INCONEL690 (UNS N06690/W. Nr.2.4642) è un alto Chromel, che ha un'eccellente resistenza alla corrosione a molti mezzi acquosi corrosivi e atmosfere ad alta temperatura. La lega 690 non solo ha resistenza alla corrosione, ma ha anche un'elevata resistenza, una buona stabilità metallurgica e buone prestazioni di lavorazione. La grande quantità di contenuto di cromo conferisce alla lega un'eccellente resistenza agli agenti chimici ossidanti e ai gas ossidanti ad alta temperatura. L'alto contenuto di nichel conferisce la capacità di resistere alla tensocorrosione in ambienti contenenti cloro e soluzione di idrossido di sodio.
Le proprietà della lega INCONEL690 sono adatte a varie applicazioni in soluzioni di acido nitrico o acido nitrico/acido fluoridrico. Ad esempio, riscaldatori di gas di scarico utilizzati per la produzione e il riscaldamento di acido nitrico, serpentine e serbatoi di riscaldamento della soluzione di acido nitrico/acido fluoridrico utilizzati per il decapaggio dell'acciaio inossidabile e il ritrattamento del combustibile nucleare. La resistenza della lega al gas contenente zolfo la rende un materiale attraente per lo smaltimento dei rifiuti radioattivi delle apparecchiature di vetrificazione come l'unità di gassificazione del carbone, i bruciatori e le apparecchiature di vetrificazione utilizzate per trattare il condotto dell'acido solforico, la lavorazione petrolchimica della fornace, lo scambiatore di calore a coflusso, l'inceneritore e bicchiere.
In varie acque ad alta temperatura, la lega 690 mostra un basso tasso di corrosione e un'eccellente resistenza alla tensocorrosione. Pertanto, la lega 690 è ampiamente utilizzata nei tubi del generatore di vapore, nei deflettori, nelle piastre tubiere e nell'hardware per la generazione di energia nucleare.
Le caratteristiche dei tubi in lega Inconel 690 includono caratteristiche di composizione, proprietà fisiche, proprietà meccaniche, proprietà di saldatura, stabilità strutturale, resistenza alla corrosione in vari mezzi e condizioni tecnologiche appropriate. Questo articolo esamina l'evoluzione compositiva della lega Inconel 690 all'estero nel corso degli anni e il ruolo dei vari elementi costitutivi, con particolare attenzione ai possibili effetti positivi di una certa quantità di azoto sul controllo del grano della lega Inconel 690, riducendo il cromo a bordo grano esaurimento e migliorare la resistenza alla tensocorrosione intergranulare. Viene fornito il processo di produzione della lega Inconel6 90, inclusi i parametri per i processi di fusione, lavorazione e trattamento termico. Sono stati enfatizzati i modelli di dissoluzione e precipitazione dei carburi nella lega Inconel 690 durante il trattamento in soluzione solida e il trattamento TT, nonché il loro impatto sulle prestazioni di servizio.
L'influenza di vari elementi sulle proprietà della lega Incone1690:
La lega Incone1690 (di seguito denominata lega 690) è un tipo di Cr contenente circa il 30% in peso di una lega resistente alla corrosione a base di nichel austenitico ampiamente utilizzata come materiale per i tubi di trasferimento del calore nei generatori di vapore delle centrali nucleari grazie alla sua eccellente tensocorrosione ( SCC) resistenza. La lega 690 contiene una piccola quantità di S, N e una piccola quantità di Ti, C e altri elementi in lega, che sono soggetti a microsegregazione durante la solidificazione, con conseguente precipitazione di fase dannosa, che influisce sulle prestazioni di lavorazione a caldo e sulla resistenza alla corrosione della lega. Pertanto, al fine di ottimizzare ulteriormente la composizione della lega 690 e migliorare le sue prestazioni complete, questo articolo utilizza la microscopia ottica (OM), il microanalizzatore a sonda elettronica (EPMA), la microscopia elettronica a scansione (SEM) e la microscopia elettronica a trasmissione (TEM) per sistematicamente studiare la segregazione elementare e il comportamento di precipitazione di fase durante il processo di solidificazione della lega 690 contenente azoto. Sono stati inoltre studiati e discussi gli effetti della temperatura di surriscaldamento del fuso e della velocità di fusione sul comportamento evolutivo dei nitruri nella lega 690.
Il comportamento di solidificazione della lega 690 con un contenuto di N compreso tra 0,001 e 0,110% in peso è stato studiato utilizzando il "metodo di tempra di solidificazione isotermica". I risultati indicano che l'elemento N non influenza la temperatura del liquidus della lega 690, ma riduce la temperatura del solidus. Quando il contenuto di N aumenta da 10ppm a 1100ppm, la temperatura del solidus diminuisce da 1362°C a 1354°C. Ti, Cr, Ni e Fe subiscono microsegregazione durante il processo di solidificazione, dove Ti e Cr sono elementi segregati positivamente mentre Ni e Fe sono elementi segregati negativamente. All'aumentare del contenuto di N, aumenta la concentrazione di Cr nella fase liquida residua, mentre diminuiscono le concentrazioni di Ti e Ni. Tuttavia, l'effetto del contenuto di N sulla concentrazione di Fe non è significativo. C e S hanno una chiara tendenza alla segregazione nella zona di coagulazione finale.
L'elemento N influenza i tipi di precipitati formati durante il processo di solidificazione della lega 690. I precipitati in lega 690 a basso contenuto di N (10-200ppm) sono TiN, Ti (C, N), Ti4C2S2 e (Ti, Cr) S, mentre i precipitati ad alto contenuto di N (300-1100ppm ) Le leghe 690 sono TiN, (Ti, Cr) N, CrS, Cr2C e Cr7C3.
I nitruri di tipo TiN o Ti (C, N) sono i principali precipitati di solidificazione nella lega 690. Quando la temperatura di surriscaldamento aumenta e la velocità di fusione diminuisce, la frazione volumetrica di TiN su microscala precipitata durante la solidificazione diminuisce significativamente. All'aumentare della temperatura di surriscaldamento, la dimensione media del TiN diminuisce e la sua morfologia cambia da blocco regolare a granulare fine. L'effetto della velocità di fusione sulla dimensione media e sulla morfologia del TiN non è significativo. Dopo la ricottura di omogeneizzazione e la deformazione da compressione a freddo, una grande quantità di Ti (C, N) su scala submicronica viene dispersa e precipitata durante il processo di ricottura di ricristallizzazione del campione solidificato in lega 690. La quantità di precipitazione aumenta con l'aumento della temperatura di surriscaldamento e diminuisce con l'aumento della velocità di fusione. La scala submicron dispersa Ti (C, N) non può prevenire efficacemente la crescita del grano, ma può migliorare la resistenza della matrice della lega 690.
Ricerca sulla lavorazione a freddo e sul processo di trattamento termico intermedio della lega Inconel690:
È stata studiata l'evoluzione della microstruttura e delle proprietà della lega 690 durante la lavorazione a freddo e il trattamento termico intermedio. I risultati hanno mostrato che la deformazione per laminazione a freddo, la temperatura di ricottura e il tempo di mantenimento hanno tutti avuto un impatto significativo sulla dimensione del grano e sulla durezza della lega 690. L'uniformità della dimensione del grano dopo la ricottura dopo il 30% di deformazione per laminazione a freddo era significativamente migliore di quella dopo il 50% e il 70% di deformazione. Il processo di ricottura intermedio adatto per la lega 690 era 1060 gradi × 10 minuti o 1100 gradi × 3 minuti
Metodo di forgiatura per barre in lega Inconel690:
Il metodo di forgiatura della barra in lega Inconel 690 appartiene al campo della lavorazione a pressione dei metalli. La materia prima della barra di forgiatura è il lingotto di acciaio per la rifusione delle scorie elettriche, la temperatura di riscaldamento della forgiatura è di 1200 gradi ± 10 gradi e il tempo di conservazione del calore del forno Negage prima della forgiatura è calcolato in base alle dimensioni dell'acciaio lingotto. La deformazione dell'allungamento dell'apertura della billetta è controllata al 20 percento -30 percento, la quantità di alimentazione L è controllata nell'intervallo di 0.5-0.8h, la temperatura di forgiatura finale è superiore a 950 gradi e la billetta è forgiato in una barra quadrata con una sezione trasversale. Dopo l'apertura della billetta, la billetta viene restituita al forno per il riscaldamento e la conservazione del calore; La deformazione intermedia viene applicata lungo la direzione diagonale della sezione trasversale della billetta e la quantità di deformazione è controllata entro l'intervallo del 20-50 percento . La quantità di alimentazione L è controllata entro un intervallo di 0.5-0.8 ore e la temperatura di forgiatura finale è superiore a 900 gradi. La quantità finale di deformazione al fuoco è controllata al di sopra del 35% e la temperatura finale di forgiatura è superiore a 800 gradi. L'asta in lega I-690 forgiata dalla presente invenzione ha un'elevata uniformità di struttura, minori passaggi di deformazione e può ridurre efficacemente i costi di produzione.
