Inconel 625 2.4856
Inconel 625 (NiCr22Mo9Nb) to wysoce żaroodporny i żarowytrzymały nadstop na bazie niklu, chromu, molibdenu i niobu. Dodatek molibdenu i niobu zapewnia umocnienie roztworowe, co przekłada się na bardzo wysoką wytrzymałość mechaniczną oraz odporność na zmęczenie cieplne od temperatur kriogenicznych do ok. 980°C bez konieczności obróbki cieplnej utwardzającej. Stop charakteryzuje się wyjątkową odpornością na korozję wtrąceniową, szczelinową, naprężeniową oraz utlenianie. Dodatkowo cechuje się bardzo dobrą spawalnością i łatwością obróbki.
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. | N06625 |
| Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | Inconel 625 / Alloy 625 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 8450 kg/m³ | EN 10095:1999 |
| Granica plastyczności | Re | 410 MPa | EN 10095:1999 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 825 MPa | EN 10095:1999 |
| Moduł Younga | E | 207 GPa | EN 10095:1999 |
| Liczba Poissona | ν | 0,29 | EN 10095:1999 |
| Twardość Brinella | HB | 195 HB | EN 10095:1999 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 13,3 10⁻⁶/K | EN 10095:1999 |
| Przewodność cieplna | λ | 14,9 W/(m·K) | EN 10095:1999 |
| Ciepło właściwe | c | 444 J/(kg·K) | EN 10095:1999 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1370 °C | EN 10095:1999 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 1100 °C | EN 10095:1999 |
| Rezystywność | ϱ | 1,03 µΩ·m | EN 10095:1999 |
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
- min. 58,00 %
- Cr
- 20,00–23,00 %
- Mo
- 8,00–10,00 %
- Nb+Ta
- 3,15–4,15 %
- Fe
- maks. 5,00 %
- Co
- maks. 1,00 %
- Mn
- maks. 0,50 %
- Si
- maks. 0,50 %
- Cu
- maks. 0,50 %
- Al
- maks. 0,40 %
- Ti
- maks. 0,40 %
- C
- maks. 0,10 %
- P
- maks. 0,02 %
- 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. | 900–1150 °C | woda / powietrze | 145–240 HB |
| KucieZakres temperatur kucia — zwykle najszerszy z wszystkich. Kucie poniżej dolnej granicy rozrywa materiał, powyżej górnej przepala go. | 1010–1175 °C | woda / powietrze | 145–240 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. | 950–1050 °C | woda / powietrze | 145–220 HRC |
| Wyżarzanie odprężającePo obróbce zgrubnej, przed wykańczającą — zdejmuje naprężenia, które inaczej wyjdą przy hartowaniu. | 1080–1160 °C | woda | 116–194 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. | — | — | 145–240 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
Przemysł morski i offshore
elementy instalacji podwodnych, osprzęt wiertniczy, komponenty pracujące w kontakcie z wodą morską, elementy narażone na korozję wżerową i szczelinową w środowisku chlorkowym
Przemysł chemiczny i petrochemiczny
aparatura procesowa w środowiskach zawierających chlorki i kwasy chlorkowe, instalacje z katalizatorami chlorkowymi, zbiorniki i osprzęt do produkcji celulozy i wybielania w przemyśle papierniczym
Energetyka — odsiarczanie spalin
wieże absorpcyjne, wentylatory mokre, przegrody wlotu spalin, przewody spalinowe i inne elementy instalacji odsiarczania spalin (FGD)
Lotnictwo i przestrzeń kosmiczna
elementy komór spalania, przewody i osprzęt silników odrzutowych, elementy konstrukcyjne narażone na wysoką temperaturę i obciążenia mechaniczne
Napawanie i powłoki ochronne
napawanie i platerowanie elementów pracujących w agresywnych środowiskach korozyjnych (cladding), regeneracja i ochrona powierzchni rur i zbiorników
Odporność korozyjna
Inconel 625 wykazuje doskonałą odporność korozyjną w bardzo szerokim zakresie środowisk — zarówno utleniających, jak i redukujących. Wysoka zawartość molibdenu i niobu zapewnia dobrą odporność na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach zawierających chlorki, w tym w wodzie morskiej, a także odporność na korozję naprężeniową.
Stop dobrze sprawdza się w kontakcie z kwasami mineralnymi oraz w agresywnych atmosferach spalinowych, co czyni go materiałem chętnie wybieranym do instalacji odsiarczania spalin.
Wytrzymałość i stabilność w podwyższonej temperaturze
Inconel 625 jest stopem umacnianym roztworowo — wysoką wytrzymałość zapewnia obecność molibdenu i niobu usztywniających sieć krystaliczną, bez konieczności stosowania obróbki utwardzającej wydzieleniowo.
W zakresie temperatur ok. 650–870 °C w strukturze mogą tworzyć się wydzielenia (m.in. węgliki M23C6 oraz faza γ″), które pogarszają odporność na pełzanie — długotrwała praca w tym przedziale temperatur wymaga uwzględnienia tego efektu przy doborze materiału.
Spawalność
Inconel 625 uznawany jest za jeden z najlepiej spawalnych stopów niklu. Ponieważ jest umacniany roztworowo, a nie wydzieleniowo, złącza spawane nie są podatne na pęknięcia związane z utwardzaniem starzeniowym. Do spawania stosuje się spoiwo dopasowane składem (np. ERNiCrMo-3 / NiCrMo-3).
Obróbka skrawaniem
Inconel 625 należy do materiałów trudnoobrabialnych — silne umacnianie zgniotowe, wysoka wytrzymałość w podwyższonej temperaturze i niska przewodność cieplna powodują szybkie zużycie narzędzi.
Zalecenia:
- narzędzia z powłokami TiAlN/TiCN/AlTiN lub narzędzia ceramiczne/PCBN przy większych prędkościach
- sztywne mocowanie przedmiotu i narzędzia, minimalizacja wibracji
- umiarkowane prędkości skrawania, stały, nieprzerywany posuw
- obfite chłodzenie, aby ograniczyć nagrzewanie strefy skrawania