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英科耐尔和英科洛伊合金及其应用

文章出处:上海宝屿 人气:发表时间:2017-04-11 11:15

1、英科耐尔和英科洛伊合金概述:
    CY-40,Inconel(英科耐尔);Incoloy(英科洛伊)是镍基合金中的Ni-Cr-Fe系合金,其中含Fe量较低的称其为Inconel合金;含Fe量较高的称其为Incoloy合金, 英科洛伊合金(Incoloy)因含Fe量高达45%,因此,它实际上是镍基合金中的Fe-Ni-Cr合金。在目前耐蚀镍基合金中,它们在阀门生产上的应用量,是仅次于Monel(蒙乃尔)合金的重要合金。
    耐蚀镍基合金中主要几种经典的合金都有自己的“商业名称”,按“商业名称”叫法,分别有Monel(蒙乃尔合金);Hastelloy(哈氏合金)等。对CY-40、Inconel 600它们的商业名称,统称为Inconel——“英科耐尔”合金;Incoloy 800它的商业名称为“英科洛伊”合金。
     化学成分(%)为:72Ni-16Cr-8Fe-2Si合金是典型的Inconel合金,其铸造合金牌号是ASTM-A494标准中的CY-40合金(日本《铸件手册》中称CY-40为:“Cast  Inconel”(铸造英科耐尔),见日本《铸件手册》P1466页表21.24),其对应的轧材牌号为Inconel 600合金。
     32Ni-21Cr-45Fe合金是典型的Incoloy 800合金,在ASTM-A494标准中无对应的铸造合金牌号。
    英科耐尔合金主要用于抗应力腐蚀,尤其适用于高浓度的氯化物介质。当Ni含量大于45%时,对氯化物的应力腐蚀几乎是免疫的。此外,它还能抗沸浓硝酸、发烟硝酸、含硫和钒的高温气体及燃烧物的腐蚀;CY-40还被广泛用于制造核动力工厂的锅炉给水系统的部件,因为它比不锈钢的安全性更好;同时,它还适用于需要高强度、高压密封状态的高抗腐蚀性能以及在高温下具有抗机械磨损和抗氧化能力的工业生产中。我公司为不少煤化工厂气化车间,用CY-40、Inconel 600及Inconel 625合金生产了用于PN6.4MPa、100MPa及Class900Lb、Class1500Lb高压、高纯度的氧气阀门等。
2、Inconel 600和Incoloy 800:Inconel 600(UNS N06600)和Incoloy 800(UNS N08800)均为镍基合金中的Ni-Cr-Fe系合金的轧材牌号,它们的化学成分,分别见表1和表2。
表1. Inconel 600的“公称化学”成分(%)

注:(a).包括Co在内;
表2. Incoloy 800的“公称化学”成分(%)

附:Incoloy 800H的“公称化学”成分(%)
注:(1).资料来自:Metals  handbook  Desk  Edition. American  society  for Metals 1986
Inconel 600及Incoloy 800合金有棒材、板材、管材和线材,它们的供货状况及其对应的机械性能见表3.
表3. Inconel 600/Incoloy 800的机械性能(a)
 
     Inconel 600和Incoloy800具有较强的抗氧化能力和在高温下有较高的强度,在潮湿的环境中这些合金能阻止氯化物离子引起的金属应力腐蚀裂纹的形成。Inconel 600经常大量地代替全镍用于抗烧碱腐蚀及高温条件下卤素的腐蚀。
     通常Inconel 600和Incoloy 800都不用于硫酸装置,但在室温下,它们均可用于低浓度的硫酸介质中。Incoloy 800在120℃(250°F)时可使用于浓度为99%的硫酸。
3、Inconel 600和Incoloy 800对盐酸有较弱的耐蚀性
    Inconel 600和Incoloy 800在室温下,对所有浓度的纯磷酸具有耐蚀性,但会随着温度的升高腐蚀率而急速加剧。
    Inconel 600和Incoloy 800对于热的长化学链有机酸有良好的耐蚀性。硬脂酸、油酸和松香酸的油脂分离塔,通常都用Inconel 600合金制造。
    Inconel 600中的高Cr含量,为该合金提供了较好的防止硫脆变的能力,因此,在包括含S的高温碱性介质中或要求高强度时,Inconel 600常被用来代替Ni201。Inconel 600和所有的镍合金一样(除商业纯Ni),当与高温、高浓度的碱性介质接触时,均会经受应力腐蚀的威胁,所以,用Inconel 600合金制作的设备,在使用前应进行完全消除应力处理,以保证运行时应力最小化。
4、Inconel 625合金:
    Inconel 625(UNS N06625)合金和Inconel 600合金既有相同点,即它们都是含有Ni-Cr-Fe的镍基合金,所以它们的商业名称,均称为Inconel合金;但还有不同之处:Inconel 600合金是典型的Ni-Cr-Fe的镍基合金;而Inconel 625合金是含有Mo的合金,严格地分:Inconel 625合金是耐蚀镍基合金中的Ni-Cr-Mo系合金,Ni-Cr-Mo系镍基合金的典型合金是Hastelloy C(哈氏C)合金,因此Inconel 625合金是Hastelloy C(哈氏C)合金。Inconel 625合金对应的铸件材质牌号,是ASTM  A494《镍及镍合金铸件标准规范》中的CW-6MC。
5、结语:
Inconel ——英科耐尔合金及Incoloy——英科洛伊合金是耐蚀镍基合金中的Ni-Cr-Fe系的镍基合金,它不但耐蚀而且耐高温、耐高压,它广泛地用于制造核工业和用于需要高强度、高压密封状态的、高抗腐蚀性能以及在高温下具有抗机械磨损和抗氧化能力的工业生产中的阀门和设备。Inconel 合金其铸造合金为CY-40;轧材牌号是Inconel 600。 Incoloy——英科洛伊合金:轧材牌号为Inoloy 800合金。

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