1. 소개
Inconel® 625 a 니켈-크로 미움-몰리브덴-니오 비움 슈퍼 합금 현대 산업에 알려진 가장 공격적인 환경에서 탄력성을 위해 설계.
헌팅턴 합금이 처음 소개했습니다 (이제 특수 금속 회사) 1960 년대, 스테인리스 스틸이 제공 할 수있는 것보다 더 많은 부식 및 온도가 강도가 높은 해양 및 항공 우주 응용 프로그램을 위해 설계되었습니다..
오늘, Inconel 625 동의어입니다 우수한 부식 저항, 구조적 안정성, 그리고 용접 성, 석유와 같은 부문의 필수 재료입니다 & 가스, 발전, 및 화학적 처리.
2. Inconel이란 무엇입니까? 625?
Inconel 625 (미국 N06625; w.nr. 2.4856) 부식 방지입니다, 고성능 니켈 기반 슈퍼 합금 탁월한 힘으로 유명합니다, 피로 저항, 넓은 온도 범위에 대한 구조적 안정성.
화학적으로 주로 구성됩니다 니켈, 크롬, 몰리브덴, 그리고 Niobium, 그것은 클래스에 속합니다 고체 해결 강도 합금, 기계적 강도는 열처리에서 유래 함을 의미합니다. (Inconel과 같은 강수량 강화 합금처럼 718) 그러나 결정 격자 내의 합금 요소의 균일 한 분산에서.
이 야금이 제공됩니다 일관된 기계적 및 부식 저항성 특성 ~에서 극저온 온도 (-270° C) 에게 서비스 온도가 높아집니다 (최대 1,093 ° C 또는 2,000 ° F), 극단적 인 환경에서는 응용 프로그램에 독특하게 가치가 있습니다.
야금 단순성도 기여합니다 탁월한 용접 성, 열 피로 저항, 및 스트레스-성분 저항-항공 우주와 같은 산업의 키 요인, 선박, 화학적 처리, 그리고 원자력.
Inconel 625 둘 다에 일반적으로 사용됩니다 어닐링 그리고 솔루션 처리 다양한 국제 표준을 조건하고 충족시킵니다, 포함 ASTM B443 (플레이트/시트) 그리고 ASTM B446 (바/로드).
3. Inconel 625 화학 성분
Inconel 625의 성능은 정확하게 균형 잡힌 요소 조화에서 비롯됩니다., 각각은 부식성과 기계적 강도에 기여합니다.
여기에 있습니다 화학 성분 ~의 Inconel 625 (미국 N06625 / w.nr. 2.4856) ASTM B446 및 B443과 같은 공통 표준에 따라:
| 요소 | 무게 % (일반적인 범위) | 기능 |
| 니켈 (~ 안에) | 61.0 최소 (균형) | 부식 저항, 기본 매트릭스 |
| 크롬 (Cr) | 20.0 - 23.0 | 산화 저항, 패시베이션 |
| 몰리브덴 (모) | 8.0 - 10.0 | 강하게 하는 것, 구덩이 저항 |
| 니오브 (NB) + 깃 달기 | 3.15 - 4.15 | 견고한 해결 강화 |
| 철 (Fe) | ≤5.0 | 잔류/강도 기여자 |
| 코발트 (공동) | ≤1.0 | 경미한 강화 (선택 과목) |
| 망간 (MN) | ≤0.5 | 탈산제 |
| 규소 (그리고) | ≤0.5 | 용융의 유동성을 향상시킵니다 |
| 알류미늄 (알) | ≤0.4 | 곡물 정제, 산화 저항 |
| 티탄 (의) | ≤0.4 | 곡물 강화 (미성년자) |
| 탄소 (기음) | ≤0.10 | 경도가 증가합니다, 용접성에 대한 제한 |
| 인 (피) | ≤0.015 | 불순물 - 최소화해야합니다 |
| 황 (에스) | ≤0.015 | 불순물 - 과도한 경우 뜨거운 균열을 일으 킵니다 |
메모: 특정 양식에 따라 약간의 변형이 발생할 수 있습니다 (술집, 그릇, 철사) 또는 제품 표준.
4. Inconel 625 재료 특성
기계적 특성 (달리 명시되지 않는 한 실온에서)
| 재산 | 전형적인 가치 | 메모 |
| 인장 강도 | ~ 827 MPa (120 KSI) | 견고한 솔루션이 강화되었습니다 |
| 항복 강도 (0.2% 오프셋) | ~ 414 MPa (60 KSI) | 냉간 작업을 통해 증가 할 수 있습니다 |
| 휴식시 신장 | 30–35% | 우수한 연성 |
| 경도 (로크웰 b) | ~ 92 HRB | 어닐링 된 상태 |
| 피로의 힘 | ~ 276 MPa (40 KSI) | 공기 중 10 ℃에서 |
| 크리프 저항 | 훌륭한 | 최대 ~ 980 ° C (1800° F) |
| 충격 강인함 | 높은 | 극저온 온도에서 강인성을 유지합니다 |
물리적 특성
| 재산 | 전형적인 가치 | 단위 / 메모 |
| 밀도 | 8.44 g/cm³ | (0.305 lb/in³) |
| 용융 범위 | 1290 - 1355 ° C | (2354 - 2471 ° F) |
| 열전도율 | 9.8 w/m · k | ~에 21 ° C (스테인레스 스틸보다 낮습니다) |
| 비열 용량 | 410 J/KG · K | ~에 20 ° C |
| 전기 저항성 | 1.31 μΩ · m | ~에 20 ° C |
| 탄성 계수 | 207 GPA | (30 x 10 ⁶ psi) |
| 열 팽창 계수 | 13.0 × 10 ° /k | 20 ℃ 내지 100 ℃에서 |
| 자기 투과성 | ~ 1.0006 (상대적인) | 본질적으로 비자 성 |
5. Inconel의 부식 저항 625
Inconel 625의 부식 저항은 많은 공격적인 환경에서 타의 추종을 불허합니다., 합금 요소 덕분에:
- 고온 산화: 최대 1,093 ° C의 산화에 저항하는 밀도가 높은 크 인 스케일을 형성합니다.. 800 ° C에서, 산화 속도입니다 <0.02 mm/년 (대. 316엘: 0.15 mm/년).
- 염화물 내성: 구덩이 저항에 해당하는 숫자 (테이크 = Cr + 3.3모 + 16N) ~ 45 — 316L을 초과합니다 (나무 ~ 31) 그리고 심지어 Inconel 718 (나무 ~ 30).
해수에서 (35,000 ppm cl⁻), 부식율입니다 <0.01 MM/년 이후에도 피팅이 없습니다 10,000 시간. - 산성 저항:
-
- 황산 (5% 60 ° C에서): 부식율 <0.05 mm/년 (대. 316엘: 1.2 mm/년).
- 염산 (10% 25 ° C에서): <0.1 mm/년 (Hastelloy C-276: <0.05 mm/년, 가까운 라이벌).
- 질산 (20% 50 ° C에서): <0.03 mm/년, 화학적 가공에 적합합니다.
- 황화물 내성: 사워 가스를 견딜 수 있습니다 (HATS-rich) NACE MR0175 당 환경, 황화물 스트레스 균열이 없음 (SSC) ~에 60% 항복 강도.
6. Inconel의 제조 및 처리 625
Inconel 625, 고성능 니켈 기반 슈퍼 합금, 뛰어난 용접 성과 부식 저항을 제공합니다, 그러나 높은 합금 함량, 특히 몰리브덴과 니오피움은 기계와 형태에 어려움을 겪게됩니다..
하지만, 적절한 기술과 툴링으로, Inconel 625 효율적으로 복잡하게 처리 될 수 있습니다, 항공 우주와 같은 까다로운 산업을위한 고당성 구성 요소, 선박, 및 화학적 처리.
용접
- 선호하는 프로세스: 가스 텅스텐 아크 용접 (gtaw / 턴), 사용 Ernichrmo-3 야금 호환성을위한 필러 금속.
- 열 입력 관리: 용접은 일반적으로 수행됩니다 100–150 a 열 영향 구역에서 곡물 성장을 제한합니다 (위험요소), 기계적 특성과 미세 구조적 무결성을 보존합니다.
- 웰드 후 치료: 강수량 강화 합금과 달리 (예를 들어, Inconel 718), Inconel 625 하다 웰드 후 열처리가 필요하지 않습니다, 견고한 솔루션 강화 메커니즘 덕분에.
- 용접 무결성: 용접이 유지됩니다 90% 기본 금속의 강도 그리고 시연 탁월한 부식 저항 감작없이 - 오스테 나이트 스테인리스 강에서 일반적으로 볼 수있는 문제.
가공
- 도전: Inconel 625 작업 하드 렌스 빠르게-표면 경도는 최대까지 증가 할 수 있습니다 50% 절단 중- 심각한 공구 마모로 향합니다.
- 솔루션:
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- 사용 카바이드 도구 ~와 함께 Tialn (질화 티타늄 알루미늄) 코팅.
- 유지하다 낮은 절단 속도 (5–10 m/i) 그리고 높은 사료 율 열 농도를 줄이기 위해.
- 적용하다 고압 냉각수 시스템 (≥70 바) 칩 제거 및 열 제어를 지원합니다.
- 경제적 영향: 가공 비용입니다 4–5 배 더 높습니다 속도가 느리기 때문에 316L 스테인레스 스틸보다, 도구 마모 증가, 특수한 절단 장비의 필요성.
형성 및 단조
- 콜드 형성:
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- Inconel 625의 높은 연성 (신장 ~ 40%) 굽힘과 같은 작업을 활성화합니다, 구르는, 그리고 깊은 그림.
- 때문에 스프링 백 (15–20%가 316L보다 높습니다), 다이를 형성하는 것은 과도하게 벤딩 또는 더 엄격한 공차로 보상해야합니다.
- 뜨거운 형성:
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- 공연 980–1,090 ° C (1,800–2,000 ° F) 항복 강도를 줄이고 가소성을 높이기 위해.
- 빠른 공기 냉각은 합금의 미세 구조를 유지하고 감작을 피하기 위해 포스트 형식이 선호됩니다..
첨가제 제조 (오전)
- 프로세스 호환성: Inconel 625 이상적입니다 레이저 분말 침대 융합 (LPBF) 그리고 전자 빔 용융 (EBM) 용접성으로 인해, 열 피로 저항, 및 균질 미세 구조.
SLM 3D 금속 프린터 Inconel 625 제품 - 매개 변수를 빌드하십시오:
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- 레이저 파워: 150–200 w
- 스캔 속도: 800–1,000 mm/s
- 성능: AM 과정 구성 요소가 도달 할 수 있습니다 95% 힘의 단단한 제품, 미션 크리티컬 애플리케이션에 적합합니다 (예를 들어, 항공 우주 연료 노즐, 해양 열교환 기).
- 후 처리:
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- 뜨거운 등방성 프레스 (잘 알고 있기): 실시되었습니다 1,100° C / 100 MPA 내부 다공성을 닫고 거의 가득한 밀도를 보장합니다 (~ 99.9%).
- 솔루션 어닐링 그리고 표면 마감 기계적 및 부식 특성을 최적화하기 위해 따를 수 있습니다.
7. Inconel의 응용 625
Inconel 625 부식에 대한 탁월한 저항으로 유명합니다, 산화, 피로, 그리고 고온 크리프-기존의 재료가 실패하는 극한 환경에서 필수 불가결 한.
항공 우주 및 항공
- 배기 덕트
- 터빈 슈로드와 물개
- 스러스트 리버저 시스템
- 연료 및 유압 라인
Inconel 625 최대 1,093 ° C의 우수한 산화 저항을 제공합니다 (2,000° F), 열 피로에 저항하는 능력은 제트 엔진 부품 및 고도로 구조 시스템에 이상적입니다..
석유 및 가스 산업
- 다운 홀 튜브 및 도구
- 유연한 라이저와 매니 폴드
- 해외 플랫폼 배관
- 벨로우즈 및 팽창 조인트
Inconel 625 구덩이에 대한 예외적 인 저항으로 인해 해저 및 사워 가스 환경에서 광범위하게 사용됩니다., 틈새 부식, 및 고 클로라이드에서도 스트레스-성분 균열, 고압 조건.
화학 및 석유 화학 처리
- 열 교환기 및 기둥
- 원자로 및 세정기
- 배관 및 압력 용기
- 플레어 스택 및 소각로 부품
광범위한 산에 대한 합금의 내성 (예를 들어, 질병, 인의, 황의) 그리고 공격적인 화학 물질은 주변 온도 및 높은 온도 모두에서 부식성 공정 스트림에서 안전한 장기 작동을 가능하게합니다..
- 해수 배관 시스템
- 펌프 하우징 및 임펠러
- 잠수함 선체 패스너 및 케이블 피복
우수한 해수 저항 덕분에, Inconel 625 해군 선박 피팅과 같은 바닷물 노출 응용 분야에서 사용됩니다., 해외 구조, 그리고 해저 케이블.
발전
- 증기선 벨로우즈
- 터빈 및 보일러 구성 요소
Inconel 625 입자 간 부식 및 조사 포괄에 저항합니다, 발전소의 고온 원자로 부품 및 열교환 기에 적합하게.
환경 공학
- 폐기물 가스 처리 장치
- 연도 가스 탈황 시스템 (FGD)
- 소각 성분
산성 가스를 다루는 시스템에서 우수한 수명을 제공합니다., 특히 염소 또는 황 화합물이 존재하는 곳.
첨가제 제조 및 맞춤 제작
- 터빈 노즐과 연소 라이너
- 생의학 임플란트 및 수술 도구 (비 임금 등급)
- 맞춤형 열 방패 및 덕트
빠른 열 사이클 하에서 합금의 용접 성과 균열에 대한 저항은 복잡하기에 이상적입니다., LPBF 및 DML을 통해 생성되는 고성능 구성 요소 (직접 금속 레이저 소결).
8. 장점과 한계
Inconel의 장점 625
뛰어난 부식 저항
Inconel 625 광범위한 부식성 환경에 대한 뛰어난 저항을 제공합니다., 해수 포함, 산성 매체 (예를 들어, 질병, 인의, 및 황산), 그리고 클로라이드.
이것은 해양에 이상적입니다, 난바다 쪽으로 부는, 및 화학 처리 응용.
열처리가없는 고강도
Inconel과 같은 강수량 강화 합금과 달리 718, Inconel 625 견고한 용액 메커니즘에 의해 강화된다, 복잡한 노화 또는 경화 과정을 필요로하지 않고 탁월한 기계적 강도를 유지한다는 것을 의미합니다..
우수한 용접성
Inconel 625 다른 많은 슈퍼 합금 및 스테인레스 강에 비해 우수한 용접 성을 나타냅니다..
weld 후 균열에 저항합니다, 용접 조인트는 높은 강도와 부식 저항을 유지합니다, 압력 용기에 적합하게 만듭니다, 관, 및 구조적 구성 요소.
고온 성능
최대 약 1,093 ° C까지 높은 온도에서 기계적 특성을 유지합니다. (2,000° F), 항공 우주에 적합하게 만듭니다, 열교환 기, 용광로 구성 요소.
피로와 크리프 저항
피로에 대한 좋은 저항, 살금살금 기다, 주기적 열 및 기계적 하중 하의 파열은 Inconel을 만듭니다. 625 까다로운 신뢰할 수있는 자료, 스트레스가 많은 환경.
극저온 능력
Inconel 625 극저온 온도에서 연성과 인성을 유지합니다 (-196 ° C만큼 낮습니다), LNG 시스템 및 기타 저온 응용 분야에 적합합니다..
제한 Inconel 625
- 높은 비용: 원료 ($60–80/kg) 316L의 10–15 ×입니다; 가공은 제조 비용에 40-50%를 추가합니다.
- 보다 낮은 고점 강도 718: 650 ° C에서, Inconel 718 긴장 강도가 20-30% 더 높습니다, 초고 스트레스 터빈 구성 요소에서 625의 사용을 제한합니다.
- 일을 강화합니다: 가공에는 특수 도구와 느린 속도가 필요합니다, 생산 시간 증가.
9. Inconel 625 다른 합금 대
| 특징 | Inconel 625 | Inconel 718 | Hastelloy C-276 | 316L 스테인레스 스틸 |
| 구성 | NI-CR-MO-NB; 견고한 해결이 강화되었습니다 | NI-CR-FE-NB-TI; 강수는 강화되었습니다 | In-i-cr-fe; 높은 MO 컨텐츠 | Wish-C-in-i; 오스테 나이트 스테인리스 |
| 1 차 강도 메커니즘 | 견고한 용액 강화 (모, NB) | 강수 경화 (γ '및 γ”상) | 견고한 솔루션 + 탄화물 침전물 | 강화 및 견고한 솔루션을 사용합니다 |
| 온도 범위 | -270° C ~ ~ 1093 ° C (고온 안정성) | 최대 ~ 700 ° C | ~ 982 ° C | 최대 ~ 870 ° C |
| 부식 저항 | 구덩이에 대한 탁월한 저항, 갈라진 틈, 클로라이드 및 산화 환경에서의 스트레스 부식 | 좋은 부식 저항, 클로라이드 환경에서 저항력이 떨어집니다 | 산화 및 환원에 대한 뛰어난 저항성 | 적당한 부식 저항, 클로라이드 피팅에 취약합니다 |
| 기계적 강도 | 고강도, 높은 온도에서 연성을 유지합니다 | 방에서의 강도가 높고 온화한 온도 | 좋은 힘, Inconel보다 적습니다 718 | 수퍼 합금에 비해 강도가 낮습니다 |
용접 성 |
훌륭한; 최소한의 weld 열처리가 필요했습니다 | 좋지만 웰드 후 열처리가 필요합니다 | 좋은, 용접 결함에 민감합니다 | 우수하고 용접하기 쉽습니다 |
| 일을 강화합니다 | 가공 중에 빠른 작업 경화 | 보통의 | 보통의 | 낮은 작업 경화 |
| 비용 | 합금 및 가공 어려움으로 인해 높습니다 | 높은, 복잡한 열처리로 인해 약간 비쌉니다 | 매우 높습니다, MO 및 기타 비싼 요소로 인해 | Superalloys에 비해 저렴한 비용 |
| 응용 | 항공 우주, 선박, 화학적인, 핵무기, 발전소 | 항공 우주, 가스 터빈, 원자로 | 화학적 처리, 오염 제어, 항공우주 | 일반 산업, 식품 가공, 의료 |
10. Inconel의 국제적으로 동등한 등급 625
| 표준 시스템 | 등급/지정 | 메모 |
| 우리를 (미국) | N06625 | 표준 UN 번호 |
| 안에 (유럽) | 2.4856 | 유럽 자재 번호 |
| 그는입니다 (일본) | NCF625 | 일본 산업 표준 |
| GB (중국) | N06625 | UN 번호와 동일합니다 |
| 에서 (독일) | xnicrmonb25-20-5 | 독일 자료 지정 |
| ASTM | B443, B444 | 막대 및 튜브에 대한 일반적인 ASTM 사양 |
11. 결론
Inconel 625 가장 많이 남아 있습니다 다재다능하고 신뢰할 수있는 슈퍼 합금 엔지니어링에서, 우수한 제조 가능성으로 타의 추종을 불허하는 내식성 및 고온 성능을 제공합니다..
비용이 많이 들지만, 수명주기 이점, 특히 중요한 환경에서, 더 저렴한 대안보다 선택을 정당화합니다.
FAQ
Inconel입니다 625 스테인레스 스틸?
아니요, Inconel 625 니켈 기반 슈퍼 합금입니다, 스테인레스 스틸이 아닙니다. 스테인레스 강에 비해 우수한 고온 및 부식성을 제공합니다..
Inconel의 최대 연속 작동 온도는 얼마입니까? 625?
최대 1,093 ° C까지 안정적으로 수행합니다 (2,000° F) 지속적인 서비스를 위해, 1,200 ° C에 단기 노출 (2,192° F) 비정규 적용에서 가능합니다.
Inconel입니다 625 자기?
아니요. 완전히 오스테 나이트 (FCC) 미세 구조는 모든 조건에서 비자 성 상태로 남아 있습니다, 페라이트 또는 마르 텐 사이트 합금과 달리.
Inconel 할 수 있습니다 625 해수에서 장기적으로 사용됩니다?
예. 해수의 부식률은입니다 <0.01 mm/년, 서비스 수명이 초과됩니다 25 해저 응용 프로그램에서 몇 년 (예를 들어, 해외 석유 매니 폴드).
Inconel은 어떻습니까 625 Inconel과 비교하십시오 718?
625 우수한 부식 저항과 더 넓은 온도 범위를 제공합니다, ~하는 동안 718 600–650 ° C에서 더 높은 강도를 제공합니다. 625 화학적 처리에 더 좋습니다; 718 스트레스가 많은 항공 우주 구성 요소 용.
Inconel이있는 이유는 무엇입니까? 625 용접에 선호됩니다?
그것의 고체 해결 강화는 HAZ에서 취성 침전물을 피합니다, 용접 조인트가 유지됩니다 90% weld 열처리가없는 기본 금속 강도-많은 슈퍼 합금과 같은 것이 아닙니다..
합금 625
Inconel 구성
"Inconel"은 니켈-크로 미움 기반 슈퍼 합금의 패밀리를 나타냅니다. 일반적인 요소에는 NI가 포함됩니다, Cr, 모, Fe, NB, 의, 그리고 Al. 구성은 등급에 따라 다릅니다 (예를 들어, 600, 625, 718).
