INCONEL690 ニッケル基合金の特性

INCONEL690 (UNS N06690/W. Nr.2.4642) は高クロメルであ​​り、多くの腐食性水媒体および高温雰囲気に対して優れた耐食性を備えています。 690 合金は耐食性があるだけでなく、高強度、良好な冶金的安定性、良好な加工性能も備えています。 多量のクロム含有量により、この合金は酸化性化学薬品や高温酸化性ガスに対する優れた耐性を備えています。 ニッケル含有量が高いため、塩素を含む環境や水酸化ナトリウム溶液中での応力腐食割れに耐える能力が得られます。
INCONEL690 合金の特性は、硝酸または硝酸/フッ酸溶液中でのさまざまな用途に適しています。 例えば、硝酸の製造と加熱に使用される排ガス再熱器、ステンレス鋼の酸洗や核燃料の再処理に使用される硝酸・フッ酸溶液の加熱コイルやタンクなどです。 合金は硫黄含有ガスに対する耐性があるため、硫酸ダクトの処理、石油化学処理炉、コフロー熱交換器、焼却炉などの処理に使用される石炭ガス化装置、バーナーおよびガラス固化装置などのガラス固化装置の放射性廃棄物処理にとって魅力的な材料となっています。ガラス。

合金 690 は、さまざまな高温水中で低い腐食速度と優れた耐応力腐食割れ性を示します。 したがって、690 合金は蒸気発生器の管、バッフル、管板、原子力発電用のハードウェアなどに広く使用されています。

インコネル 690 合金パイプの特性には、組成特性、物理的特性、機械的特性、溶接特性、構造安定性、さまざまな媒体での耐食性、および適切な技術条件が含まれます。 この記事では、海外でのインコネル 690 合金の長年にわたる組成の進化とさまざまな構成元素の役割を概説します。特に、一定量の窒素がインコネル 690 合金の結晶粒制御に良い影響を及ぼし、粒界クロムを減少させる可能性があることに重点を置いています。劣化を抑制し、粒界応力腐食割れに対する耐性を向上させます。 インコネル6 90合金の製造プロセスが、製錬、加工、熱処理プロセスのパラメータを含めて提供されます。 固溶体処理および TT 処理中のインコネル 690 合金の炭化物の溶解および析出パターン、およびそれらがサービスパフォーマンスに及ぼす影響が強調されました。

Incone1690 合金の特性に対するさまざまな元素の影響:
Incone1690合金（以下、690合金）は、Crを約30wt％含むオーステナイト系ニッケル基耐食合金で、応力腐食割れ（応力腐食割れ）に優れているため、原子力発電所の蒸気発生器の伝熱管材料として広く使用されています。 SCC）抵抗。 690 合金には、少量の S、N、および少量の Ti、C、およびその他の合金元素が含まれており、これらは凝固中に微細偏析を起こしやすく、有害な相の析出を引き起こし、合金の熱間加工性能と耐食性に影響を与えます。 したがって、690 合金の組成をさらに最適化し、その総合的な性能を向上させるために、この記事では、光学顕微鏡 (OM)、電子プローブ マイクロアナライザー (EPMA)、走査型電子顕微鏡 (SEM)、および透過型電子顕微鏡 (TEM) を使用して、体系的に窒素含有 690 合金の凝固プロセス中の元素偏析と相析出挙動を研究します。 690 合金中の窒化物の発生挙動に対する溶湯過熱温度と溶融速度の影響も研究され、議論されました。

N含有量が0.001から0.110wtパーセントの範囲である690合金の凝固挙動を、「等温凝固急冷法」を使用して研究しました。 結果は、N 元素が合金 690 の液相線温度に影響を及ぼさないが、固相線温度を低下させることを示しています。 N 含有量が 10ppm から 1100ppm に増加すると、固相線温度は 1362℃ から 1354℃ に低下します。 Ti、Cr、Ni、Fe は凝固プロセス中にミクロ偏析を受けます。Ti と Cr は正に偏析する元素であり、Ni と Fe は負に偏析する元素です。 Ｎ含有量が増加すると、残留液相中のＣｒの濃度が増加し、一方、ＴｉおよびＮｉの濃度は減少する。 ただし、Fe 濃度に対する N 含有量の影響は顕著ではありません。 C と S は、最終凝固ゾーンで明らかに偏析する傾向があります。
N 元素は、690 合金の凝固プロセス中に形成される析出物の種類に影響を与えます。 低窒素含有量 (10-200 ppm) の 690 合金の析出物は TiN、Ti (C, N)、Ti4C2S2、および (Ti, Cr) S ですが、高窒素含有量 (300-1100 ppm) の析出物は) 690 合金は、TiN、(Ti、Cr) N、CrS、Cr2C、Cr7C3 です。
TiN または Ti (C, N) タイプの窒化物は、合金 690 の主な凝固析出物です。過熱温度が上昇し、溶融速度が低下すると、凝固中に析出するマイクロスケールの TiN の体積分率が大幅に減少します。 過熱温度が上昇すると、TiN の平均サイズは減少し、その形態は通常のブロック状から細粒状に変化します。 TiN の平均サイズと形態に対する溶融速度の影響は顕著ではありません。 均質化焼鈍および冷間圧縮変形後、690合金凝固サンプルの再結晶焼鈍過程でサブミクロンスケールのTi（C、N）が多量に分散析出する。 析出量は過熱温度の上昇とともに増加し、溶融速度の増加とともに減少します。 分散されたサブミクロンスケールの Ti (C、N) は、粒子の成長を効果的に防ぐことはできませんが、690 合金マトリックスの強度を向上させることができます。
インコネル690合金の冷間加工および中間熱処理プロセスの研究:
冷間加工および中間熱処理中の 690 合金の微細構造と特性の変化が研究されました。 結果は、冷間圧延変形、焼きなまし温度、保持時間のすべてが 690 合金の粒径と硬度に大きな影響を与えることを示しました。 30% 冷間圧延変形後の焼鈍後の結晶粒径の均一性は、50% および 70% 変形後のものよりも大幅に優れていました。 690合金の適切な中間焼鈍プロセスは1060度×10分または1100度×3分でした。

インコネル690合金棒の鍛造方法：

インコネル690合金棒の鍛造方法は金属の圧力加工の分野に属します。 鍛造棒の原料はエレクトロスラグ再溶解鋼塊、鍛造加熱温度は1200度±10度、鍛造前の炉の保温時間は鋼材の寸法から計算する。インゴット。 ビレット口部伸びの変形は20パーセント-30パーセントに制御され、送り量Lは0.5-0.8hの範囲内に制御され、最終鍛造温度は950度以上であり、ビレットは断面が四角い棒状に鍛造されます。 ビレットを開繊した後、ビレットは加熱および保温のために炉に戻されます。 中間変形はビレット断面の対角方向に沿って行い、変形量は20-50パーセントの範囲内に制御されます。 送り量Ｌは０．｛１２｝．８時間の範囲内に制御され、最終鍛造温度は９００度以上である。 最終的な火成変形量は 35% 以上に制御され、最終鍛造温度は 800 度以上です。 本発明により鍛造されたＩ｛｛１７｝｝合金棒は、組織の均一性が高く、変形回数が少なく、生産コストを効果的に削減できる。