Inconel 625 LCF 2.4856
Inconel 625 LCF (Low Cycle Fatigue) to specjalistyczna, drobnodyspersyjna odmiana żaroodpornego nadstopu NiCr22Mo9Nb o zredukowanej zawartości węgla i azotu, wytwarzana w procesie przetopu próżniowego. Odmiana ta została zoptymalizowana pod kątem maksymalnej odporności na niskocyklowe zmęczenie cieplne i mechaniczne. Zachowuje znakomitą odporność na korozję wtrąceniową, szczelinową i naprężeniową w środowiskach agresywnych, przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej elastyczności i trwałości w elementach poddawanych cyklicznym odkształceniom.
Oznaczenia
Ten sam materiał pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak gatunki opisują huty i dostawcy w Europie. | 2.4856 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | 2.4856 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | 2.4856 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | 2.4856≈ odpowiednik przybliżony |
| UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych. | N06626 |
| Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | Inconel 625 LCF / Alloy 625 LCF |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 8440 kg/m³ | ASTM B443 |
| Granica plastyczności | Re | 414 MPa | ASTM B443 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 827 MPa | ASTM B443 |
| Moduł Younga | E | 207 GPa | ASTM B443 |
| Liczba Poissona | ν | 0,29 | ASTM B443 |
| Twardość Brinella | HB | 220 HB | ASTM B443 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 12,8 10⁻⁶/K | ASTM B443 |
| Przewodność cieplna | λ | 9,8 W/(m·K) | ASTM B443 |
| Ciepło właściwe | c | 410 J/(kg·K) | ASTM B443 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1290–1350 °C | ASTM B443 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 980 °C | ASTM B443 |
| Rezystywność | ϱ | 1,29 µΩ·m | ASTM B443 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- Ni
- 58,00–65,00 %
- Cr
- 20,00–23,00 %
- Mo
- 8,00–10,00 %
- Nb
- 3,15–4,15 %
- Fe
- maks. 5,00 %
- Co
- maks. 1,00 %
- Mn
- maks. 0,50 %
- Si
- maks. 0,15 %
- Cu
- maks. 0,50 %
- Al
- maks. 0,40 %
- Ti
- maks. 0,40 %
- C
- maks. 0,03 %
- N
- maks. 0,02 %
- P
- maks. 0,015 %
- S
- maks. 0,015 %
Obróbka cieplna
Temperatury podane w stopniach Celsjusza. Ośrodek chłodzący i twardość po zabiegu tak, jak podaje karta materiałowa. Ten sam zabieg może wystąpić kilka razy — np. hartowanie w wodzie i w oleju dają różną twardość.
| Zabieg | Temperatura | Ośrodek | Twardość |
|---|---|---|---|
| WalcowanieZakres temperatur walcowania na gorąco. Poniżej dolnej granicy stal przestaje płynąć i zaczyna pękać. | 900–1149 °C | woda / powietrze | 145–220 HB |
| KucieZakres temperatur kucia — zwykle najszerszy z wszystkich. Kucie poniżej dolnej granicy rozrywa materiał, powyżej górnej przepala go. | 1010–1149 °C | woda / powietrze | 145–220 HB |
| NormalizowaniePo kuciu albo walcowaniu: rozdrabnia ziarno, które obróbka na gorąco pozostawiła, i ujednolica strukturę przed hartowaniem. | — | — | —nie nadaje się do normalizowania |
| Wyżarzanie zmiękczająceStan dostawy i stan, w którym stal się obrabia. Twardość podana jako górna granica. | 1010–1093 °C | woda / powietrze | 195–220 HB |
| Wyżarzanie odprężającePo obróbce zgrubnej, przed wykańczającą — zdejmuje naprężenia, które inaczej wyjdą przy hartowaniu. | 890–900 °C | powietrze | 195–220 HB |
| HartowanieTemperatura austenityzowania i ośrodek chłodzący. | — | — | —nie nadaje się do hartowania |
| Odpuszczanie niskieOkoło 150–250 °C. Zdejmuje naprężenia hartownicze i kruchość, zostawiając twardość prawie nietkniętą — stan narzędzi skrawających. | — | — | —nie nadaje się do odpuszczania |
| Odpuszczanie wysokieOkoło 500–650 °C. Oddaje twardość za udarność — ulepszanie cieplne części maszyn, nie narzędzi skrawających. | — | — | —nie nadaje się do odpuszczania |
| Twardość roboczaTwardość gotowego narzędzia — to ona decyduje, jak długo trzyma krawędź. | — | — | 195–220 HB |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Kompensatory i mieszki
mieszki kompensacyjne, złącza kompensacyjne, elementy elastyczne narażone na powtarzające się cykle rozciągania i ściskania
Lotnictwo
układy wydechowe samolotów, elementy silników lotniczych i osprzętu narażone na cykliczne obciążenia cieplne i mechaniczne
Instalacje solarne i energetyka
rury odbiorników w elektrowniach słonecznych z solami stopionymi, elementy narażone na cykliczne nagrzewanie i chłodzenie w warunkach pracy przerywanej
Wymienniki ciepła i osprzęt procesowy
wymienniki ciepła i inne komponenty pracujące pod obciążeniem zmiennym cieplnie, gdzie kluczowa jest trwałość zmęczeniowa
Charakterystyka gatunku
Inconel 625 LCF to odmiana standardowego Inconelu 625 o tym samym podstawowym składzie chemicznym, ale z zaostrzoną kontrolą maksymalnej zawartości węgla, krzemu i azotu, uzyskiwaną dzięki przetopowi próżniowemu (VIM). Efektem jest drobnoziarnista mikrostruktura, która znacząco poprawia podatność na kształtowanie oraz odporność na zmęczenie niskocyklowe względem standardowego gatunku 625.
Wytrzymałość zmęczeniowa
Głównym atutem gatunku LCF jest znacząco wydłużona trwałość zmęczeniowa w warunkach cyklicznych obciążeń cieplnych i mechanicznych — w zastosowaniach wymagających dobrej odporności na zmęczenie niskocyklowe może osiągać trwałość nawet rzędu 100-krotnie większą niż konwencjonalny Inconel 625.
Odporność korozyjna i żaroodporność
Pod względem odporności na utlenianie i korozję Inconel 625 LCF jest zbliżony do standardowego Inconelu 625 — dobrze znosi środowiska chlorkowe, w tym stopione sole azotanowe stosowane w instalacjach solarnych, oraz wykazuje dobrą odporność na korozję naprężeniową.
Spawalność i obróbka
Gatunek zachowuje dobrą spawalność charakterystyczną dla Inconelu 625 — jako stop umacniany roztworowo nie jest podatny na pęknięcia związane z utwardzaniem starzeniowym. Drobnoziarnista struktura dodatkowo ułatwia kształtowanie na zimno, co ma znaczenie przy produkcji elementów cienkościennych, takich jak mieszki i elementy kompensacyjne.