1. การจำแนกประเภทโลหะผสมและวัตถุประสงค์การออกแบบหลัก
Inconel x750 เป็นนิกเกิล - โครเมียม (ni - cr) superalloy(เป็นส่วนหนึ่งของตระกูล Inconel ซึ่งพัฒนาขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง) การออกแบบหลักของมันมุ่งเน้นไปที่การรักษาความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยมความต้านทานการคืบและความมั่นคงที่อุณหภูมิสูงในขณะเดียวกันก็ให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี มันคือการตกตะกอน - superalloy การแข็งตัวซึ่งหมายถึงความแข็งแรงของมันจะได้รับการปรับปรุงผ่านการบำบัดความร้อน (การตกตะกอนของเฟส intermetallic เช่น ′)
ในทางตรงกันข้าม SS316 คือสแตนเลสออสเทนนิติก(ส่วนหนึ่งของสแตนเลสสตีล 300 - สเตนเลสซีรีส์ซึ่งเป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการกัดกร่อนทั่วไป - แอปพลิเคชันที่ต้านทานต่อการใช้งาน) เป้าหมายการออกแบบหลักของมันคือการให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่ปานกลาง (เช่นทะเลการประมวลผลทางเคมี) ที่อุณหภูมิสูงถึงอุณหภูมิสูงพอสมควรโดยมีความสมดุลของความเหนียวและความแข็งแรงเชิงกลทั่วไป - ไม่มีการชุบแข็งการตกตะกอน คุณสมบัติของมันสามารถทำได้ผ่านการเสริมสร้างความละเอียดที่เป็นของแข็ง
2. องค์ประกอบทางเคมี
อัลลอยทั้งสองมีโปรไฟล์องค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากซึ่งขับเคลื่อนความแตกต่างของประสิทธิภาพ:
Inconel x750: นิกเกิล (Ni) เป็นองค์ประกอบที่โดดเด่น (โดยทั่วไปคือ 70–75% โดยน้ำหนัก) ให้เมทริกซ์ออสเทนนิติกที่เสถียรและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันอุณหภูมิสูง - โครเมียม (CR, 14–17%) ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและการออกซิเดชั่น องค์ประกอบการผสมที่สำคัญสำหรับความแข็งแรง ได้แก่ อลูมิเนียม (AL, 0.4–1.0%), ไทเทเนียม (TI, 2.25–2.75%) และ niobium (NB, 0.7–1.2%); องค์ประกอบเหล่านี้เกิดขึ้น ′(ni₃ (al, ti, nb)) ตกตะกอนในระหว่างการรักษาความร้อนเพื่อเพิ่มความแข็งแรง เหล็กจำนวนเล็กน้อย (Fe น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5%), คาร์บอน (C, น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%) และแมงกานีส (MN น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0%)
SS316: เหล็ก (Fe) เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน (≈60–65% โดยน้ำหนัก) นิกเกิล (Ni, 10–14%) ทำให้โครงสร้างออสเทนนิติกมีความเสถียร (ป้องกันการเปลี่ยนแปลงเฟสภายใต้ความเครียด) ในขณะที่โครเมียม (CR, 16–18%) ก่อตัวเป็นชั้นป้องกันโครเมียมออกไซด์ (CR₂O₃) สำหรับความต้านทานการกัดกร่อน องค์ประกอบที่กำหนดของ SS316 คือโมลิบดีนัม (MO, 2–3%) ซึ่งปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนและการกัดกร่อนของรอยแยก (สำคัญในคลอไรด์ - สภาพแวดล้อมที่อุดมสมบูรณ์เช่นน้ำทะเล) นอกจากนี้ยังมีคาร์บอนจำนวนเล็กน้อย (C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%), ซิลิกอน (SI น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0%) และแมงกานีส (MN น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.0%)
3. คุณสมบัติเชิงกล
พฤติกรรมเชิงกลของพวกเขาแตกต่างกันอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งในความแข็งแรงและการพึ่งพาอุณหภูมิ:
ความแข็งแรง (อุณหภูมิห้อง):
Inconel X750 หลังจากการแข็งตัวของน้ำฝน (เช่นการแก้ปัญหาการหลอม + อายุ) แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงที่สูงขึ้นมาก ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) อยู่ในช่วง 1,100–1,300 MPa และความแข็งแรงของผลผลิต (ชดเชย 0.2%) คือ 700–900 MPa SS316 ในสถานะอบอ่อน (รูปแบบที่พบบ่อยที่สุด) มี UTS ของ 515–620 MPa และความแข็งแรงของผลผลิตที่ 205–275 MPa - น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความแข็งแรงของผลผลิตที่แข็งตัว X750
Inconel X750 หลังจากการแข็งตัวของน้ำฝน (เช่นการแก้ปัญหาการหลอม + อายุ) แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงที่สูงขึ้นมาก ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) อยู่ในช่วง 1,100–1,300 MPa และความแข็งแรงของผลผลิต (ชดเชย 0.2%) คือ 700–900 MPa SS316 ในสถานะอบอ่อน (รูปแบบที่พบบ่อยที่สุด) มี UTS ของ 515–620 MPa และความแข็งแรงของผลผลิตที่ 205–275 MPa - น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของความแข็งแรงของผลผลิตที่แข็งตัว X750
ความเหนียว:
SS316 นั้นมีความเหนียวอย่างมากโดยมีการยืดตัวที่หยุดพัก 40-50% (อบอ่อน) ทำให้ง่ายต่อการสร้าง (เช่นการดัดการเชื่อมการวาดภาพลึก) Inconel X750 มีความเหนียวปานกลาง (การยืดตัวของ 15–25% หลังจากการชุบแข็ง) ซึ่งเพียงพอสำหรับการผลิต แต่ต่ำกว่า SS316 เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่แข็งแกร่งขึ้น
SS316 นั้นมีความเหนียวอย่างมากโดยมีการยืดตัวที่หยุดพัก 40-50% (อบอ่อน) ทำให้ง่ายต่อการสร้าง (เช่นการดัดการเชื่อมการวาดภาพลึก) Inconel X750 มีความเหนียวปานกลาง (การยืดตัวของ 15–25% หลังจากการชุบแข็ง) ซึ่งเพียงพอสำหรับการผลิต แต่ต่ำกว่า SS316 เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่แข็งแกร่งขึ้น
สูง - ประสิทธิภาพของอุณหภูมิ:
นี่คือที่ Inconel X750 เก่ง มันรักษาความแข็งแรงและความต้านทานการคืบสูง (ความต้านทานต่อการเสียรูปภายใต้ความยาว - ความเครียด) จนถึง700–800 องศา- ความแข็งแรงของการแตกคืบของมัน (1,000 ชั่วโมงที่ 650 องศา) คือ ~ 200 MPa ซึ่งเกิน SS316 ความแข็งแรงของ SS316 จะลดลงอย่างรวดเร็วสูงกว่า 500 องศาและโดยทั่วไปจะ จำกัด อยู่ที่อุณหภูมิการให้บริการต่ำกว่า 450 องศา (เกินกว่านี้ความต้านทานการคืบและการดื้อยาออกซิเดชั่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ)
นี่คือที่ Inconel X750 เก่ง มันรักษาความแข็งแรงและความต้านทานการคืบสูง (ความต้านทานต่อการเสียรูปภายใต้ความยาว - ความเครียด) จนถึง700–800 องศา- ความแข็งแรงของการแตกคืบของมัน (1,000 ชั่วโมงที่ 650 องศา) คือ ~ 200 MPa ซึ่งเกิน SS316 ความแข็งแรงของ SS316 จะลดลงอย่างรวดเร็วสูงกว่า 500 องศาและโดยทั่วไปจะ จำกัด อยู่ที่อุณหภูมิการให้บริการต่ำกว่า 450 องศา (เกินกว่านี้ความต้านทานการคืบและการดื้อยาออกซิเดชั่นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ)
4. ความต้านทานการกัดกร่อน
ทั้งสองเสนอการต้านทานการกัดกร่อนที่ดี แต่จุดแข็งของพวกเขากำหนดเป้าหมายสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน:
Inconel x750: ทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนอุณหภูมิสูง - เช่นออกซิเดชัน (สูงถึง 800 องศา) คาร์โบไฮเดรตและการสัมผัสกับก๊าซที่เป็นกรด (เช่นในกังหันก๊าซหรือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน) นอกจากนี้ยังต่อต้านการกัดกร่อนทั่วไปในกรดอ่อนและน้ำเค็ม แต่ได้รับการปรับให้เหมาะสมน้อยกว่าสำหรับคลอไรด์ - pitting ที่เกิดขึ้นมากกว่า SS316 (เนื่องจากปริมาณโมลินบล่างที่ต่ำกว่า)
SS316: เป็น "workhorse" สำหรับสภาพแวดล้อมการกัดกร่อนในระดับปานกลาง ปริมาณโมลิบดีนัมทำให้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนการกัดกร่อนของรอยแยกและการโจมตีของคลอไรด์ (เช่นน้ำทะเลน้ำเกลือหรือสารเคมีด้วยคลอไรด์) - ข้อได้เปรียบที่สำคัญกว่า - ระดับสแตนเลสเกรดต่ำ (เช่น SS304) อย่างไรก็ตามมันไม่เหมาะสำหรับการออกซิเดชั่นอุณหภูมิ - สูง (สูงกว่า 500 องศาการปรับขนาดโครเมียมออกไซด์จะไม่เสถียร) หรือสภาวะที่เป็นกรดมาก (เช่นกรดซัลฟิวริกเข้มข้น)
5. การผลิตและการเชื่อม
Inconel x750: การประดิษฐ์ต้องมีการควบคุมอย่างระมัดระวัง มันสามารถร้อน - ทำงานได้ (เช่นการปลอมการกลิ้ง) ที่ 980–1,150 องศา แต่ต้องมีการหลอมกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการแข็งตัวของการทำงาน การเชื่อมเป็นไปได้ (โดยใช้การจับคู่นิกเกิล - ฟิลเลอร์ที่ใช้ ernifecr - 3) แต่ต้องใช้การรักษาด้วยความร้อน/ความร้อนล่วงหน้าเพื่อป้องกันการแตกและรักษาคุณสมบัติเชิงกล (โดยเฉพาะความแข็งแรง)
SS316: การประดิษฐ์สูง - เป็นมิตร มันสามารถเย็นได้อย่างง่ายดาย - ทำงานได้ (เช่นการปั๊ม) หรือร้อน - ทำงานและการเชื่อมของมันนั้นยอดเยี่ยม (วิธีการทั่วไป: TIG, MIG, การเชื่อมอาร์ค) โดยมีการรักษาก่อน/หลังน้อยที่สุด - โพสต์ - การหลอมเชื่อมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับส่วนที่หนาหรือแอพพลิเคชั่นที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุด (เพื่อลดการไวต่อการแพ้แม้ว่าปริมาณคาร์บอนต่ำของ SS316 จะช่วยลดความเสี่ยงนี้)
6. แอปพลิเคชัน
ความแตกต่างของประสิทธิภาพนำไปสู่กรณีการใช้งานที่แตกต่าง:
Inconel x750: ใช้ในอุณหภูมิสูง -, สูง - ส่วนประกอบความเครียดเช่นใบพัดกังหัน/แผ่นก๊าซ, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์เจ็ท, ส่วนประกอบหลักของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, สูง - อุณหภูมิ
SS316: ใช้ในระดับปานกลาง - การใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมรวมถึงฮาร์ดแวร์ทางทะเล (เช่นอุปกรณ์ติดตั้งเรือ) อุปกรณ์แปรรูปเคมี (เช่นถัง, ท่อ), เครื่องจักรแปรรูปอาหาร (เนื่องจากการต้านทานการกัดกร่อนและสุขอนามัย) อุปกรณ์การแพทย์ (เช่นเครื่องมือผ่าตัด)
