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什麼是鉻鎳鐵合金 625?化學成分物理性質Inconel 625產品形態及相關標準特點Inconel 625的金相結構Inconel 625 的耐腐蝕性Inconel 625的應用範圍Inconel 625 的冶煉合金 625 在高溫下的熱膨脹係數合金 625 的熱膨脹係數 (70°F – 500°F)合金 625 的熱膨脹係數 (550°F – 1000°F)合金 625 的熱膨脹係數 (1050°F – 1500°F)合金 625 的導熱率和熱擴散率 合金 625 @ (70°F-750°F) 的 TC 和 TD 係數 合金 625 @ (800°F-1550°F) 的 TC 和 TD 係數Inconel 625的焊接工藝及分析鎳合金的焊接性分析冷裂紋氣孔焊接方式焊材乾燥施工環境施工準備焊工要求焊接工藝卡焊縫組裝焊接工藝焊前清潔焊接工藝要求焊接接頭質量檢驗去應力熱處理碳鋼/合金鋼法蘭上的 Inconel 625 堆焊層雅昂鉻鎳鐵合金625產品鉻鎳鐵合金 625 板材、板材和帶材因科鎳合金 625 法蘭625 級和 150 級合金 300 法蘭的壓力-溫度額定值625 級和 600 級合金 900 法蘭的壓力-溫度額定值625 級和 1500 級合金 2500 法蘭的壓力-溫度額定值ASTM B444 UNS N06625(合金 625)管測試和檢查625合金管的重量不同溫度下的最大許用應力、拉伸強度、屈服強度Inconel 625 90° 和 45° 5D 彎管Inconel 625 波紋管Inconel 625合金的熱處理工藝一、試驗材料及方法2.測試結果3 結果分析4。 結論
什麼是 鉻鎳鐵合金625?
Inconel 625是一種鎳基高溫合金 密度8.4克/立方厘米3,熔點1290-1350℃,具有優良的耐無機酸腐蝕能力,在氧化、還原環境下對各種腐蝕介質具有優良的耐腐蝕性。
625合金在許多介質中表現出優異的耐腐蝕性。 在氯化物介質中具有優良的耐點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和沖蝕性能。
指定為 UNS N06625 或 W.Nr. 2.4856,Inconel 625,也稱為合金 625,是一種鎳鉻鉬合金,添加了鈮,與鉬一起作用以硬化合金基體,從而無需強化熱處理即可提供高強度。 該合金可抵抗多種嚴重腐蝕環境,尤其耐點蝕和縫隙腐蝕,並且具有優異的疲勞強度和耐氯離子應力腐蝕開裂性能。 Inconel 625 可用於化學加工、航空航天和海洋管道、污染控制設備和核反應堆。 通常它可以在高達 980°C[1800°F] 的氧化溫度下使用。
Inconel 625無縫管,ASTM B444 UNS N06625,19mmx3.5mmx5620mm。
化學成分
Inconel 625 對焊法蘭 (RTJ 和 RF)和 鉻鎳鐵合金625管件
元件
內容, %
鎳
≥58.0
鉻
20.0-23.0
鐵
≤5.0
鉬
8.0-10.0
鈮(加鉭)
3.15-4.15
碳
≤0.10
錳
≤0.50
矽
≤0.50
磷
≤0.015
硫
≤0.015
鋁
≤0.40
鈦
≤0.40
鈷
≤1.0
物理性質
密度
熔程
比熱
200 奧斯特時的滲透率
居里溫度
磅/立方英寸
克/立方厘米
°F
°C
Btu/lb°F (J/kg°C)
70°F(21℃)
15.9卡/米
°F
°C
0.305
8.44
2350-2460
1290-1350
0.098(410)
1.0006
<-320
-196
Inconel 625產品形態及相關標準
用於熱交換設備的 Inconel 合金 625 蛇形盤管。
產品形態
標準版
桿和棒
ASTM B446
板材、片材和帶材
ASTM B443、B906
無縫管
ASTM B444、B829
焊管
ASTM B705、B775
焊管
ASTM B704。 B751
管道配件
ASTM B366
重鍛用鋼坯和棒材
ASTM B472
鍛造
ASTM B564
特點c
1、在氧化、還原環境下對各種腐蝕介質具有優良的耐腐蝕性能。
2、優異的耐點蝕和縫隙腐蝕能力,無氯化物引起的應力腐蝕開裂。
3、對硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸以及硫酸和鹽酸的混合酸等無機酸具有優異的耐腐蝕性。
4、對各種無機酸混合溶液具有優良的耐腐蝕性。
5、溫度高達40℃時,在各種濃度的鹽酸溶液中具有良好的耐腐蝕性。
6、良好的加工性能和焊接性能,無焊後裂紋敏感性。
7、壁溫在–196℃~450℃壓力容器製造合格證。
8、通過美國腐蝕工程師協會NACE標準(mr-01-75)認證,滿足酸性氣體應用最高標準VII級。
Inconel 625的金相結構
625是面心立方晶格結構。 650℃長時間保溫後,碳顆粒和不穩定的四元相會析出,轉變成穩定的Ni3(Nb,Ti)菱方晶格相。 固溶強化後,Ni Cr基體中的Mo和Nb會提高機械性能,但塑性會降低。
Inconel 625 的耐腐蝕性
625合金在許多介質中表現出優異的耐腐蝕性。 在氯化物介質中具有優良的耐點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕和沖蝕性能。 具有良好的耐無機酸腐蝕的能力,如硝酸、磷酸、硫酸、鹽酸等。 還具有氧化、還原環境中鹼、有機酸的耐腐蝕性。 有效抵抗氯化物還原應力腐蝕開裂。 對海水和鹽溶液具有較高的耐腐蝕性,同時也具有較高的耐高溫性。 焊接時不存在敏感性。 在靜態或循環環境中耐碳化和氧化,耐含氯氣體腐蝕。
硫酸介質:(溫度80℃)
介質濃度(%)
15
50
60
70
80
腐蝕率(毫米/)
0.188
0.432
0.711
1.626
2.286
鹽酸介質:(溫度為66℃)
中等濃度比例(%)
5
10
15
20
25
30
腐蝕率(毫米/)
1.803
2.057
1.651
1.270
0.965
0.864
Inconel 625的應用範圍:
經過軟化和退火後的低碳合金625廣泛應用於化學加工工業。 其良好的耐腐蝕性和高強度使其成為薄型結構部件。 625合金可用於接觸海水和高機械應力的情況。
典型應用:
1. 含有氯化物的有機化學工藝的組成部分,特別是使用酰氯催化劑的情況。
2.紙漿和造紙工業的消化池和漂白池。
3、煙氣脫硫系統中的吸收器、再熱器、煙氣進口擋板、風機(濕式)、攪拌器、導流板、煙道。
4、用於製造酸性氣體環境下使用的設備和部件。
5.乙酸和醋酐反應發生器。
6、硫酸冷凝器。
Inconel 625 的冶煉
Inconel625 無或更少 鋁 鈦 通常採用電弧爐或非真空感應爐冶煉。 鋁、鈦含量較高的Inconel625若在大氣中冶煉,元素燒損不易控制,氣體和夾雜物進入較多,應採用真空冶煉。 為了進一步降低夾雜物含量,改善夾雜物分佈和鑄錠晶體結構,可採用熔煉和二次重熔複式工藝。 冶煉主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐; 重熔的主要手段是真空自耗爐和電渣爐。
低鋁鈦含量(鋁鈦總量小於4.5%)的固溶強化合金及合金錠可採用鍛造開孔; 鋁、鈦含量高的合金一般需要擠壓或軋製,然後熱軋,有些產品還需要進一步冷軋或冷拔。 直徑較大的合金錠或餅應採用液壓機或快鍛液壓機鍛造。
精密鑄造廣泛用於合金化程度高、變形小的合金,如渦輪葉片、導向葉片等。 為了減少或消除垂直於應力軸的晶界,減少或消除鑄造合金中的孔隙,近年來發展了定向結晶技術。 在此過程中,晶粒沿一個晶體方向生長,獲得沒有橫向晶界的平行柱狀晶。 定向結晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立並保持較大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。 此外,為了消除所有晶界,還需要研究單晶葉片的製造工藝。
粉末冶金工藝主要用於生產沉澱強化和氧化物彌散強化的Inconel 625。該工藝可以使不能變形的Inconel 625獲得塑性甚至超塑性。
Inconel625的性能與合金的顯微組織密切相關,而顯微組織是由金屬熱處理控制的。 Inconel625一般需要熱處理。 沉澱強化合金通常經過固溶處理和時效處理。 固溶強化合金僅採用固溶處理。 有些合金在時效處理前要經過一到兩次中間處理。 固溶處理的目的一是使第二相固溶到合金基體中,使時效處理時均勻析出γ、碳化物(Co基合金)等強化相,二是獲得適當的晶粒尺寸,保證高溫蠕變和蠕變斷裂性能。
固溶處理溫度一般為1040~1220℃。 廣泛使用的合金在時效處理前大多進行1050~1100℃的處理。 中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜,改善晶界狀態。 同時,有些合金還析出一些較大的γ相,與時效處理時析出的細小γ相形成合理的結合。 時效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金),以提高高溫強度。 時效溫度一般為700-1000℃。
合金 625 在高溫下的熱膨脹係數
Inconel 合金 625 (UNS N06625) 的熱膨脹係數包括:
係數A——瞬時熱膨脹係數×10-6(英寸/英寸/°F);
係數 B – 平均熱膨脹係數 x 10-6(英寸/英寸/°F)從 70°F 到指示溫度; 係數 C – 從 100°F 到指示溫度的線性熱膨脹(英寸/70 英尺)。 下面三個表列出了它們在高溫下的值。
合金 625 的熱膨脹係數 (70°F – 500°F)
溫度。
係數A
係數B
係數C
70
6.7
6.7
0
100
6.9
6.8
0.2
150
7.2
7.0
0.7
200
7.4
7.1
1.1
250
7.4
7.2
1.6
300
7.5
7.2
2.0
350
7.5
7.3
2.4
400
7.5
7.3
2.9
450
7.5
7.3
3.3
500
7.5
7.4
3.8
*溫度:指示溫度,°F。
合金 625 的熱膨脹係數 (550°F – 1000°F)
溫度。
係數A
係數B
係數C
550
7.6
7.4
4.2
600
7.7
7.4
4.7
650
7.8
7.4
5.2
700
8.0
7.5
5.6
750
8.2
7.5
6.1
800
8.4
7.6
6.6
850
8.7
7.6
7.1
900
8.9
7.7
7.7
950
9.1
7.8
8.2
1000
9.4
7.9
8.8
*溫度:指示溫度,°F。
合金 625 的熱膨脹係數 (1050°F – 1500°F)
溫度。
係數A
係數B
係數C
1050
9.6
7.9
9.3
1100
9.8
8.0
9.9
1150
9.9
8.1
10.5
1200
10.1
8.2
11.1
1250
10.2
8.3
11.7
1300
10.4
8.4
12.3
1350
10.5
8.4
13.0
1400
10.7
8.5
13.6
1450
10.9
8.6
14.2
1500
11.3
8.7
14.9
*溫度:指示溫度,°F。
合金 625 的導熱率和熱擴散率
TC 為熱導率,單位為 Btu/hr-ft-°F,TD 為熱擴散率,單位為 ft2/小時。 下面兩張表列出了鎳合金 625 (UNS N06625) 在高溫下的 TC 和 TD 標稱係數。 請注意,由於成分變化和分析數據偏差,可能存在 ±10% 的不確定性。
合金 625 @ (70°F-750°F) 的 TC 和 TD 係數
溫度。
TC
TD
70
5.7
0.110
100
5.8
0.113
150
6.0
0.116
200
6.3
0.119
250
6.5
0.121
300
6.7
0.124
350
7.0
0.126
400
7.2
0.128
450
7.5
0.130
500
7.7
0.132
550
7.9
0.134
600
8.2
0.136
650
8.4
0.138
700
8.7
0.140
750
8.9
0.142
*溫度:指示溫度,°F。
合金 625 @ (800°F-1550°F) 的 TC 和 TD 係數
溫度。
TC
TD
800
9.1
0.144
850
9.4
0.146
900
9.6
0.148
950
9.8
0.150
1000
10.1
0.152
1050
10.3
0.154
1100
10.5
0.156
1150
10.8
0.158
1200
11.0
0.159
1250
11.3
0.161
1300
11.5
0.163
1350
11.8
0.165
1400
12.0
0.167
1450
12.3
0.169
1500
12.6
0.172
1550
-
0.175
*溫度:指示溫度,°F
Inconel 625的焊接工藝及分析
鎳合金的焊接性分析
鎳合金具有單向結構,焊接時會產生宏觀裂紋和微觀裂紋。 因此,Inconel 625焊接中最常見的缺陷是熱裂紋,這主要是由於混入了硫、鉛、磷或低熔點金屬,導致高溫下嚴重脆化而引起的。 特別是硫、磷共晶的熔點遠低於鎳鐵,焊縫結晶時晶界區殘留低熔點共晶液膜。 另外,較大的熱輸入使焊接接頭過熱並產生粗大晶粒。 一些低熔點的共晶晶集中在粗大柱狀晶的晶界上,強度低、脆性大,在焊接應力作用下易形成熱裂紋。
焊接中需要避免的另一個缺陷是氣孔。 鎳合金熔池較厚,流動性較差。 當焊接快速冷卻時,很容易產生氣孔。 氧、氫、氮、二氧化碳和一氧化碳在熔融液態鎳基合金中的溶解度很高,但在固態時溶解度大大降低。 當鎳基合金焊接過程從高溫變為冷時,熔敷金屬中的氣體會發生變化,在溶液中的溶解度也會降低。 流動性差的液態鎳中的游離氣體在焊縫凝固前不能完全溢出而形成氣孔。 而且流動性差易產生夾渣缺陷。
結晶裂紋是焊接熱裂紋的一種,一般發生在固液相線溫度範圍內,即焊縫結晶後期,故而得名。 Inconel625焊接對晶體裂紋的敏感性非常高,主要是因為微量元素硫、磷和碳在結晶過程中會聚集到晶界。 碳促進硫和磷的分離。 但焊縫中存在大量鎳,易在晶界位置形成硫化鎳。 鎳和硫化鎳的混合產物的熔點僅為630℃左右,屬於低熔點共晶,削弱了晶粒,由於它們之間的相互作用,焊縫在拉應力的作用下會沿晶界開裂。
消除Inconel625焊接中的晶體裂紋可採取多種措施:首先,焊前清理非常重要,用砂輪打磨或用丙酮擦拭,去除表面的氧化皮、油污等污染物,以免硫、磷等雜質混入熔池; 其次,制定合理的焊接工藝參數,採用較小的焊接電流和焊接熱輸入; 最後,可以成為抗裂性能較好的焊接材料。
冷裂紋
與晶體裂紋相比,Inconel625焊接冷裂紋的傾向很小,這歸因於它在焊接過程中或焊接後不會誘發冷裂紋:Inconel625中的氫含量非常稀少,加強氣體保護可以有效減少氫在焊接過程中的擴散。熔敷金屬; Inconel625的碳含量較少,硬化傾向較小,成功地抑制了焊後馬氏體轉變,避免了脆性,而且Inconel625具有一定的塑性,當焊後冷卻到室溫或較低溫度時,其塑性可以抵抗所產生的收縮應力。通過降低溫度,避免冷裂紋的產生。
氣孔
鎳基合金Inconel625對氫和氧形成的氣孔非常敏感。 氧在鎳中的溶解度隨著溫度的降低而降低。 當溫度從1720℃降低到1470℃時,氧的溶解度可從1.18%降低到0.06%。 沉澱的氧迅速與鎳結合形成氧化鎳。 然而,在熔化區附近,液態鎳中的氫可以還原氧化鎳中的鎳並形成孔隙。
氣孔率的降低需要通過嚴格的焊前清洗和氣體保護來實現。
焊接方式
考慮到現場施工特點,採用TIG打底、焊條電弧焊填充覆蓋的方法。 氬弧焊時,背面必須充氬氣,以防止合金元素氧化。
3、焊接材料的選擇
焊接材料的選擇是根據其化學成分、機械性能、使用條件和焊接條件來進行的。 鎳合金焊接應選用與母材合金系相同的焊接材料。
考慮到國內部分廠家焊接材料質量不穩定,建議使用進口焊接材料或上海電力、四川大西洋品牌焊接材料。
焊材乾燥
使用前應按照產品說明書對焊條進行乾燥。 乾燥後的焊條應存放在100-150℃左右的恆溫箱內。 焊工收到焊條時,應用合格的保溫筒拾取。 如果接收時間超過4小時,應重新烘烤,但重新烘烤次數不得超過2次。 焊條烘烤溫度。
施工環境
高溫管道施工過程中,當焊接環境有下列條件時,焊接前必須採取有效的防護措施(如篷布、加溫等),否則禁止焊接。
(1)環境溫度低於0℃;
(2)手工焊接時,風速大於8m/S; 對於鎢極氬弧焊,風速大於2m/s;
(3)空氣相對濕度大於90%;
(4)雨雪天氣。
施工準備
焊工要求
根據有關規定要求,焊接鎳基材料的焊工應按照《現場設備工業管道焊接工程施工及驗收規範》(GB 50236-1998)要求的內容、方法和結果進行試驗,並組織、持證焊工的監督、發證和管理按照鍋爐壓力容器、壓力管道焊工考試管理規定執行。
焊工焊接鎳基材料必須按照合格的焊接工藝進行試驗。 考試合格並取得相應資質證書後,才能承擔相應的焊接工程施工。
焊接工藝卡
現場焊接時,必須按照合格的焊接工藝評定制定焊接工藝卡,指導焊接施工。
焊縫組裝
(1)對接焊縫坡口形式及尺寸。
(2)對中不對中要求
管道或銲件裝配時,內壁應平齊,內壁錯位不應超過0.5mm,外壁錯位不應超過1.0mm。
(3)位置焊接尺寸
焊縫定位焊採用根部定位焊的形式。 定位焊的焊縫長度、厚度和間距應能保證焊接過程中焊縫不開裂。
若採用實心焊絲TIG焊進行定位焊,焊縫背面應進行氮氣保護; 焊縫長度應為10-15mm,且不超過壁厚的2/3。
焊接工藝
焊前清潔
鉛、硫、磷及一些低熔點元素可增加鎳合金焊接裂紋的傾向。 因此,焊接前必須將這些雜質徹底清除。 施工前應用角磨機清除槽面兩側50mm範圍內的油污、油漆、鐵鏽、氧化皮、毛刺等異物,不得有裂紋、夾層等缺陷。
焊接工藝要求
(1)必須保證焊接熔深和熔合,以保證焊縫質量。 為了減少熱裂紋,在保證全焊透的前提下,應盡量採用線能量小、電弧短、無擺動或小擺動的操作方法。
(2)多層焊時,採用小電流多層多道焊。 層間溫度應控制在100℃以下,層間檢查要仔細,清理要徹底,各層應相互錯開。
(3)氬弧焊時,背面必須充氬保護,可採用局部充氬保護措施(坡口兩側粘貼水溶性)。 開始充氬時,應適當增大流量,待管內空氣排出後即可進行焊接。 焊接時逐漸減小氬氣流量,避免因氬氣流量過大而導致管內壓力過高,造成焊縫背面凹陷或根部未完全焊透的現象。 。
(4)焊接時必須嚴格控制層間溫度。 測量時採用紅外測溫儀。 當溫度低於100℃時,即可焊接下一層。
(5)每層焊道必須清理乾淨後才能焊接下一層; 焊後應及時清除焊縫表面的熔渣和飛濺物。 使用角磨機清理焊接時的缺陷時,必須防止因局部熱量過大而產生熱裂紋。
(6) 由於線性能量要求小,TIG焊後焊肉較薄。 為了保證焊接質量,應進行滲透探傷,檢查是否有裂紋。 焊接合格後,繼續進行TIG焊。 採用三層TIG焊後,應進行熔透檢驗。 焊接合格後,可清理焊縫表面異物,並進行滲透探傷。
(7)焊接時應保證引弧、停弧質量,滅弧時應填滿弧坑。 焊接鎳合金時,停弧處易產生弧坑裂紋。 滅弧後,應仔細檢查弧坑,並打磨去除微裂紋。
焊接接頭質量檢驗
(1)外觀質量要求應符合GB 50236-1998《現場設備工業管道焊接工程施工及驗收規範》和SH/T 3523-1999《鉻鎳奧氏體鋼、鐵鎳鋼焊接規範》的相關要求石化行業合金及鎳合金管道”。
(2) 所有對接焊縫均進行 100% 射線照相檢查。
(3)Inconel625打底焊、TIG焊及所有焊接後必須進行100%滲透探傷,全部合格後方可進行下道工序。
(4)無損檢測標準:JB/T4730-2005承壓設備無損檢測。
去應力熱處理
堆焊一層後需進行消除應力熱處理。 全程加熱620℃,保溫2小時後空冷。 該方法可消除80%~90%的焊接殘餘應力,且全部焊後無需熱處理。
碳鋼/合金鋼法蘭上的 Inconel 625 堆焊層
在現代石油和天然氣工業中,原油或天然氣通常是從地下深層提取的。 這需要大量的各種管道材料,包括 閥門、泵、 法蘭, 管道和 管件。 該流體含有豐富的硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)和氯離子(Cl - )具有極強的腐蝕性,很容易腐蝕接觸金屬表面。 在這種情況下,點蝕和縫隙腐蝕是常見的現象。
原油管道表面縫隙腐蝕的宏觀結構。
天然氣管道表麵點蝕的宏觀結構
管法蘭作為原油或天然氣管道系統中的主要連接部件,一般採用碳鋼或合金鋼材料,在與流體接觸的表面堆焊耐蝕合金(CRA)。 這 鉻鎳鐵合金 625 是一種常見的耐腐蝕合金,可用於堆焊工藝。 通過在碳鋼或合金鋼基材上沉積一層厚厚的Inconel 625 (UNS N06625) 合金,我們賦予了出色的耐縫隙和點蝕、應力腐蝕開裂和氧化性能,特別是在嚴酷的使用條件下,同時保持相對較低的成本。 堆焊區域可以覆蓋與流體接觸的法蘭孔內表面、凸面和RTJ面。
用於 Inconel 625 堆焊的 GTAW/ TIG 設備 碳鋼法蘭.
碳鋼/合金鋼法蘭上的CRA Inconel 625 堆焊可以通過埋弧焊(SAW)、焊條電弧焊(SMAW)、氣體保護鎢極電弧焊(GTAW/TIG)、等離子弧焊、激光焊和摩擦焊來完成焊接。 由於稀釋率相對較高,SAW 沉積物的耐腐蝕性可能會降低。 等離子弧焊、激光焊和摩擦焊需要更複雜和昂貴的焊接設備。 這 鎢極氬弧焊/氬弧焊 是 Inconel 625 堆焊中應用最廣泛的優化技術。 它提供相對較低的成本、焊接過程中電弧穩定、低稀釋和優質的焊接熔敷。 GTAW 的填充金屬應為符合 AWS A3 或 ASME II SFA-5.14 的 ERNiCrMo-5.14。 它們以裸焊條或焊絲的產品形式提供,可以是直長的、捲繞的或捲繞的。
對焊法蘭,RTJ 600LB SCH80,ASME B16.5; Inconel 625 堆焊 密封RTJ面和內孔表面.
Inconel 625(ERNiCrMo-3)焊絲的典型尺寸包括:Φ0.8mm、Φ0.9mm、Φ1.0mm、Φ1.14mm、Φ1.2mm、Φ1.6mm、Φ2.4mm、Φ3.2mm。 最小訂購量 (MOQ):1 公斤。
Yaang的鉻鎳鐵合金625產品:
因科鎳合金 625 板材, 板材和帶材
一般來說,Inconel 合金 625 板材、片材和帶材應按照 ASTM B443/ASME SB-443 製造。 該材料的標稱化學成分為UNS N06625,標稱化學成分為60Ni-22Cr-9Mo-3.5Cb,這表明它是一種鎳鉻鉬鈮合金。 Inconel 625 合金板材、薄板和帶材可提供兩種不同熱處理條件的等級: 1 級(退火)——材料通常在高達 1100°F (593°C) 的工作溫度下使用; 2 級(固溶退火)——當需要抗蠕變和破裂時,材料通常用於高於 1100°F (593°C) 的工作溫度。
按照慣例, 因科鎳合金625板、片材和帶材可以根據其厚度粗略地定義或澄清:板材——厚度≥0.188英寸(4.8毫米),熱軋或冷軋,特別是冷軋板的厚度可從0.188英寸( 4.8 毫米)至3/8 英寸(9.5 毫米); 板材 – 厚度從 0.018 英寸(0.46 毫米)到 0.188 英寸(4.8 毫米),可提供熱軋和冷軋兩種條件; 帶材 – 厚度從 0.005 英寸(0.13 毫米)到 0.018 英寸(0.46 毫米),僅在冷軋條件下提供。 合金 625 板材通常具有剪切或切割邊緣,而板材和帶材通常具有剪切或切割邊緣。 切割方法包括機加工、磨料切割、粉末切割、惰性電弧切割、等離子炬切割等。
因科鎳合金 625 法蘭
按照 ASME B625 製造的 Inconel 合金 16.5 法蘭屬於標準規範的 3.8 組材料。 它們可提供7 個級別:150、300、400、600、900、1500、2500。 帶轂法蘭,如帶頸法蘭、滑套法蘭、螺紋法蘭、承插焊法蘭和LWN 法蘭,均按照ASTM B564 Gr 製造.N06625; 不帶輪轂的法蘭(例如盲法蘭或平法蘭)可由 ASTM B564 Gr.N06625 鍛件或 ASTM B443 Gr.N06625 板材製成。
Inconel 合金 625 法蘭應始終在退火狀態下供貨。 由於退火狀態下的 625 合金在 538°C 至 760°C 範圍內暴露後,室溫下的衝擊強度會嚴重損失,因此不得在超過 645°C 的溫度下使用。 下表列出了 Inconel 合金 625 管法蘭的典型壓力-溫度額定值。
625 級和 150 級合金 300 法蘭的壓力-溫度額定值
溫度。
各階層的工作壓力
類150
類300
29到38
20.0
51.7
50
19.5
51.7
100
17.7
51.5
150
15.8
50.3
200
13.8
48.3
250
12.1
46.3
300
10.2
42.9
325
9.3
41.4
350
8.4
40.3
375
7.4
38.9
400
6.5
36.5
425
5.5
35.2
450
4.6
33.7
475
3.7
31.7
500
2.8
28.2
538
1.4
25.2
550
。 。 。
25.0
575
。 。 。
24.0
600
。 。 。
21.6
625
。 。 。
18.3
650
。 。 。
14.1
675
。 。 。
11.5
700
。 。 。
8.8
*溫度:°C; 工作壓力:巴。
625 級和 600 級合金 900 法蘭的壓力-溫度額定值
溫度。
各階層的工作壓力
類600
類900
29到38
103.4
155.1
50
103.4
155.1
100
103.0
154.6
150
100.3
150.6
200
96.7
145.0
250
92.7
139.0
300
85.7
128.6
325
82.6
124.0
350
80.4
120.7
375
77.6
116.5
400
73.3
109.8
425
70.0
105.1
450
67.7
101.4
475
63.4
95.1
500
56.5
84.7
538
50.0
75.2
550
49.8
74.8
575
47.9
71.8
600
42.9
64.2
625
36.6
54.9
650
28.1
42.2
675
23.0
34.6
700
17.5
26.3
*溫度:℃; 工作壓力:巴。
625 級和 1500 級合金 2500 法蘭的壓力-溫度額定值
溫度。
各階層的工作壓力
類1500
類2500
29到38
258.6
430.9
50
258.6
430.9
100
257.6
429.4
150
250.8
418.2
200
241.7
402.8
250
231.8
386.2
300
214.4
357.1
325
206.6
344.3
350
201.1
335.3
375
194.1
323.2
400
183.1
304.9
425
175.1
291.6
450
169.0
281.8
475
158.2
263.9
500
140.9
235.0
538
125.5
208.9
550
124.9
208.0
575
119.7
199.5
600
107.0
178.5
625
91.2
152.0
650
70.4
117.3
675
57.6
96.0
700
43.8
73.0
*溫度.℃; 工作壓力:巴。
ASTM B444 UNS N06625(合金 625)管
合金625管,廣泛用於過熱器或 熱交換器管,通常按照 ASTM B444 (ASME SB-444) UNS N06625 製造。 它是一種典型的鎳鉻鉬鈮合金,商業上稱為“Inconel合金625”的專有品牌。 冷加工合金 625 無縫管可提供兩種不同熱處理條件的等級:
1 級(退火)——管子通常在高達 1100°F (593°C) 的工作溫度下使用;
2 級(固溶退火)——當需要抗蠕變和破裂時,材料通常用於高於 1100°F (593°C) 的工作溫度。
一般情況下,除非另有說明,均供應 1 級。
冷拔的 合金625管 可根據客戶要求提供磨光亮面或酸洗啞光面。 特別是UNS N06625的小直徑、輕壁管廣泛用於熱交換器或 儀表管。 “小直徑”是指外徑 1-1/4 英寸(31.8 毫米)及以下,而“輕壁”是指指定壁厚為指定外徑 3% 或以下的管材。
測試和檢查
水壓試驗:每根外徑為 625 毫米及以上、壁厚為 3 毫米及以上的 0.38 合金管(無縫和冷加工)應根據 ASTM B829 進行測試。 UNS N06625 1 級和 2 級的許用纖維應力分別為 30 ksi [207 MPa] 和 25 ksi [172 Mpa]。
尺寸檢查和目視檢查:外徑、壁厚、內徑、長度、直線度、平端、光潔度和表面外觀。
拉伸測試(ASTM E8)和硬度測試(ASTM E18)。
可以指定一項或多項無損檢測 (NDT):PMI、超聲波檢查 (ASTM E213)、渦流檢查 (ASTM E426/E571)。
625合金管的重量
合金 625 管的重量可以使用以下公式計算:W = ( D – t ) * t * 0.0246615 * F * L。 W:管的重量,kg; D:管子外徑,mm; t:管材壁厚,mm; F:修正係數,1.075; L:管子長度,米。
不同溫度下的最大許用應力、拉伸強度、屈服強度
退火狀態下的合金 N06625 管在暴露於 1000°F 至 1400°F 範圍後,在室溫下衝擊強度會嚴重下降。 當用於根據 ASME 鍋爐和壓力容器規範設計的應用時,根據 ASTM B625 UNS N444 製造的合金 06625 管應在固溶退火狀態下提供。 它們可應用於高達 1600°F 的溫度。 不同高溫下的最大許用應力、抗拉強度和屈服強度值如下表所示。
*溫度。
*新加坡金融管理局
*溫度。
*新加坡金融管理局
-20-100
26.7
1000
19.6
200
24.6
1050
19.5
300
23.4
1100
19.4
400
22.4
1150
19.3
500
21.7
1200
19.3
600
21.0
1250
15.0
650
20.8
1300
11.6
700
20.5
1350
8.5
750
20.3
1400
6.7
800
20.1
1450
4.9
850
20.0
1500
3.8
900
19.8
1550
2.6
950
19.7
1600
1.9
溫度:金屬溫度,°F,不超過;
MAS: 最大允許應力 適用於 ASTM B444 UNS N06625 2 級管,ksi。
*溫度。
*TS
*溫度。
*TS
-20-100
100.0
700
97.3
200
100.0
750
97.1
300
100.0
800
96.9
400
100.0
850
96.7
500
99.7
900
96.2
600
98.1
950
95.5
650
97.6
1000
94.5
溫度:金屬溫度,°F,不超過;
TS: 抗拉強度 適用於 ASTM B444 UNS N06625 2 級管,ksi。
*溫度。
*YS
*溫度。
*YS
-20-100
40.0
600
31.5
150
38.0
650
31.2
200
36.9
700
30.8
250
36.0
750
30.5
300
35.1
800
30.2
350
34.3
850
30.0
400
33.7
900
29.7
450
33.0
950
29.6
500
32.5
1000
29.4
550
32.0
-
-
溫度:金屬溫度,°F,不超過;
是: 屈服強度 適用於 ASTM B444 UNS N06625 2 級管,ksi。
Inconel 625 90° 和 45° 5D 彎管
鉻鎳鐵合金 625 90° 和 45° 5D 彎曲 4英寸SCH 80; 噴砂,符合 ASME B16.9 標準。
合金 625 (UNS N06625) 5D 彎管 90° 和 45° SCH 80 根據 ASME B16.9 製造。 這些產品供應給波蘭的一個化工項目。
Inconel 625 波紋管
Inconel 625 用於製造波紋管膨脹節的波紋管。 該波紋管膨脹節將用於催化裂化裝置 印度尼西亞 煉油廠。 它的設計目的是吸收和補償煙機處管道的位移。
Inconel 625 波紋管,由 ASTM B443 Gr. 製成。 UNS N06625 板。 工作溫度:650℃,流動介質:煙氣和催化劑。
Inconel 625合金的熱處理工藝
Inconel 625合金是一種固溶強化耐腐蝕變形高溫合金,廣泛應用於石油化工、造船、核電等行業。 該合金Cr、Mo、Nb含量較高,固溶強化作用強,因此難以熱加工成型。 初始顯微組織對於熱加工很重要,主要通過熱處理來控制。 因此,研究該合金的熱處理工藝,研究其熱加工性能具有重要意義。
一、試驗材料及方法
實驗合金采用真空感應熔煉(VIM)技術製備,化學成分如表1所示。
表1 Inconel 625合金的化學成分(質量分數)(%)
Ni
Cr
Mo
Nb
Fe
C
Si
Al
Ti
Mn
S
61
21.5
9
3.6
2
0.05
0.2
0.2
0.2
0.2
0.001
鋼錠通過均質化、坯鍛、軋製等工藝加工成型材,並從該型材上取樣,並進行一系列熱處理工藝試驗。 具體流程如表2所示。
表2 Inconel 625合金的熱處理工藝
測試編號
固溶溫度/℃
熱處理時間/min
冷卻方式
1
950
60
空氣冷卻
2
950
60
水淬
3
975
60
空氣冷卻
4
975
60
水淬
5
990
60
空氣冷卻
6
990
90
空氣冷卻
7
990
120
空氣冷卻
8
1000
60
空氣冷卻
9
1000
60
掃管笏呃淬火
10
1030
60
空氣冷卻
11
1030
60
水淬
2.測試結果
(1)晶粒尺寸由於大部分樣品晶粒不均勻,因此僅對再結晶小晶粒進行晶粒尺寸評價,如表3所示,這也可以反映再結晶程度是否足夠。
表3 Inconel 625合金不同熱處理工藝後的晶粒尺寸
樣品編號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
粒度(等級)
8
9
7.5
8
7
6.5
6
6.5
7
6
7
Inconel 625的熱處理一般在950℃以上進行,已達到再結晶溫度。 再結晶程度與溫度、保溫時間、冷卻方法有關。 由表3可以看出,當熱處理時間和冷卻方式相同時,溫度越高,再結晶後晶粒尺寸越大; 溫度和冷卻方式相同時,熱處理時間越長,再結晶晶粒越粗大; 當溫度和熱處理時間相同時,由於空冷試樣的再結晶晶粒有充分的長大時間,水淬的晶粒比空冷的晶粒稍細。
Inconel 625在不同熱處理工藝下的金相組織如圖1-圖3所示。
Inconel 950合金經60 ℃×625 min處理後,小變形區和大變形區均存在再結晶晶粒和原始晶粒,如圖1所示。 但由於再結晶不充分,小變形區的原始晶粒尺寸比大變形區的原始晶粒尺寸更大且更多。 大變形區晶粒尺寸分佈較為均勻,水淬試樣大變形區幾乎沒有觀察到特別大的晶粒。 並且晶粒尺寸比空冷樣品略小。 在此溫度下,重結晶不完全。
圖1 Inconel 625合金950 ℃×60 min熱處理後的顯微組織
與950℃熱處理相比,975℃晶粒略有長大,大變形區再結晶仍不完全。 990℃時,再結晶範圍進一步增大,晶粒尺寸均勻。 在990℃時,隨著時間的延長,晶粒略有長大。
當溫度升至1000℃時,再結晶區的顯微組織比1000℃以下熱處理時更加均勻,但孿晶也較多,如圖2所示。
圖2 Inconel 625合金1000 ℃×60 min熱處理後的顯微組織
經過1030℃熱處理後,樣品晶粒進一步長大,出現了一些較大的晶粒,如圖3所示。由於溫度較高,晶粒明顯比較低溫度下大,表明晶粒長大在這個溫度下嚴重。 大顆粒呈不規則塊狀,小顆粒呈等軸狀。 孿晶經常出現在水淬顯微組織中的大晶粒之間。 這些屬於退火孿晶,一般形成於晶粒的三重接點處,並被繼續生長的再結晶晶粒包圍。
圖3 Inconel 625合金變形及1030 ℃熱處理後的金相照片
3 結果分析
在這組熱處理試樣中,從再結晶區與未再結晶區的面積比來看,隨著溫度的升高,未再結晶區的面積逐漸減小,這是因為溫度的升高增強了再結晶的驅動力,再結晶過程越來越充分。 低於 975 °C 時重結晶不充分。 當溫度達到990℃以上時,再結晶完成,再結晶後的晶粒更加均勻,處理時間每延長0.5min晶粒尺寸增大30級。 隨著溫度升高,晶粒逐漸增大。 水淬樣品在不同處理溫度下比空冷晶粒稍小。 在1000℃時形成大量退火孿晶。
再結晶是通過形成新的細小等軸晶來消除變形和內應力的過程。 再結晶的驅動力是恢復後剩餘的應變能。 由於試樣本身變形不均勻,各處應變能不同,因此再結晶進度也不同。 再結晶越完全,釋放的應變能越多,基體中的殘餘應力越小,越有利於以後的加工。 同一試樣中,大變形區先發生再結晶。 當大變形區的再結晶充分時,小變形區的再結晶尚未完全進行。 假設不加考慮地提高溫度或延長時間是不可取的。 在這種情況下,由於小變形區的再結晶進一步進行,因此應慎重考慮。 同時,大變形區的再結晶晶粒會繼續長大,可能不利於後續加工。 因此,熱處理應使合金組織更加平衡、均勻。
就該合金而言,金相觀察表明990℃×120min和1000℃×60min是加工前較好的熱處理工藝。 晶粒尺寸比較小,粒度分佈比較均勻,沒有大晶粒。
4。 結論
經過上述測試和分析,得出以下結論:
(1) 軋態625合金在變形和熱處理溫度的共同影響下,隨著溫度從950 ℃升高到1030 8 ℃,晶粒尺寸緩慢增大,晶粒尺寸從9、6級降低到7級。 XNUMX、XNUMX.相同溫度下,水淬的晶粒比空冷的晶粒稍細。
(2)975℃以下重結晶不充分,990℃以上重結晶完全。 990℃×120min和1000℃×60min是加工前較好的熱處理工藝。
作者:於秋靜