Никелевый сплав 625

Material

Общие свойства

Сплав 625 (UNS N06600) представляет собой аустенитный никель-хром-молибден-ниобиевый сплав, который предлагает уникальное сочетание исключительной коррозионной стойкости и высокой прочности в широком диапазоне температур. Прочность сплава 625 достигается за счет твердорастворного упрочнения никель-хромовой матрицы в присутствии молибдена и ниобия. Это устраняет необходимость в дисперсионно-твердеющей обработке, упрощая процесс изготовления. Химический состав сплава 625 способствует его выдающейся коррозионной стойкости в различных тяжелых условиях эксплуатации. Он также проявляет стойкость к окислению и науглероживанию при высоких температурах. Сплав демонстрирует стойкость к точечной коррозии, щелевой коррозии, ударной коррозии и межкристаллитному воздействию. Кроме того, он обладает высокой устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением хлоридов, что делает его практически невосприимчивым к этой форме коррозии.

Исключительная коррозионная стойкость и высокая прочность сплава 625 делают его пригодным для широкого спектра применений. Он обычно используется в таких отраслях, как химическая переработка, нефть и газ, морская техника, аэрокосмическая промышленность и энергетика. Сплав хорошо подходит для сред, где ожидается воздействие агрессивных сред, повышенных температур и механических напряжений.

Приложений

Компоненты для аэрокосмической промышленности – сильфоны и компенсаторы, системы воздуховодов, реверсы тяги двигателя, кольца кожуха турбины
Контроль загрязнения воздуха – вкладыши дымоходов, заслонки, компоненты десульфуризации дымовых газов (ДДГ)
Химическая обработка – оборудование, работающее как с окислительными, так и с восстановительными кислотами, производство суперфосфорной кислоты
Marine Service – сильфоны паровых линий, выхлопные системы кораблей ВМФ, вспомогательные силовые установки подводных лодок
Атомная промышленность – компоненты активной зоны реактора и регулирующих стержней, оборудование для переработки отходов
Добыча нефти и газа на шельфе – трубы отработанного факельного газа, трубопроводные системы, оболочка стояка, трубопроводы и трубки для высокосернистого газа
Нефтепереработка – стековые трубы отработанного факельного газа
Переработка отходов – компоненты для сжигания отходов

Стандарты

АСТМ.................. В 443
АСМЕ.................. СБ 443
АМС ................... 5599

Химический анализ

Вес % (все значения максимальны, если не указано иное)


Никель	58,0 мин.	Кремний	0.50
Хром	20,0 мин.-23,0 макс.	Фосфор	0.015
Молибден	8,0 мин.-10,0 макс.	Сера	0.015
Железо	5.0	Алюминий	0.40
Ниобий (плюс тантал)	3.15 мин.-4.15 макс.	Титан	0.40
Углерод	0.10	Кобальт (если определен)	1.0
Марганец	0.50

Физические свойства

Плотность

0,305 фунта/дюйм3
8,44 г/см3

Удельная теплоёмкость

0,102 БТЕ/фунт-°F (32–212 °F)
427 Дж/кг-°K (0-100°C)

Модуль упругости

30.1 x 106 фунтов/кв. дюйм
207,5 ГПа

Теплопроводность 200 °F (100 °C)

75 БТЕ/ч/фут2/фут/°F
10,8 Вт/м-°K

Интервал плавления

2350 – 2460°F
1290 – 1350°С

Удельное электрическое сопротивление

50,8 мкм² при 70°C
128,9 мкОм-см при 210°C

Средний коэффициент теплового расширения Диапазон температур
°F	°С	дюйм/дюйм/°F	см/см°С
200	93	7,1 х 10-6	12,8 х 10-6
400	204	7,3 х 10-6	13,1 х 10-6
600	316	7,4 х 10-6	13,3 х 10-6
800	427	7,6 х 10-6	13,7 х 10-6
1000	538	7,8 х 10-6	14,0 х 10-6
1200	649	8,2 х 10-6	14,8 х 10-6
1400	760	8,5 х 10-6	15,3 х 10-6
1600	871	8,8 х 10-6	15,8 х 10-6
1700	927	9,0 х 10-6	16,2 х 10-6

Механические свойства

Типичные значения при 68 °F (20 °C)

Предел текучести Смещение 0,2%		Предельная прочность на растяжение Сила		Удлинение в 2 дюймах.	Твёрдость
PSI (мин.)	(МПа)	PSI (мин.)	(МПа)	% (мин.)	(макс.)
65,000	448	125,000	862	50	200 Бринелль

Коррозионная стойкость

Высоколегированный химический состав сплава 625 обеспечивает выдающуюся коррозионную стойкость в различных сильно агрессивных средах. Вот некоторые ключевые моменты коррозионной стойкости Alloy 625:Невосприимчивость к атакам в умеренных условиях:Сплав 625 практически невосприимчив к воздействию в мягких условиях, таких как атмосфера, пресная и морская вода, нейтральные соли и щелочные растворы. Никель и хром в составе сплава способствуют его стойкости к окислительным растворам. Комбинация никеля и молибдена обеспечивает стойкость в неокислительных средах. Стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии: Сплав 625 устойчив к точечной коррозии, которая представляет собой локализованную коррозию, которая может вызвать небольшие отверстия или ямки на поверхности материала. Он также устойчив к щелевой коррозии, которая возникает в ограниченном пространстве или щелях. Предотвращение межкристаллитного растрескивания: ниобий, присутствующий в сплаве 625, действует как стабилизатор во время сварки, предотвращая межкристаллитное растрескивание. Межкристаллитное растрескивание может произойти по границам зерен металла во время сварки. Невосприимчивость к коррозионному растрескиванию под воздействием хлоридов: Высокое содержание никеля в сплаве 625 делает его практически невосприимчивым к коррозионному растрескиванию под напряжением хлора. Коррозионное растрескивание под напряжением хлоридов - это тип коррозии, который возникает в присутствии хлоридов и растягивающих напряжений. Стойкость к минеральным кислотам, щелочам и органическим кислотам: Сплав 625 устойчив к воздействию минеральных кислот, таких как соляная, азотная, фосфорная и серная кислоты. Он также проявляет устойчивость к щелочам и органическим кислотам как в окислительном, так и в восстановительном состоянии.

Коррозионная стойкость сплава 625 позволяет использовать его в широком спектре применений, где предполагается воздействие агрессивных сред и агрессивных веществ. Тем не менее, важно учитывать конкретные условия эксплуатации и консультироваться с инженерами-материаловедами или производителями сплавов, чтобы убедиться в пригодности сплава для конкретного применения.

Коррозионная стойкость никелевых сплавов при 24-часовых испытаниях при кипении 40%-ной муравьиной кислоты.

Сплав	Скорость коррозии
	MPY	мм/А
Сплав 825	7.9	0.2
Никель 200	10.3-10.5	0.26-0.27
Сплав 400	1.5-2.7	0.038-0.068
Сплав 600	10.0	0.25
Сплав Г-3	1.8-2.1	0.046-0.05
Сплав 625	6.8-7.8	0.17-0.19
Сплав С-276	2.8-2.9	0.07-0.074

Коррозионная стойкость никелевых сплавов в четырех 24-часовых испытаниях в кипящей уксусной кислоте

Сплав	Уксусная кислота Концентрация	Скорость коррозии/эрозии
Сплав	Уксусная кислота Концентрация	MPY	мм/А
Сплав 825	10%	0.60-0.63	0.0152-0.160
Сплав 625	10%	0.39-0.77	0.01-0.19
Сплав С-276	10%	0.41-0.45	0.011-0.0114
Сплав 686	80%	<0,1*	<0,01*

Стойкость никелевых сплавов к ударным ударам морской воды на скорости 150 футов/сек (45,7 м/с)

Сплав	Скорость коррозии/эрозии
	MPY	мм/А
Сплав 625	Ноль	Ноль
Сплав 825	0.3	0.008
Сплав К-500	0.04	0.01
Сплав 400	1.5-2.7	0.038-0.068
Сплав 600	0.4	0.01
Никель 200	40	1.0

Сравнительный номер PREN для сплава 625 приведен в таблице ниже.
Эквивалентные числа стойкости к точечной коррозии (PREN) для коррозионностойких сплавов

Сплав	Ни	Кр	Пн	W	Примечание	N	ПРЕН
Нержавеющая сталь 316	12	17	2.2	—	—	—	20.4
Нержавеющая сталь 317	13	18	3.8	—	—	—	23.7
Сплав 825	42	21.5	3	—	—	—	26.0
Сплав 864	34	21	4.3	—	—	—	27.4
Сплав Г-3	44	22	7	—	—	—	32.5
Сплав 625	62	22	9	—	3.5	—	40.8
Сплав С-276	58	16	16	3.5	—	—	45.2
Сплав 622	60	20.5	14	3.5	—	—	46.8
ССК-6МО	24	21	6.2	—	—	0.22	48.0
Сплав 686	58	20.5	16.3	3.5	—	—	50.8

Стойкость к окислению

Стойкость к окислению и образованию накипи Alloy 625 превосходит ряд жаропрочных аустенитных нержавеющих сталей, таких как 304, 309, 310 и 347, до 1800 ° F (982 ° C) и в условиях циклического нагрева и охлаждения. При температуре выше 1800 °F (982 °C) образование накипи может стать ограничивающим фактором при эксплуатации.

Производственные данные

Сплав 625 легко сваривается и обрабатывается стандартными методами изготовления в цеху, однако, благодаря высокой прочности сплава, он устойчив к деформации при температурах горячей обработки.

Горячая формовка

Диапазон температур горячей обработки для сплава 625 составляет 1650–2150 °F (900–1177 °C). Тяжелая работа должна выполняться как можно ближе к 2150 ° F (1177 ° C), в то время как более легкая работа может выполняться до 1700 ° F (927 ° C). Горячая обработка должна происходить в равномерных редукциях, чтобы предотвратить дуплексную зернистую структуру

Сплав 400 легко поддается холодной обработке практически всеми методами холодной обработки. Холодная обработка должна производиться на отожженном материале. Сплав имеет несколько более высокую степень деформационного упрочнения, чем углеродистая сталь, но не такую высокую, как нержавеющая сталь 304.

Холодная штамповка

Сплав 625 может быть подвергнут холодной штамповке стандартными методами цехового изготовления. Сплав должен быть в отожженном состоянии. Скорость деформационного упрочнения выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей.
Сварка
Сплав 625 легко сваривается большинством стандартных процессов, включая GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG), SAW и SMAW (MMA). Термическая обработка после сварки не требуется. Чистка щеткой из нержавеющей стали после сварки удалит тепловой оттенок и создаст площадь поверхности, не требующую дополнительного травления.

Обработки

Сплав 625 желательно обрабатывать в отожженном состоянии. Поскольку сплав 625 склонен к деформационному упрочнению, следует использовать только низкие скорости резания и постоянно использовать режущий инструмент. Достаточная глубина резания необходима для того, чтобы избежать контакта с ранее сформированной зоной нагартованного пропила.