1. Proprietà dei materiali
I componenti principali del metallo Incoloy sono nichel (30-35%), cromo (19-23%) e ferro (maggiore o uguale a 39,5%) con l'aggiunta di una struttura di austenite rinforzata con soluzione solida, proporzioni minori di alluminio, titanio e silicio. La sua struttura offre una serie di vantaggi al materiale.
Entrambi i componenti Ni e Cr della lega garantiscono al materiale una buona resistenza all'ossidazione nell'intervallo di 550-1000 gradi, anche in condizioni estreme con vapore acqueo e gas di zolfo. Aggiungete a ciò gli altri vantaggi e avrete un materiale molto più prezioso di una lega standard.
Il materiale, anche allo stato ricotto, dimostra qualità eccezionali. Incoloy ha una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 520 MPa e una resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 205 MPa con un allungamento maggiore o uguale al 30% oltre a un equilibrio di duttilità e resistenza, anche a temperature elevate.
La composizione fisica di Incoloy 800 è la densità di 7,94-8,02 g/cm³, il punto di fusione compreso tra 1350 e 1400 gradi e la conduttività termica, ad esempio, di 12,6 W/m·K a temperatura ambiente e di 26,7 W/m·K a 1000 gradi W/m·K che aumenta con la temperatura (temperatura 12,6-1000, la 12,6 W/m·K nella stanza W/m·K). L'espansione termica da 0 a 100 gradi è di 13,7-14,4 µm/m· gradi. Questa espansione rientra nei limiti operativi per gli ambienti con cicli termici ad alta temperatura.
2. Tecnologia di trattamento e lavorazione
UN. Trattamento termico:
1) Ricottura: generalmente eseguita tra 1150 gradi e 1180 gradi. Questo dovrebbe essere seguito da un raffreddamento in acqua o da un rapido airstepping per ridurre le tensioni residue e massimizzare la duttilità.
2) Trattamento della soluzione: brusco raffreddamento dopo il riscaldamento da 980 gradi a 1060 gradi per migliorare l'omogeneità della microstruttura e la resistenza allo scorrimento alle alte-temperature.
B. Lavoro a caldo: preferisce 1000 gradi a 1230 gradi. Si dovrebbe evitare di lavorare tra 650 gradi e 850 gradi poiché ciò potrebbe causare crepe.
C. Lavorazione a freddo: c'è meno incrudimento, quindi è possibile eseguire la laminazione a freddo e lo stampaggio convenzionali, ma è necessaria una ricottura intermedia per recuperare la duttilità.
D. Saldatura: supporta TIG, MIG e la saldatura manuale ad arco di metalli. I materiali di consumo consigliati sono ERNiCr-3 o ENiCrFe-2. È fondamentale controllare l'apporto di calore per eliminare la corrosione intergranulare.
3. Aree di applicazione principali
UN. Chimico e petrolchimico
Produzione di attrezzature. Utilizzato in reattori per acido solforico, raffreddatori per acido nitrico, torri di frazionamento e scambiatori di calore resistendo ad acido forte, alta temperatura e pressione elevata.
Sistemi di condutture. Sostituisce l'acciaio inossidabile nei fluidi contenenti cloruro-, prolungandone notevolmente la durata.
B. Energia e potenza
Generazione di energia da carburante. Ambienti con vapore superiore a 600 gradi C in surriscaldatori, tubi di caldaie e pale di turbine.
Energia nucleare. Utilizzato in componenti e tubi dei sistemi di raffreddamento nei generatori di vapore dei reattori nucleari. Resiste alle radiazioni e alla corrosione dell'acqua ad alta-temperatura.
C. Aerospaziale
Componenti del motore. Produce camere di combustione e pale di turbine a gas ad alta-pressione e ad alta{{2}temperatura, resistendo all'erosione e alla grave fatica termica.
D. Petrolio e gas
Attrezzatura per acque profonde. Utilizzato nell'involucro di pozzi petroliferi e condotte sottomarine mentre resiste a forti pressioni, elevata salinità e corrosione da idrogeno solforato.
4. Confronto tra modelli derivati: Incoloy 800H e Incoloy 800HT
Incoloy 800H e Incoloy 800HT sono modifiche di Incoloy 800, che differiscono principalmente per il contenuto di carbonio, alluminio e titanio e per il controllo della grana:
800H: The increased carbon content is up to 0.06-0.10%. The combined aluminum and titanium content is ≥0.85%. The coarse-grained (≥90 μm) structure developed by high-temperature solution treatment greatly enhances creep resistance (>600 gradi). Viene utilizzato nei forni di riscaldamento e nei reattori dell'industria petrolchimica.
800HT: il contenuto combinato di alluminio e titanio è ulteriormente aumentato allo 0,85-1,20%. Ciò si traduce in grani raffinati e nell'introduzione del rinforzo di fase ′, che aumenta la resistenza alla rottura per scorrimento viscoso. È progettato per apparecchiature a temperatura ultra-elevata, come i combustori di motori aeronautici, funzionanti a 700-1000 gradi.
