INCONEL690 (UNS N06690/W. Nr.2.4642) es un Chromel alto, que tiene una excelente resistencia a la corrosión a muchos medios de agua corrosivos y atmósferas de alta temperatura. La aleación 690 no solo tiene resistencia a la corrosión, sino que también tiene alta resistencia, buena estabilidad metalúrgica y buen rendimiento de procesamiento. La gran cantidad de contenido de cromo dota a la aleación de una excelente resistencia a los productos químicos oxidantes y a los gases oxidantes de alta temperatura. El alto contenido de níquel otorga la capacidad de resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión en un ambiente que contiene cloro y una solución de hidróxido de sodio.
Las propiedades de la aleación INCONEL690 son adecuadas para diversas aplicaciones en soluciones de ácido nítrico o ácido nítrico/ácido fluorhídrico. Por ejemplo, los recalentadores de gases de escape utilizados para la producción y calefacción de ácido nítrico, los serpentines y tanques de calentamiento de solución de ácido nítrico/ácido fluorhídrico utilizados para el decapado de acero inoxidable y el reprocesamiento de combustible nuclear. La resistencia de la aleación al gas que contiene azufre lo convierte en un material atractivo para la eliminación de desechos radiactivos de equipos de vitrificación, como unidades de gasificación de carbón, quemadores y equipos de vitrificación utilizados para tratar conductos de ácido sulfúrico, procesamiento petroquímico de hornos, intercambiadores de calor de coflujo, incineradores y vaso.
En varias aguas a alta temperatura, la aleación 690 exhibe una baja tasa de corrosión y una excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Por lo tanto, la aleación 690 se usa ampliamente en tubos de generadores de vapor, deflectores, placas de tubos y hardware para la generación de energía nuclear.
Las características de las tuberías de aleación Inconel 690 incluyen características de composición, propiedades físicas, propiedades mecánicas, propiedades de soldadura, estabilidad estructural, resistencia a la corrosión en varios medios y condiciones de tecnología apropiada. Este artículo revisa la evolución compositiva de la aleación Inconel 690 en el extranjero a lo largo de los años y el papel de varios elementos constituyentes, con especial énfasis en los posibles buenos efectos de una cierta cantidad de nitrógeno en el control de grano de la aleación Inconel 690, reduciendo el límite de cromo del grano. agotamiento y mejorando la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión intergranular. Se proporciona el proceso de fabricación de la aleación Inconel6 90, incluidos los parámetros para los procesos de fundición, procesamiento y tratamiento térmico. Se enfatizaron los patrones de disolución y precipitación de carburos en la aleación Inconel 690 durante el tratamiento de solución sólida y el tratamiento TT, así como su impacto en el desempeño del servicio.
La influencia de varios elementos en las propiedades de la aleación Incone1690:
La aleación Incone1690 (en lo sucesivo denominada aleación 690) es un tipo de cromo que contiene aproximadamente un 30% en peso. La aleación resistente a la corrosión a base de níquel austenítico se usa ampliamente como material para tubos de transferencia de calor en generadores de vapor de plantas de energía nuclear debido a su excelente agrietamiento por corrosión bajo tensión ( SCC) resistencia. La aleación 690 contiene una pequeña cantidad de S, N y una pequeña cantidad de Ti, C y otros elementos de la aleación, que son propensos a la microsegregación durante la solidificación, lo que da como resultado una precipitación de fase dañina que afecta el rendimiento del trabajo en caliente y la resistencia a la corrosión de la aleación. Por lo tanto, para optimizar aún más la composición de la aleación 690 y mejorar su rendimiento integral, este artículo utiliza microscopía óptica (OM), microanalizador de sonda electrónica (EPMA), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) para analizar sistemáticamente estudiar la segregación elemental y el comportamiento de precipitación de fase durante el proceso de solidificación de la aleación 690 que contiene nitrógeno. También se estudiaron y discutieron los efectos de la temperatura de sobrecalentamiento de la masa fundida y la velocidad de fusión en el comportamiento de evolución de los nitruros en la aleación 690.
El comportamiento de solidificación de la aleación 690 con un contenido de N que oscila entre 0,001 y 0,110% en peso se estudió mediante el "método de extinción de solidificación isotérmica". Los resultados indican que el elemento N no afecta la temperatura de liquidus de la aleación 690, pero reduce la temperatura de solidus. Cuando el contenido de N aumenta de 10 ppm a 1100 ppm, la temperatura del solidus disminuye de 1362 °C a 1354 °C. Ti, Cr, Ni y Fe experimentan microsegregación durante el proceso de solidificación, donde Ti y Cr son elementos segregados positivamente, mientras que Ni y Fe son elementos segregados negativamente. A medida que aumenta el contenido de N, aumenta la concentración de Cr en la fase líquida residual, mientras que disminuyen las concentraciones de Ti y Ni. Sin embargo, el efecto del contenido de N sobre la concentración de Fe no es significativo. C y S tienen una clara tendencia a la segregación en la zona final de coagulación.
El elemento N afecta los tipos de precipitados formados durante el proceso de solidificación de la aleación 690. Los precipitados con bajo contenido de N (10-200ppm) aleación 690 son TiN, Ti (C, N), Ti4C2S2 y (Ti, Cr) S, mientras que los precipitados con alto contenido de N (300-1100ppm ) Las aleaciones 690 son TiN, (Ti, Cr) N, CrS, Cr2C y Cr7C3.
Los nitruros de tipo TiN o Ti (C, N) son los principales precipitados de solidificación en la aleación 690. A medida que aumenta la temperatura de sobrecalentamiento y disminuye la velocidad de fusión, la fracción de volumen de TiN a microescala precipitada durante la solidificación disminuye significativamente. A medida que aumenta la temperatura de sobrecalentamiento, el tamaño promedio de TiN disminuye y su morfología cambia de bloque regular a granular fino. El efecto de la velocidad de fusión sobre el tamaño medio y la morfología de TiN no es significativo. Después del recocido de homogeneización y la deformación por compresión en frío, una gran cantidad de Ti (C, N) de escala submicrónica se dispersa y precipita durante el proceso de recocido de recristalización de la muestra solidificada de la aleación 690. La cantidad de precipitación aumenta con el aumento de la temperatura de sobrecalentamiento y disminuye con el aumento de la velocidad de fusión. El Ti (C, N) de escala submicrónica disperso no puede prevenir eficazmente el crecimiento del grano, pero puede mejorar la resistencia de la matriz de la aleación 690.
Investigación sobre el proceso de tratamiento térmico intermedio y de trabajo en frío de la aleación Inconel690:
Se estudió la evolución de la microestructura y propiedades de la aleación 690 durante el trabajo en frío y el tratamiento térmico intermedio. Los resultados mostraron que la deformación por laminación en frío, la temperatura de recocido y el tiempo de retención tuvieron un impacto significativo en el tamaño de grano y la dureza de la aleación 690. La uniformidad del tamaño del grano después del recocido después del 30 por ciento de deformación por laminación en frío fue significativamente mejor que después del 50 por ciento y el 70 por ciento de deformación. El proceso de recocido intermedio adecuado para la aleación 690 fue de 1060 grados × 10 minutos o 1100 grados × 3 minutos.
Método de forja para barras de aleación Inconel690:
El método de forjado de la barra de aleación Inconel 690 pertenece al campo del procesamiento de metales a presión. La materia prima de la barra de forja es un lingote de acero de refundición de escoria eléctrica, la temperatura de calentamiento de forja es de 1200 grados ± 10 grados, y el tiempo de conservación del calor del horno Negage antes de la forja se calcula a partir del tamaño del acero. lingote. La deformación del alargamiento de la apertura de la palanquilla se controla al 20 por ciento -30 por ciento, la cantidad de alimentación L se controla dentro del rango de 0.5-0.8h, la temperatura de forja final es superior a 950 grados, y la palanquilla se forja en una barra cuadrada con una sección transversal. Después de la apertura del tocho, el tocho se devuelve al horno para calentarlo y conservarlo; La deformación intermedia se aplica a lo largo de la dirección diagonal de la sección transversal de la palanquilla, y la cantidad de deformación se controla dentro del rango de 20-50 por ciento. La cantidad de alimentación L se controla dentro del rango de 0.5-0.8 horas, y la temperatura de forjado final es superior a 900 grados. La cantidad final de deformación por fuego se controla por encima del 35 por ciento, y la temperatura de forjado final es superior a 800 grados. La varilla de aleación I-690 forjada por la presente invención tiene una estructura muy uniforme, menos pasos de deformación y puede reducir eficazmente los costes de producción.
