ir būtiska gatavās iekārtas iezīme.

Inconel 625

Inconel 625tika izstrādāts 20. gs. 60. gados, sākotnēji paredzēts augstas temperatūras tvaika cauruļvadiem elektroenerģijas ražošanā. Inženieri atklāja, ka augsta niķeļa (lielāks par vai vienāds ar 58%), hroma (20–23%) un jo īpaši molibdēna (8–10%) un niobija kombinācija radīja sakausējumu ar gandrīz universālu izturību pret koroziju - un negaidīti izcilu mehānisko izturību no cieta -šķīduma un nokrišņu{10}}stiprinošas iedarbības. Mūsdienās tas ir pasaulē daudzpusīgākais niķeļa-hroma-molibdēna sakausējums, un tas ir iekļauts vairākās NACE, ASME, ASTM un API specifikācijās nekā gandrīz jebkura cita šķira.

Izvēle starp 825 un 625 gandrīz nekad nav atkarīga no tā, kurš sakausējums ir “labāks”. Tas ir par to, kurš sakausējums nodrošina atbilstošu veiktspēju jūsu konkrētajai videi ar vislabākajām kopējām īpašuma izmaksām. Šis ziņojums ir izstrādāts, lai objektīvi atbildētu uz šo jautājumu.

Kompozīcija ir visu veiktspējas atšķirību pamatā. Abiem sakausējumiem ir kopīga niķeļa-hroma austenīta bāze, taču tie krasi atšķiras niķeļa satura, molibdēna līmeņa un galveno sakausējuma piedevu ziņā.

Elements	Ni	Kr	Fe	Mo	Cu	Cits
Incoloy 825	38–46%	19.5–23.5%	Līdzsvars	2.5–3.5%	1.5–3.0%	Ti 0,6–1,2%
Inconel 625	Lielāks vai vienāds ar 58%	20–23%	mazāks par vai vienāds ar 5%	8–10%	Mazāks vai vienāds ar 0,5%	Nb 3,15–4,15%

Mehāniskā izturība ir sekundārais apsvērums lielākajai daļai ar koroziju{0}}vadāmu sakausējumu izvēli, taču tā kļūst par noteicošo faktoru augsta-spiediena, lielas-slodzes vai noguruma{3}}pielietojumos.

Īpašums	Stāvoklis	825 Vērtība	625 Vērtība	Vienība	Δ
Stiepes izturība	Atkvēlināts	690	930	MPa	↑35%
ražas stiprums (0,2%)	Atkvēlināts	310	517	MPa	↑67%
Pagarinājums	Atkvēlināts	45	42.5	%	~
Cietība	Atkvēlināts	Mazāks vai vienāds ar 85 HRB	Mazāks vai vienāds ar 25 HRC	-	-
Maks. Servisa temp.	Nepārtraukta	593	982	grāds	-
Blīvums	-	8.14	8.44	g/cm³	+4%
Elastīgais modulis	-	196	207	GPa	+6%

Izturība pret koroziju ir iemesls, kāpēc inženieri nosaka jebkuru sakausējumu, nevis nerūsējošo tēraudu. Izpratne par vides niansēm ir būtiska, lai veiktu pareizo izvēli.

Vide / Vide	Incoloy 825	Inconel 625
Jūras ūdens / hlorīdi	Good (moderate pitting risk at >100 grādi)	Lieliski (PREN ~52; punktveida -imūns)
Sērskābe (atšķaidīta-mērena)	Lielisks (galvenais dizaina draiveris)	Labi
Fosforskābe (85%)	Ļoti labi	Lieliski
Fluorūdeņražskābe	Ierobežots	Labs (bezūdens)
Reducējošās skābes (HCl)	Mērens	Ļoti labs (mo-vadīts)
Kaustiskie/sārmainie līdzekļi	Labi	Labi
Oksidējošās skābes (HNO₃)	Labi	Labs (nav primārais lietojums)
H₂S/skābā gāze (NACE)	Kvalificēts (MR0175 gr.3)	Kvalificēts (MR0175 gr.3)
Plaisu korozija	Mērens	Lieliski
Stress{0}}Korozijas plaisāšana (Cl⁻)	Izturīgs	Ļoti izturīgs
PREN (apm.)	~35–38	~52

Fiziskais īpašums	Incoloy 825	Inconel 625
Blīvums (g/cm³)	8.14	8.44
Kušanas diapazons ( grāds )	1370–1400	1290–1350
Siltumvadītspēja (W/m·K pie 20 grādiem)	11.1	9.8
Īpatnējais siltums (J/kg·K)	440	410
Koefs. Termiskā izplešanās (µm/m· grāds, 20–93 grādi)	14.0	12.8
Elektriskā pretestība (µΩ·m)	1.13	1.29

Abiem sakausējumiem ir gandrīz līdzīgas fizikālās īpašības, kā sagaidāms no niķeļa{0}}austenīta matricas sakausējumiem. Nedaudz augstāka siltumvadītspēja 825 (11,1 pret 9,8 W/m·K) var būt izdevīga siltummaiņa lietojumos, kur piesārņojuma pretestība ir kritiska. Zemāks blīvums 825 (8,14 pret 8,44 g/cm³) nodrošina nelielu svara ietaupījumu -, kas reti ir izšķirošs faktors apstrādes rūpnīcās, taču tas ir ievērojams dažos ārzonas lietojumos.

Abi sakausējumi tiek uzskatīti par viegli metināmiem ar standarta procesiem (GTAW/TIG, GMAW/MIG, SMAW) bez iepriekšējas-karsēšanas un bez pēc-metināšanas termiskās apstrādes (PWHT) lielākajā daļā lietojumu. Tomēr pastāv būtiskas atšķirības.

Incoloy 825 vs Inconel 625 Weldability and Fabrication

Incoloy 825 izgatavošana

Titāna stabilizācija (0,6–1,2% Ti) efektīvi novērš karstuma -ietekmētās zonas - sensibilizāciju, kas ir galvenais nestabilizēta niķeļa-dzelzs sakausējumu metināšanas atteices mehānisms. Tas nozīmē, ka lielākajā daļā ķīmisko rūpnīcu lietojumu 825 nav nepieciešama šķīduma atkvēlināšana pēc metināšanas.

AWS pildviela ERNiFeCr-1 (Sakausējums 65) ir standarta atbilstošā pildviela. 825 savienošanai ar nerūsējošo tēraudu plaši izmanto ERNiCrMo-3 (625 tipa pildviela).

825 mašīnas ar aptuveni 35% no 316L SS apstrādes ātruma - ir izaicinoši, bet praktiski lietojami ar karbīda instrumentiem, zemu padevi un lielu dzesēšanas šķidruma plūsmu.

Inconel 625 izgatavošanas piezīmes

625 ir lieliska raksturīgā metināmība. Lielais niobija saturs samazina karstās -plaisāšanas uzņēmību, kontrolējot delta fāzes veidošanos. AWS ERNiCrMo-3 ir standarta atbilstošā pildviela un pasaulē visplašāk izmantotā niķeļa sakausējuma metinājuma špaktele.

625 pildviela (ERNiCrMo-3) ir tik izturīga pret koroziju, ka to parasti izmanto kā pārklājuma/apšuvuma materiālu oglekļa tērauda iekārtām, nodrošinot 625 līmeņu izturību pret koroziju par nelielu daļu no cietā 625 izmaksām.

Apstrādājamība ir aptuveni 20% no 316L SS -, kas ir viens no visgrūtāk apstrādājamajiem komerciālajiem sakausējumiem. Obligāti ir stingri instrumenti, asi ieliktņi un agresīvs dzesēšanas šķidrums.

PADOMS

Ja ir nepieciešama 625 izturība pret koroziju, bet 625 izmaksas ir pārāk augstas, apsveriet parasto metālu 825 ar ERNiCrMo-3 (625. tipa) metinājuma pārklājumu uz mitrām virsmām — tas ir izplatīts kompromiss ķīmisko reaktoru ražošanā.

Faktors	Incoloy 825	Inconel 625
Tipiskā orientējošā cena (bārs/šķīvis, USD/kg)	~$15–22	~$30–45
Izmaksas pret 316 L SS (relatīvā)	~2–3×	~5–7×
Apstrādājamība (salīdzinājumā ar 316 l=100%)	~35%	~20%
Metināšanas špaktele Metāls	ERNiFeCr-1 (AWS)	ERNiCrMo-3 (AWS)
Pēc-metināšanas termiskā apstrāde	Parasti nav nepieciešams	Parasti nav nepieciešams
Pieejamība tirgū	Plaši uzkrāti	Plaši uzkrāti; HX caurules garāks vads
Kopējās produktu formas	Stienis, plāksne, caurule, caurule, stieple, veidgabali	Stienis, plāksne, caurule, caurule, stieple, veidgabali
Taustiņš UNS	N08825	N06625
ASTM cauruļu specifikācija	B423, B704, B705	B444, B705, B706

Izmaksu starpību starp 825 un 625 galvenokārt nosaka izejvielu sastāvs. Inconel 625 nepieciešams vairāk vai vienāds ar 58% niķeļa (salīdzinājumā ar 38–46% 825) un ievērojami augstāku molibdēna saturu (8–10% pret 2,5–3,5%). Gan niķelis, gan molibdēns ir augstas{13}}vērtības un cenas{14}}mainīgi metāli, ko tirgo preču tirgos. Jebkurš LME niķeļa cenas pieaugums absolūtā izteiksmē ietekmē 625 aptuveni 1,4 reizes vairāk nekā 825.

Kopējo īpašumtiesību izmaksu (TCO) analīze gandrīz vienmēr dod priekšroku pareizā sakausējuma norādīšanai, nevis lētākai alternatīvai. Korozijas izraisītas atteices izmaksas - neplānota izslēgšana, vides atveseļošana, normatīvais sods, aprīkojuma nomaiņa - parasti daudzkārt pārsniedz materiālu izmaksu starpību.

Izvēlieties Incoloy 825, ja:

Budžets ir ierobežots UN primārais korozijas izaicinājums ir: sērskābe (atšķaidīta/mērena), fosforskābe, mēreni skābs saturs vai vispārēji reducējoša -skābes vide zem 593 grādiem . 825 nodrošina izcilu vērtību un ir izmaksu-optimizēta noklusējuma vērtība ķīmiskai apstrādei, mērenai naftas{4}}un{{}} piesārņojuma kontrolei.

Izvēlieties Inconel 625, ja:

Maximum corrosion performance is mandatory AND one or more of the following apply: continuous seawater immersion, high-chloride crevice risk, temperatures above 600°C, UTS requirement >900 MPa, HF kontakts ar skābi vai dinamiska noguruma slodze. 625 ir drošības-pirmais noklusējums zemūdens, kosmosa un dzīvībai svarīgo procesu iekārtām.

Apsveriet alternatīvas, ja:

Neviens no sakausējumiem nav konkurētspējīgs izmaksu-vai korozijai-atbilstošs. Sakausējums 276 (Hastelloy C-276) vai 22, kas paredzēts ļoti oksidējošām un reducējošām jauktām vidēm; 825 metināts oglekļa tērauds lielām konstrukcijām; 625 Plus (2. pakāpe) skābajām akām, kurām nepieciešama lielāka stiprība.

Parasti nav paredzēts nepārtrauktai iegremdēšanai. Incoloy 825 PREN no ~35–38 ir zem ~40 sliekšņa, kas plaši pieņemts kā minimums drošai pretestībai pret iedobēm stāvošā jūras ūdenī, jo īpaši plaisu ģeometrijā. Lai gan 825 darbojas adekvāti plūstošā, labi{7}}gāzētā jūras ūdenī pie mērenām temperatūrām, Inconel 625 (PREN ~52) ir izstrādāts risinājums jūras/zemūdens pakalpojumiem atbilstoši NORSOK M-001 un API 6FB.

2. jautājums: vai Incoloy 825 ir spēcīgāks par Inconel 625?

Nē. Inconel 625 ir aptuveni par 35% spēcīgāks stiepes izturības ziņā un par 67% spēcīgāks pēc tecēšanas rūdīšanas stāvoklī. Aukstā -apstrādes vai nokrišņu-rūdīšanas apstākļos (Sakausējums 625, 2. pakāpe / Alloy 625 Plus) 625 mehāniskās priekšrocības kļūst vēl lielākas. Incoloy 825 nav{13}}novecošanās mehānisma.

Q3: Vai Inconel 625 vienmēr ir labāka izvēle?

Nē. Daudzās mērenās -smagās kodīgās vidēs -, jo īpaši sērskābe, fosforskābe un skābā gāze pie mērena daļēja spiediena - Incoloy 825 nodrošina līdzvērtīgu -korozijas veiktspēju ekspluatācijā par 40–55% no materiāla izmaksām. Inženiertehniskais mērķis ir saskaņot sakausējuma spēju ar pakalpojumu pieprasījumu, nevis palielināt materiāla veiktspēju. Pārmērīga-specifikācija ir atkritumu veids.

Q4: Kāda ir metināmības atšķirība starp 825 un 625?

Abi sakausējumi viegli metināmi ar standarta procesiem bez priekšsildīšanas vai PWHT. 825 izmanto ERNiFeCr-1 pildvielu; 625 izmanto ERNiCrMo{10}}3 pildvielu. ERNiCrMo-3 (625-tipa) pildvielu bieži izmanto šuvēm no 825 līdz nerūsējošā tērauda vai 825 līdz oglekļa tērauda savienojumiem, lai nodrošinātu, ka metinātais metāls nekļūtu par vājo vietu. Abiem sakausējumiem ir zema jutība pret karsto plaisāšanu, lai gan 625 ir nedaudz pielaidīgāks pret lielu siltuma padevi, jo tajā ir lielāks niobija saturs.

Q5: Vai ir kādi starpsakausējumi starp 825 un 625?

Jā. Incoloy 925 (UNS N09925) un Alloy 716 piedāvā vidēju izturību pret koroziju un vecuma-cietējamo izturību -, kas ir noderīgs eļļas- un -gāzes urbumu instrumentiem, kur nepieciešama gan paaugstināta izturība, gan mērena izturība pret koroziju. 28. sakausējums (UNS N08028) ir izmaksu ziņā no 316 L nerūsējošā tērauda līdz 825 l maigākai skābei.