Quali sono le differenze nella composizione chimica tra i gradi Monel, Inconel, Incoloy e Hastelloy?
Quali sono le differenze nella composizione chimica tra i gradi Monel, Inconel, Incoloy e Hastelloy?
Panoramica
Monel 400, Monel K-500, Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750, Incoloy 800, Incoloy 800H, Incoloy 825, Incoloy A-286 e Hastelloy C{{10 }} sono i gradi di lega di nichel più comuni. La composizione chimica è la seguente:
In questo articolo esploreremo insieme il ruolo e l'impatto dei diversi elementi chimici in questi gradi.
Il ruolo dei diversi elementi nelle leghe di nichel
Le leghe di nichel sono le leghe ad alta temperatura più utilizzate e più resistenti. Il nichel nella lega di nichel è un elemento stabilizzante dell'austenite, che consente alla lega di nichel di mantenere la struttura FCC, dissolvendo così più altri elementi di lega pur mantenendo una buona stabilità strutturale e plasticità del materiale.
Cr, Mo e Al svolgono un ruolo antiossidante e anticorrosivo e hanno un certo effetto rinforzante. Le modalità di azione degli elementi rinforzanti in lega di nichel possono essere suddivise nelle seguenti tre tipologie:
Ⅰ. Elementi di rinforzo in soluzione solida
A causa dei diversi raggi atomici degli atomi di base, gli elementi di rinforzo della soluzione solida (come W, Mo, Co, Cr, V, ecc.) possono formare deformazioni reticolari locali nella struttura Ni-Fe per ottenere l'effetto di rafforzare il materiale.
Ⅱ. Elementi che aumentano le precipitazioni
Elementi rinforzanti per precipitazione come Al, Ti, Nb, Ta, ecc. possono formare composti intermetallici complessivamente ordinati di tipo A3B, come Ni3 (Al, Ti) e altre fasi rinforzanti ('), in modo che la lega possa essere efficacemente rinforzata e ottenere risultati migliori rispetto al ferro. Maggiore resistenza alle alte temperature delle leghe di base e delle leghe a base di cobalto.
3. Elementi di rinforzo del bordo grano
Gli elementi di rafforzamento dei bordi del grano, come B, Zr, Mg, elementi di terre rare, ecc., possono migliorare le prestazioni della lega alle alte temperature.
Differenze tra i gradi Monel, Inconel, Incoloy e Hastelloy
In genere, i tipi di leghe di nichel prendono il nome dai produttori che li hanno sviluppati. Per esempio:
La lega Ni-Cu è anche chiamata lega Monel, come Monel 400 e Monel K-500.
Le leghe Ni-Cr sono generalmente chiamate leghe Inconel, come Inconel 600 e Inconel 625, che sono comuni leghe di nichel resistenti al calore. Sono utilizzati principalmente in condizioni di mezzi ossidanti.
Se si aggiunge più ferro alla lega Inconel invece che al nichel, diventerà una lega Incoloy, come Incoloy 800, Incoloy 825, ecc. Non sono resistenti alle alte temperature come le leghe di nichel indurite per precipitazione, ma sono più economiche. Possono essere utilizzati nei componenti criogenici dei motori a reazione e nei reattori degli impianti petrolchimici.
Se si aggiungono elementi rinforzanti per precipitazione (Ti, Al, Nb, ecc.) a Inconel e Incoloy, diventeranno leghe di nichel indurenti per precipitazione come Inconel 718 e Incoloy A-286, che possono comunque mantenere una buona resistenza meccanica e alla corrosione resistenza alle alte temperature. Sono utilizzati principalmente nei componenti dei motori a reazione.
La lega Ni-Cr-Mo(-W)(-Cu) è chiamata Hastelloy, in cui Ni-Cr-Mo viene utilizzato principalmente per ridurre la corrosione dei mezzi. I gradi rappresentativi di Hastelloy includono Hastelloy C-276, C-2000, ecc.
