1. Εύρος περιεχομένου Chromium του Inconel 625
Το Inconel 625 είναι ένα υπερκράμα νικελίου-χρωμίου-μολυβδαινίου-νιοβίου και η περιεκτικότητά του σε χρώμιο ελέγχεται αυστηρά σε ένα στενό εύρος για να διασφαλιστεί η ολοκληρωμένη απόδοση του κράματος. Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα (π.χ. ASTM B446, ASTM B564) και τις προδιαγραφές σύνθεσης κράματος, το εύρος περιεκτικότητας σε χρώμιο του Inconel 625 είναι 20,0%–23,0% κατά βάρος.
Αυτό το σταθερό διάστημα περιεχομένου είναι βασική παράμετρος σχεδιασμού του κράματος. Μια περιεκτικότητα σε χρώμιο μικρότερη από 20,0% θα μειώσει σημαντικά την αντίσταση στη διάβρωση του κράματος, ενώ η περιεκτικότητα άνω του 23,0% μπορεί να προάγει την καθίζηση εύθραυστων διαμεταλλικών φάσεων (όπως η φάση σ) κατά τη διάρκεια συντήρησης σε υψηλές{3} θερμοκρασίες, γεγονός που θα βλάψει την σκληρότητα και την ολκιμότητα του κράματος.
2. Λειτουργίες του Chromium στο Inconel 625
Το χρώμιο είναι ένα από τα βασικά στοιχεία κραμάτων στο Inconel 625 και παίζει πολλαπλούς αναντικατάστατους ρόλους στη βελτιστοποίηση της αντοχής στη διάβρωση, της σταθερότητας υψηλής- θερμοκρασίας και της δομικής ακεραιότητας του κράματος.
(1) Κυρίαρχη αντίσταση στη διάβρωση
Η πιο κρίσιμη λειτουργία του χρωμίου είναι να προσφέρει στο Inconel 625 εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση μέσω του σχηματισμού μιας παθητικής μεμβράνης:
Σχηματισμός παθητικού φιλμ: Όταν εκτίθενται σε οξειδωτικά ή ασθενώς οξειδωτικά περιβάλλοντα, τα άτομα χρωμίου στην επιφάνεια του κράματος αντιδρούν με το οξυγόνο για να σχηματίσουν ένα πυκνό, προσκολλητικό και χημικά σταθερό φιλμ οξειδίου του χρωμίου (Cr2O3). Αυτό το φιλμ έχει πάχος μόνο μερικά νανόμετρα, αλλά μπορεί να απομονώσει αποτελεσματικά την υποκείμενη μήτρα κράματος από διαβρωτικά μέσα, αποτρέποντας περαιτέρω οξείδωση ή διάβρωση.
Υποστήριξη αντοχής στη διάβρωση ευρέος-φάσματος: Η παθητική μεμβράνη Cr2O3 επιτρέπει στο Inconel 625 να αντιστέκεται στην ομοιόμορφη διάβρωση, στη διάβρωση με κοιλότητες, στη διάβρωση με ρωγμές και στη διακοκκώδη διάβρωση σε διάφορα σκληρά περιβάλλοντα. Για παράδειγμα, σε περιβάλλοντα χημικής επεξεργασίας που περιέχουν ιόντα χλωρίου, οξέα ή αλκάλια, το παθητικό φιλμ παραμένει σταθερό και δεν διασπάται εύκολα, γι' αυτό το Inconel 625 χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα επεξεργασίας θαλασσινού νερού, οξίνισης και χημικών αντιδραστήρων.
Συνέργεια με άλλα στοιχεία: Το χρώμιο λειτουργεί συνεργικά με το μολυβδαίνιο και το νιόβιο στο κράμα. Το μολυβδαίνιο ενισχύει την αντίσταση του κράματος στη διάβρωση με κοιλότητες σε περιβάλλοντα που περιέχουν{{1}χλωρίδιο, ενώ το νιόβιο σταθεροποιεί τη δομή των κόκκων. Το παθητικό φιλμ του χρωμίου παρέχει ένα βασικό φράγμα προστασίας από τη διάβρωση, επιτρέποντας σε άλλα στοιχεία να ασκήσουν τα αντίστοιχα πλεονεκτήματά τους.
(2) Βελτίωση της αντίστασης στην οξείδωση σε υψηλές{1} θερμοκρασίες
Σε περιβάλλοντα εξυπηρέτησης σε
Σε υψηλές θερμοκρασίες, το φιλμ Cr2O3 στην επιφάνεια του κράματος μπορεί να αναγεννάται συνεχώς. Ακόμα κι αν το φιλμ είναι ελαφρώς κατεστραμμένο, τα άτομα χρωμίου στη μήτρα μπορούν να διαχυθούν γρήγορα στην επιφάνεια και να αντιδράσουν με το οξυγόνο για να επιδιορθώσουν το φιλμ, εμποδίζοντας το κράμα να οξειδωθεί και να κλιμακωθεί σε υψηλές θερμοκρασίες.
Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το Inconel 625 κατάλληλο για εξοπλισμό υψηλών-θερμοκρασιών στη χημική και πετροχημική βιομηχανία, όπως σωλήνες κλιβάνων, σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας και εξαρτήματα δοχείων αντίδρασης υψηλής- θερμοκρασίας.
(3) Βελτίωση της δομικής σταθερότητας και των μηχανικών ιδιοτήτων
Το χρώμιο συμβάλλει επίσης στη βελτιστοποίηση της μικροδομής και των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος:
Βελτιώνει το μέγεθος κόκκου της μήτρας με βάση το νικέλιο- κατά τη διάρκεια των διαδικασιών τήξης και θερμικής επεξεργασίας του κράματος, γεγονός που βελτιώνει την ισορροπία αντοχής και σκληρότητας του κράματος.
Το χρώμιο μειώνει την τάση του κράματος να σχηματίζει επιβλαβείς φάσεις (π.χ. φάση Laves) κατά τη μακροπρόθεσμη γήρανση σε υψηλή-θερμοκρασία, διατηρώντας έτσι τη μακροπρόθεσμη- δομική σταθερότητα του κράματος και αποτρέποντας την υποβάθμιση της απόδοσης.
