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Incoloy? 合金是特殊金屬公司集團(tuán)(Special Metals Corporation group of companies)生產(chǎn)并商標(biāo)注冊(cè)的一系列超級(jí)合金產(chǎn)品。
Incoloy?因科洛伊合金大部分可歸類(lèi)為鎳基系合金,具有超常的耐蝕性和高溫強(qiáng)度,對(duì)于某種特定的化學(xué)物質(zhì)的侵蝕可選用特定的Incoloy,例如,020 合金適用于耐硫酸腐蝕的場(chǎng)合,DS合金適用于爐內(nèi)為反應(yīng)性氣氛,且熱循環(huán)次數(shù)較多的熱處理爐部件。
由于Incoloy?合金的Fe含量較高,成本相對(duì)較低,使它成為非臨界高溫應(yīng)用場(chǎng)景下的理想材料。它的另外一個(gè)特點(diǎn)是相對(duì)較好可加工性。用戶(hù)可直接使用原用于加工不銹鋼材料的機(jī)器和加工工藝對(duì)其進(jìn)行加工處理。
Incoloy?合金對(duì)海水、鹵水、酸氣和高氯離子環(huán)境的高耐受性,使其成為石油天然氣工業(yè)最受歡迎的一種材料。Incoloy?合金是目前最嚴(yán)苛化學(xué)環(huán)境中使用得最多的材料,它的應(yīng)用場(chǎng)景包含但不限于:各類(lèi)酸的處理,濕法洗滌,核燃料和反應(yīng)性氣氛的工業(yè)爐。
由于Incoloy合金類(lèi)型較多,此處挑選了幾個(gè)比較典型的Incoloy合金做一簡(jiǎn)單介紹。
Incoloy合金類(lèi)型簡(jiǎn)介
INCOLOY ?alloy 020 (UNS N08020):是一種添加Cu、Mo的Ni-Fe-Cr系合金,還添加了少量Nb,用于阻止合金敏化及由敏化帶來(lái)的晶間腐蝕。020合金對(duì)于含鹽酸、硫酸、磷酸和硝酸溶液介質(zhì)的整體性腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕都具有較好的抑制作用。020合金可用于制造汽油、溶劑、易爆物、無(wú)機(jī)化學(xué)品、有機(jī)化學(xué)品、制藥、食品、化學(xué)合成物等工業(yè)的相關(guān)混合罐、工藝管線、酸洗設(shè)備、熱交換器、泵、閥以及其他工藝設(shè)備。
INCOLOY? alloy 800( UNS N08800):一種Ni-Cr合金,800合金在高溫氣氛下仍具有良好的強(qiáng)度、較高的抗氧化性能和抗碳化性能。800合金在液相環(huán)境下具有較好的耐蝕性。即使長(zhǎng)期暴露在高溫下,800合金也能保持穩(wěn)定的奧氏體組織結(jié)構(gòu)。800合金可用于制造工藝管道、熱交換器、滲碳設(shè)備、加熱元件的鎧甲、核電站蒸汽發(fā)生器管道。
INCOLOY? alloys 800H(UNS N08810) & 800HT?(N08811):是一種Ni-Fe-Cr合金,其化學(xué)成分與800合金類(lèi)似,但耐蠕變斷裂強(qiáng)度較800合金有明顯提升。800H合金的較高強(qiáng)度,源自對(duì)C,Al,Ti含量及匹配的高溫退火工藝的精準(zhǔn)控制。800H合金可用于化工行業(yè)和石化行業(yè)、電站的過(guò)熱器及再加熱器管路、工業(yè)鍋爐、各種熱處理設(shè)備。
INCOLOY? alloy 803 (UNS S35045):是一種Fe-Ni-Cr合金,可用于石化,化工和熱加工行業(yè)。803合金的Ni和Cr含量高于800H合金和800HT?合金。合金的Ni,F(xiàn)e,Cr合金比例保持恒定,以保證該合金在1550°F (840°C)到2100°F (1150°C)之間,獲得最佳性能。803合金是一種高性?xún)r(jià)比材料,其高溫環(huán)境下的抗氧化性能,抗硫化性能和抗碳化性能異常高。803合金具有卓越的高溫抗應(yīng)力斷裂強(qiáng)度。除此以外,803合金高耐碳化和高耐周期性氧化特性,使其成為諸多苛刻工作環(huán)境下的首選材料,例如用于制造乙烯裂解爐中的熱解管路系統(tǒng)。
INCOLOY? alloy 825 (UNS N08825/W.Nr. 2.4858):是一種Ni-Fe-Cr合金,添加了微量Mo,Cu和Ti元素。825合金適用于在各種類(lèi)型的腐蝕性環(huán)境下使用,其高的Ni含量,足以阻止氯離子應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,Ni與Mo,Cu組合一起,使825合金在含硫酸和磷酸的還原性環(huán)境下仍具有足夠的耐蝕性,Mo元素也有助于提高合金的耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕能力。足夠高的Cr元素含量,可使其耐受各種不同氧化性介質(zhì),例如硝酸,各種硝酸鹽和氧化性鹽。Ti元素的添加(通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚恚┦?25合金中的抗敏化合金元素穩(wěn)定化,從而提高825合金的抗晶間腐蝕能力。
825合金的廣譜抗整體腐蝕能力和抗局部腐蝕的能力,使其得到廣泛應(yīng)用。825合金可適用于化工、污染控制、油氣回收、制酸、酸洗作業(yè)、核燃料再加工和放射性核廢料處理相關(guān)設(shè)備元件的制造。825合金的應(yīng)用類(lèi)似于020合金。
INCOLOY? alloy 903(UNS N19903):是一種Ni-Fe-Co合金,添加微量Nb,Ti和Al用于析出硬化。在溫度不高于800°F(430°C)的情況下,903合金強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)較低且穩(wěn)定。同時(shí),903合金的彈性模量穩(wěn)定,可耐受較高的耐熱疲勞和熱沖擊,可用于制造燃?xì)鉁u輪機(jī)的環(huán)和外罩。
INCOLOY? alloy 907(UNS N19907):是一種Ni-Fe-Co合金,添加微量Nb,Ti用于析出硬化。907合金的低膨脹系數(shù)和高強(qiáng)度特性,與903合金相似,但它高溫缺口沖擊韌性性能優(yōu)于903合金,可用于制造燃?xì)鉁u輪機(jī)的密封、軸和外罩。
INCOLOY? alloy 909(UNS N19909):是一種Ni-Fe-Co合金,添加的微量Nb,Ti用于析出硬化,另外還添加了Si。它的低膨脹系數(shù)和高強(qiáng)度特性,與INCOLOY903合金和907合金類(lèi)似。添加Si的目的,在于改善909合金的沖擊斷裂韌性和拉伸性能,并減少加工次數(shù)的限制,并大大縮短熱處理時(shí)間。它可用于制造燃?xì)鉁u輪機(jī)的葉片、側(cè)支索、密封、各類(lèi)軸。
INCOLOY? alloy 925(UNS N09925):是一種析出硬化型Ni-Fe-Cr合金,并添加了微量Mo和Cu。它兼具析出硬化合金的高強(qiáng)度和優(yōu)異的耐腐蝕性能。925合金可耐受含有硫化物和氯化物介質(zhì)的一般性腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。925合金可用于制造用于酸性氣井和石油開(kāi)采的地表設(shè)備和井下設(shè)備。
INCOLOY? alloy 945 (UNS N09945):是一種耐腐蝕、高強(qiáng)度,時(shí)效硬化的Ni-Fe-Cr合金。其N(xiāo)i含量足以避免應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。Ni與Mo,Cu一起,在還原性環(huán)境下具有足夠的耐蝕性,而高的Cr含量,又使其可以耐受各種不同的氧化性介質(zhì),Mo和Nb有助于提高合金耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕的能力。Nb,Ti,Al等元素,在合金的熱處理過(guò)程中析出Ni3(TiNbAl)型γ’相和Ni3 (NbTiAl)型γ”相,可提高945合金的強(qiáng)度。以上這些性能的組合,可用于油氣田中的很多應(yīng)用場(chǎng)景。由于945合金可耐受硫化物誘導(dǎo)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和硫化氫腐蝕,因此十分適合于制造油氣田的井上和井下設(shè)備,例如管類(lèi)產(chǎn)品,閥門(mén),懸吊管,坐落接頭,工具接頭和封隔器。經(jīng)冷作加工和時(shí)效后,合金的性能可滿(mǎn)足扣件、泵軸和高強(qiáng)度管道的要求。
INCOLOY? alloy DS :是一種添加少量Si的Ni-Fe-Cr合金,具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗氧化性能、抗碳化性能。Si元素使合金在高溫環(huán)境下(氧化性或還原性氣氛)的抗內(nèi)氧化能力得到提高,可用于工業(yè)爐和熱處理爐籃子和底盤(pán)及固定裝置。
INCOLOY? alloy MA956 (UNS S67956):該合金最早是一種用于航天航空業(yè)的超級(jí)合金,現(xiàn)階段其應(yīng)用范圍已拓展到其他工業(yè)領(lǐng)域。它兼具卓越的強(qiáng)度,可加工性,可在1300°C (2400°F)高溫下長(zhǎng)期暴露下的耐高溫性。INCOLOY? alloy MA956卓越的性能源自獨(dú)特的機(jī)械合金化工藝,通過(guò)這種工藝,它能把細(xì)小的氧化釔顆粒均勻分布到高耐蝕的Fe-Cr-Al 合金組織結(jié)構(gòu)中。
在1300°C (2400°F)以下,該合金具有卓越的的抗高溫氧化能力,和令人咋舌的接近熔點(diǎn)溫度1482°C (2700°F)下的抗蠕變斷裂強(qiáng)度。厚截面型鋼可在1370°C (2500°F)下服役。典型的工業(yè)化應(yīng)用包括爐輥,輻射管,爐子消聲器,流化床干餾爐,熱處理爐籃子,網(wǎng)狀金屬帶,隔熱罩,燒嘴,熱電偶的傳感器管,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒膛部件。
INCOLOY合金應(yīng)用示例
The excellent machinability of INCOLOY alloy 945 is a very important factor in the fabrication of complex gas well components (Photo courtesy of FMC Petroleum Equipment Group)
解釋?zhuān)?span style="font-size: 15px; line-height: 24px;">INCOLOY 945合金優(yōu)良的機(jī)械加工性能特點(diǎn),對(duì)復(fù)雜氣井組件的制造中是非常重要(圖片來(lái)源:FMC石油設(shè)備集團(tuán))
INCOLOY alloy 945 machined bars and forgings intended for fabrication of high performance components for service in aggressive environments in the oil and gas industry。
INCOLOY MA956 ---Turbine Nozzle for WR24 7 Engine
INCOLOY MA 956 應(yīng)用于WR247渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴
Diagram of a twin spool jet engine. The high-pressure turbine is connected by a single spool to the high-pressure compressor (purple)- and the low-pressure turbine is connected to the low-pressure compressor by a second spool (green).
一片來(lái)自Turbo聯(lián)合RB199引擎上的渦輪葉片組件(Turbine blade from a Turbo-Union RB199 jet engine)
注:渦輪葉片是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中渦輪段的重要組成部件。高速旋轉(zhuǎn)的葉片負(fù)責(zé)將高溫高壓的氣流吸入燃燒器,以維持引擎的工作。
為了能保證在高溫高壓的極端環(huán)境下穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間工作,渦輪葉片往往采用高溫合金鍛造,并采用不同方式來(lái)冷卻,例如內(nèi)部氣流冷卻、邊界層冷卻、抑或采用保護(hù)葉片的熱障涂層等方式來(lái)保證運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可靠性。
在蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中,葉片的金屬疲勞是發(fā)動(dòng)機(jī)故障最主要的原因。強(qiáng)烈的震動(dòng)或者共振都有可能導(dǎo)致金屬疲勞。工程師往往采用摩擦阻尼器來(lái)降低這些因素對(duì)葉片帶來(lái)的損害。