Είναι το Inconel 625 υπερκράμα;
Το Inconel 625 (κράμα 625) είναι ένα σφυρήλατο υπερκράμα με βάση το νικέλιο που ενισχύεται κυρίως με την προσθήκη άνθρακα, χρωμίου, μολυβδαινίου και νιοβίου. Αναπτύχθηκε ειδικά για χρήση σε θερμοκρασίες κάτω των 973 K, το κράμα συνδυάζει την υψηλή αντοχή των κραμάτων με βάση το νικέλιο που σκληρύνονται κατά την ηλικία με εξαιρετικές ιδιότητες κατασκευής. Εκτός από την ευρεία χρήση του στην αεροπορία, την αεροδιαστημική, τη ναυπηγική, τη χημική και πετροχημική βιομηχανία, χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα πυρήνα αντιδραστήρα και ράβδου ελέγχου σε αντιδραστήρες υπό πίεση νερού και σε σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας σε μονάδες πυρόλυσης αμμωνίας για παραγωγή βαρέος νερού.
Η εξαιρετική συμπεριφορά διάβρωσης σε περιβάλλοντα με ραγισμένη αμμωνία και η εξαιρετική αντίσταση ερπυσμού είναι τα κύρια χαρακτηριστικά που κάνουν αυτό το κράμα να παίζει σημαντικό ρόλο σε εγκαταστάσεις βαρέος νερού. Αν και το κράμα σχεδιάστηκε αρχικά ως κράμα σκληρυνόμενο σε διάλυμα, παρατηρήθηκε ότι η καθίζηση των διαμεταλλικών φάσεων και των καρβιδίων συνέβη όταν το κράμα παλαίωσε στην περιοχή 823-1023 K. Η σκλήρυνση με κατακρήμνιση αυτού του κράματος σε υψηλές θερμοκρασίες (823–923 K) προέρχεται κυρίως από τη μετασταθερή φάση " [Ni3(Nb,Al,Ti)] με διατεταγμένη σωματοκεντρική τετραγωνική δομή DO22. Μετά από μακροχρόνια γήρανση, το μετασταθερό φάση Η φάση ′′ μετασχηματίζεται στην ορθορομβική φάση δ [Ni3(Nb,Mo)]. Έχει αναφερθεί ότι κατά τη γήρανση άνω των 1023 K, η φάση δ σχηματίζεται απευθείας από υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα. Τα καρβίδια M23C6, M6C και MC θα καθιζάνουν σε το εύρος 1033–1253 K. Έχει αναφερθεί ότι τα πρωτογενή καρβίδια MC που υπάρχουν σε αδιάλυτη κατάσταση κατά τη διάρκεια της ανόπτησης διαλύματος αποσυντίθενται σε M23C6 και M6C μετά από παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες.
Η επίδραση των παραπάνω μετασχηματισμών στις μηχανικές ιδιότητες δεν έχει μελετηθεί λεπτομερώς, αν και υπήρξαν λίγες προηγούμενες προσπάθειες να χαρακτηριστεί η μικροδομή που εξελίσσεται κατά τη μακροχρόνια έκθεση. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει την κατακρήμνιση της φάσης Ni2(Cr,Mo) στο κράμα 625, το οποίο έχει δομή τύπου Pt2 Mo με μακρά γήρανση σε θερμοκρασίες κάτω από 873 Κ. Η παρουσία αυτής της ορθορομβικής φάσης πιστεύεται ότι συμβάλλει στη χαμηλή εφελκυσμό και ολκιμότητα ερπυσμού και σκληρότητα υπερκραμάτων. Σε αυτό το άρθρο περιγράφουμε τα μικροδομικά χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν για το κράμα 625 μετά από διαφορετικές θερμικές επεξεργασίες και τις ιδιότητες εφελκυσμού σε θερμοκρασία δωματίου που καθορίστηκαν μετά από αυτές τις επεξεργασίες. Οι συνθήκες θερμικής επεξεργασίας που εξετάστηκαν περιελάμβαναν: (i) λειτουργία στους 873 K για περίπου 60 000 ώρες, (ii) γήρανση του κράματος για διαφορετικές χρονικές περιόδους σε θερμοκρασίες πάνω από τη θερμοκρασία λειτουργίας, (iii) ανόπτηση ανάλυσης και γήρανση σε διαφορετικές θερμοκρασίες .
