Το Inconel 690 είναι αυπερκράμα ωστενιτικού σιδήρου-νικελίου-με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιοειδικά σχεδιασμένο για εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση-ιδιαίτερα στη διάβρωση λόγω καταπόνησης (SCC)-σε επιθετικά περιβάλλοντα υψηλής- θερμοκρασίας. Βασίζεται στην απόδοση παλαιότερων κραμάτων Inconel (π.χ., Inconel 600), αλλά διαθέτει σημαντικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρώμιο, καθιστώντας το το υλικό επιλογής για εφαρμογές όπου η αντοχή στη διάβρωση είναι κρίσιμη, όπως τα συστήματα πυρηνικής ενέργειας.
Τα βασικά καθοριστικά χαρακτηριστικά του Inconel 690 περιλαμβάνουν:
Ανώτερη αντοχή στη διάβρωση: Η υψηλή περιεκτικότητά του σε χρώμιο (πάνω από 27%) του επιτρέπει να σχηματίζει ένα πυκνό, σταθερό παθητικό φιλμ οξειδίου του χρωμίου (Cr2O3) στην επιφάνεια. Αυτή η μεμβράνη αποτρέπει τη διείσδυση από διαβρωτικά μέσα όπως το νερό, ο ατμός και τα μεταλλικά οξέα και αντιστέκεται σθεναρά στο SCC σε περιβάλλοντα νερού υψηλής{{2} θερμοκρασίας (μείζων κίνδυνος για τα πυρηνικά συστατικά).
Σταθερότητα υψηλής- θερμοκρασίας: Διατηρεί τη μηχανική αντοχή και την αντίσταση στην οξείδωση έως περίπου 1093 βαθμούς (2000 βαθμοί F), με αξιόπιστη απόδοση τόσο σε οξειδωτικές όσο και σε μέτρια αναγωγικές ατμόσφαιρες.
Πλεονεκτήματα ωστενιτικής μικροδομής: Όπως και το Inconel 600, έχει ωστενιτική δομή (με όψη-κεντρικά κυβικά) που παρέχει εξαιρετική ολκιμότητα, σκληρότητα και δυνατότητα κατασκευής. Μπορεί εύκολα να συγκολληθεί, να σφυρηλατηθεί, να τυλιχτεί ή να κατεργαστεί με μηχανική επεξεργασία χωρίς να απαιτούνται σύνθετες θερμικές επεξεργασίες{3}}σκληρυντικής κατακρήμνισης.
Εξειδικευμένη εστίαση στην εφαρμογή: Χρησιμοποιείται κυρίως σε πυρηνικούς σταθμούς (π.χ. σωλήνες γεννήτριας ατμού, εσωτερικά δοχεία αντιδραστήρα), καθώς και σε εξοπλισμό χημικής επεξεργασίας και σε εναλλάκτες θερμότητας υψηλής-θερμοκρασίας-όπου η αντίσταση στη διάβρωση και ο θερμικός κύκλος δεν είναι-διαπραγματεύσιμη.
Η χημική σύνθεση του Inconel 690 ελέγχεται αυστηρά για να δοθεί προτεραιότητα στην αντοχή στη διάβρωση, ειδικά έναντι του SCC, διατηρώντας παράλληλα τη μηχανική ακεραιότητα. Ακολουθεί η τυπική σύνθεση (κατά ποσοστό βάρους, wt%) ανά βασικά βιομηχανικά πρότυπα (π.χ. ASTM B168, AMS 5541, ASME SB-168):
Η σκληρότητα του Inconel 690 καθορίζεται κυρίως από αυτόκατάσταση θερμικής επεξεργασίας, καθώς είναι ένα ωστενιτικό κράμα (δεν έχει σκληρυνθεί με καθίζηση-) και βασίζεται σε ψυχρή εργασία ή ανόπτηση για την προσαρμογή των μηχανικών ιδιοτήτων. Σε αντίθεση με το Inconel X750, δεν μπορεί να ενισχυθεί με θερμικές επεξεργασίες γήρανσης. Ακολουθούν τυπικές τιμές σκληρότητας για τις πιο συνηθισμένες θερμικές συνθήκες-του, που μετρώνται χρησιμοποιώντας τις κλίμακες Rockwell B (HRB), Rockwell C (HRC) ή Brinell (HB) (ανά πρότυπα ASTM/AMS):
Η ανόπτηση είναι η τυπική θερμική επεξεργασία για το Inconel 690, που περιλαμβάνει θέρμανση στους 1065–1120 βαθμούς (1950–2050 βαθμούς F) που ακολουθείται από ταχεία ψύξη (σβέση νερού) ή ελεγχόμενη ψύξη. Αυτή η κατάσταση βελτιστοποιεί την αντίσταση στη διάβρωση και την ολκιμότητα, καθιστώντας την κατάλληλη για τις περισσότερες κρίσιμες εφαρμογές (π.χ. σωλήνες γεννήτριας πυρηνικών ατμού).
Rockwell B (HRB): ~70 – 80
Brinell (HB): ~ 170 – 200
Rockwell C (HRC): ~<20 (too soft to measure accurately with the HRC scale)
Η ψυχρή επεξεργασία (π.χ. ψυχρή έλαση, ψυχρή έλξη ή ψυχρή εξώθηση) καταπονεί την ωστενιτική μικροδομή, αυξάνοντας τη σκληρότητα και την αντοχή με το κόστος της μειωμένης ολκιμότητας. Αυτή η κατάσταση χρησιμοποιείται για εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη μηχανική απόδοση (π.χ. εξαρτήματα υψηλής-πίεσης) όπου η αντίσταση στη διάβρωση μπορεί να υπονομευτεί ελαφρώς.
Οι τιμές σκληρότητας κλιμακώνονται με τοβαθμός ψυχρής εργασίας(π.χ. 20%, 40% ή 60% μείωση στο πάχος):
Ελαφριά ψυχρή εργασία (μείωση 20–30%): Rockwell B (HRB) ~80 – 85; Brinell (HB) ~ 200 – 230
Μέτρια ψυχρή εργασία (μείωση 30–50%): Rockwell B (HRB) ~85 – 90; Brinell (HB) ~ 230 – 260
Heavy cold work (>50% μείωση): Rockwell B (HRB) ~90 – 95; Brinell (HB) ~260 – 300; Rockwell C (HRC) ~20 – 25
Μερικές φορές εφαρμόζεται μια θερμική επεξεργασία-ανακούφισης από την καταπόνηση (συνήθως 700–900 μοίρες / 1290–1650 βαθμοί F για 1–4 ώρες) μετά από ψυχρή κατεργασία ή συγκόλληση για τη μείωση των υπολειμματικών τάσεων (που μπορεί να προκαλέσουν SCC). Αυτή η διαδικασία μαλακώνει ελαφρώς το κράμα σε σύγκριση με την κατάσταση ψυχρής επεξεργασίας{-:
Rockwell B (HRB): ~75 – 85 (ανάλογα με προηγούμενη ψυχρή εργασία)
Brinell (HB): ~180 – 230
