Inconel 690 è unsuperlega austenitica ad alto contenuto di-cromo nichel-ferroprogettato specificatamente per un'eccezionale resistenza alla corrosione-in particolare alla tensocorrosione (SCC)-in ambienti aggressivi e ad alta-temperatura. Si basa sulle prestazioni delle precedenti leghe Inconel (ad esempio, Inconel 600) ma presenta un contenuto di cromo significativamente più elevato, rendendolo il materiale preferito per applicazioni in cui la resistenza alla corrosione è fondamentale, come i sistemi di energia nucleare.
Le principali caratteristiche distintive dell'Inconel 690 includono:
Resistenza alla corrosione superiore: Il suo elevato contenuto di cromo (oltre il 27%) gli consente di formare sulla superficie una pellicola passiva densa e stabile di ossido di cromo (Cr₂O₃). Questa pellicola impedisce la penetrazione di mezzi corrosivi come acqua, vapore e acidi minerali e resiste fortemente alla SCC in ambienti acquatici ad alta-temperatura (un rischio importante per i componenti nucleari).
Stabilità alle alte-temperature: Mantiene la forza meccanica e la resistenza all'ossidazione fino a circa 1093 gradi (2000 gradi F), con prestazioni affidabili sia in atmosfere ossidanti che moderatamente riducenti.
Vantaggi della microstruttura austenitica: Come l'Inconel 600, ha una struttura austenitica (cubica a faccia-centrata) che garantisce duttilità, tenacità e fabbricabilità eccellenti. Può essere facilmente saldato, forgiato, laminato o lavorato a macchina senza richiedere complessi trattamenti termici di precipitazione-indurente.
Focus applicativo specializzato: viene utilizzato principalmente nelle centrali nucleari (ad es. tubi dei generatori di vapore, parti interne dei reattori), nonché nelle apparecchiature per il trattamento chimico e negli scambiatori di calore ad alta-temperatura-dove la resistenza alla corrosione e ai cicli termici non è-negoziabile.
La composizione chimica di Inconel 690 è strettamente controllata per dare priorità alla resistenza alla corrosione, in particolare contro l'SCC, pur mantenendo l'integrità meccanica. Di seguito è riportata la composizione tipica (in percentuale in peso, in peso%) secondo i principali standard del settore (ad esempio, ASTM B168, AMS 5541, ASME SB-168):
La durezza dell'Inconel 690 è determinata principalmente dalla suastato di trattamento termico, poiché è una lega austenitica (non indurita per precipitazione-) e si basa sulla lavorazione a freddo o sulla ricottura per regolare le proprietà meccaniche. A differenza dell'Inconel X750, non può essere rinforzato tramite trattamenti termici di invecchiamento. Di seguito sono riportati i valori di durezza tipici per le condizioni di trattamento termico- più comuni, misurati utilizzando le scale Rockwell B (HRB), Rockwell C (HRC) o Brinell (HB) (secondo gli standard ASTM/AMS):
La ricottura è il trattamento termico standard per Inconel 690, che prevede il riscaldamento a 1065–1120 gradi (1950–2050 gradi F) seguito da un rapido raffreddamento (tempra in acqua) o un raffreddamento controllato. Questo stato ottimizza la resistenza alla corrosione e la duttilità, rendendolo adatto per le applicazioni più critiche (ad esempio, tubi per generatori di vapore nucleari).
Rockwell B (HRB): ~70 – 80
Brinell (HB): ~170 – 200
Rockwell C (HRC): ~<20 (too soft to measure accurately with the HRC scale)
La lavorazione a freddo (ad esempio, laminazione a freddo, trafilatura a freddo o estrusione a freddo) sottopone a tensione la microstruttura austenitica, aumentando la durezza e la resistenza a scapito di una ridotta duttilità. Questo stato viene utilizzato per applicazioni che richiedono prestazioni meccaniche più elevate (ad esempio, raccordi ad alta-pressione) in cui la resistenza alla corrosione può essere leggermente compromessa.
I valori di durezza scalano congrado di lavoro a freddo(ad esempio, riduzione dello spessore del 20%, 40% o 60%):
Lavori leggeri a freddo (riduzione del 20–30%): Rockwell B (HRB) ~80 – 85; Brinell (HB) ~200 – 230
Lavoro a freddo moderato (riduzione del 30–50%): Rockwell B (HRB) ~85 – 90; Brinell (HB) ~230 – 260
Heavy cold work (>Riduzione del 50%): Rockwell B (HRB) ~90 – 95; Brinell (HB) ~260 – 300; Rockwell C (HRC) ~20 – 25
Un trattamento termico-di distensione (tipicamente 700-900 gradi/1290-1650 gradi F per 1-4 ore) viene talvolta applicato dopo la lavorazione a freddo o la saldatura per ridurre le tensioni residue (che possono innescare SCC). Questo processo ammorbidisce leggermente la lega rispetto allo stato-lavorato a freddo:
Rockwell B (HRB): ~75 – 85 (a seconda del precedente lavoro a freddo)
Brinell (HB): ~180 – 230
