1. Clasificarea aliajului și obiectivele de design de bază
Inconel x750 este unNichel - Chromium (ni - cr) superalloy(O parte din familia Inconel, dezvoltată pentru medii extreme). Designul său de bază se concentrează pe menținerea rezistenței excepționale, a rezistenței la fluaj și a stabilității la temperaturi ridicate, oferind totodată o bună rezistență la coroziune. Este o precipitație - Superalloy de întărire, ceea ce înseamnă că puterea sa este îmbunătățită prin tratamentul termic (precipitarea fazelor intermetalice precum ′).
SS316, în schimb, este unOțel inoxidabil austenitic(O parte din oțelurile inoxidabile din seria 300 -, cel mai frecvent tip pentru coroziunea generală - aplicații rezistente). Obiectivul său principal de proiectare este de a oferi o rezistență fiabilă de coroziune în medii moderate (de exemplu, procesare marină, chimică) la temperaturi ambientale până la moderat ridicate, cu un echilibru de ductilitate și rezistență mecanică generală - Nu se utilizează o întărire a precipitațiilor; Proprietățile sale sunt obținute prin întărirea soluției solide.
2. Compoziție chimică
Cele două aliaje au profiluri elementare mult diferite, care le determină diferențele de performanță:
Inconel X750: Nichelul (Ni) este elementul dominant (de obicei 70–75% în greutate), oferind o matrice austenitică stabilă și o rezistență la oxidarea temperaturii ridicate-. Cromul (CR, 14–17%) îmbunătățește rezistența la coroziune și oxidare. Elementele cheie de aliere pentru rezistență includ aluminiu (Al, 0,4–1,0%), titan (TI, 2,25-2,75%) și niobium (NB, 0,7–1,2%); Aceste elemente se formează ′ (Ni₃ (Al, Ti, NB)) precipită în timpul tratamentului termic pentru a stimula rezistența. De asemenea, sunt prezente cantități mici de fier (Fe, mai mici sau egale cu 5%), carbon (C, mai mici sau egale cu 0,08%) și mangan (Mn, mai puțin sau egale cu 1,0%).
SS316: Fierul (Fe) este elementul de bază (≈60–65% în greutate). Nichelul (Ni, 10-14%) stabilizează structura austenitică (prevenirea transformărilor de fază sub stres), în timp ce cromul (CR, 16-18%) formează un strat de oxid de crom protector (CR₂O₃) pentru rezistența la coroziune. Elementul definitoriu al SS316 este molibdenul (Mo, 2-3%), ceea ce îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziunea de pitting și crevice (critică în clorură - medii bogate precum apa de mare). De asemenea, conține cantități mici de carbon (C, mai puțin sau egale cu 0,08%), siliciu (Si, mai mic sau egal cu 1,0%) și mangan (Mn, mai mic sau egal cu 2,0%).
3. Proprietăți mecanice
Comportamentele lor mecanice diferă brusc, în special în ceea ce privește rezistența și temperatura:
Rezistență (temperatura camerei):
Inconel X750, după întărirea precipitațiilor (de exemplu, recoacerea soluției + îmbătrânirea), prezintă o rezistență mult mai mare. Rezistența sa finală la tracțiune (UTS) variază între 1.100–1.300 MPa, iar rezistența la randament (0,2% compensare) este de 700–900 MPa. SS316, în starea anexată (forma cea mai comună), are un UT de 515–620 MPa și o rezistență la randament de 205–275 MPa - mai puțin de jumătate din rezistența la randament a inconjuelului întărit x750.
Inconel X750, după întărirea precipitațiilor (de exemplu, recoacerea soluției + îmbătrânirea), prezintă o rezistență mult mai mare. Rezistența sa finală la tracțiune (UTS) variază între 1.100–1.300 MPa, iar rezistența la randament (0,2% compensare) este de 700–900 MPa. SS316, în starea anexată (forma cea mai comună), are un UT de 515–620 MPa și o rezistență la randament de 205–275 MPa - mai puțin de jumătate din rezistența la randament a inconjuelului întărit x750.
Ductilitate:
SS316 este foarte ductil, cu o alungire la pauză de 40-50% (anexată), ceea ce face ușor de format (de exemplu, îndoire, sudare, desen profund). Inconel X750 are o ductilitate moderată (alungire de 15-25% după întărire), ceea ce este suficient pentru fabricare, dar mai mic decât SS316 datorită microstructurii sale consolidate.
SS316 este foarte ductil, cu o alungire la pauză de 40-50% (anexată), ceea ce face ușor de format (de exemplu, îndoire, sudare, desen profund). Inconel X750 are o ductilitate moderată (alungire de 15-25% după întărire), ceea ce este suficient pentru fabricare, dar mai mic decât SS316 datorită microstructurii sale consolidate.
High - Performanță de temperatură:
Aici excelează Inconel X750. Menține rezistență la rezistență ridicată și fluaj (rezistență la deformare sub lung - stres) până la700–800 grad; Puterea sa de rupere a fluajului (1.000 de ore la 650 de grade) este de ~ 200 MPa, depășind cu mult SS316. Puterea SS316 se degradează rapid peste 500 de grade și este de obicei limitată la temperaturi de serviciu sub 450 de grade (dincolo de aceasta, rezistența la fluier și rezistența la oxidare scad semnificativ).
Aici excelează Inconel X750. Menține rezistență la rezistență ridicată și fluaj (rezistență la deformare sub lung - stres) până la700–800 grad; Puterea sa de rupere a fluajului (1.000 de ore la 650 de grade) este de ~ 200 MPa, depășind cu mult SS316. Puterea SS316 se degradează rapid peste 500 de grade și este de obicei limitată la temperaturi de serviciu sub 450 de grade (dincolo de aceasta, rezistența la fluier și rezistența la oxidare scad semnificativ).
4. Rezistența la coroziune
Ambele oferă o rezistență bună la coroziune, dar punctele lor forte vizează medii diferite:
Inconel X750: Se comportă bine în medii corozive de temperatură ridicate -, cum ar fi oxidarea (până la 800 de grade), carburizarea și expunerea la gaze acide (de exemplu, în turbine cu gaz sau schimbătoare de căldură). De asemenea, rezistă la coroziunea generală a acizilor ușori și a apei sărate, dar este mai puțin optimizată pentru clorură - pitting indus decât SS316 (datorită conținutului de molibden mai mic).
SS316: Este un „cal de lucru” pentru medii de coroziune moderate. Conținutul său de molibden îl face extrem de rezistent la coroziunea de pitting, crevice și atac de clorură (de exemplu, apă de mare, saramuri sau soluții chimice cu cloruri) - un avantaj cheie față de oțeluri inoxidabile de calitate inferioară - (de exemplu, SS304). Cu toate acestea, nu este potrivit pentru oxidarea temperaturii ridicate - (peste 500 de grade, scalarea de oxid de crom devine instabilă) sau condiții acide extreme (de exemplu, acid sulfuric concentrat).
5. Fabricare și sudabilitate
Inconel X750: Fabricarea necesită un control atent. Poate fi fierbinte - lucrat (de exemplu, forjare, rulare) la 980–1150 grade, dar necesită o recoacere intermediară pentru a evita întărirea muncii. Sudarea este posibilă (folosind umpluturi bazate pe nichel -} precum ernifecr - 3), dar necesită pre - căldură/post-căldură pentru a preveni fisurarea și păstrarea proprietăților mecanice (în special rezistența).
SS316: Este extrem de Fabrication - prietenos. Poate fi ușor rece - lucrat (de exemplu, ștampilare) sau cald - lucrat, iar sudurarea sa este excelentă (metode comune: TIG, MIG, ARC WELDING) cu tratament minim pre/post -. Post - Recuperarea sudurii este necesară numai pentru secțiuni groase sau aplicații care necesită rezistență maximă la coroziune (pentru a reduce sensibilizarea, deși conținutul scăzut de carbon al SS316 reduce la minimum acest risc).
6. Aplicații
Diferențele lor de performanță duc la cazuri de utilizare distincte:
Inconel X750: Folosit în temperatura ridicată -, componente de stres ridicate -, cum ar fi lame/discuri cu turbină cu gaz, piese cu motor cu jet, componente de bază ale reactorului nuclear, ridicate - elemente de fixare a temperaturii și tuburi schimbătoare de căldură pentru cuptoarele industriale.
SS316: Folosit în aplicații de mediu moderate -, inclusiv hardware marin (de exemplu, accesorii pentru bărci), echipamente de procesare chimică (de exemplu, rezervoare, conducte), utilaje de procesare a alimentelor (datorită rezistenței la coroziune și igienă), dispozitive medicale (de exemplu, instrumente chirurgicale) și componente arhitecturale în zonele de coastă.
