1. Inconel 600 esmased murenemismehhanismid
Teradevaheline murenemine karbiidisademete tõttu
Inconel 600 sisaldab süsinikku ja kroomi.
Temperatuuridel 500–700 kraadi sadestuvad kroomkarbiidid (nt Cr₂3C₆) piki terade piire.
See kahandab kroomi terade piire, vähendades nende ühtekuuluvust ja muutes materjali vastuvõtlikuks teradevahelisele pragunemisele ja rabedusele.
Mõju on selgem pärast tuhandeid tunde kestnud kokkupuudet.
Teraviljakasv
Pikaajaline kuumutamine üle 800 kraadi võib põhjustada märkimisväärset teravilja kasvu.
Suuremad terad vähendavad sitkust ja suurendavad kalduvust teradevaheliseks murdumiseks, eriti stressi korral.
Oksüdatsioon ja keskkonna haprus
Kõrgel temperatuuril{0}}oksüdeerivates keskkondades moodustub pinnale kroomi-rikas oksiidikiht.
Kui keskkond sisaldab väävlit, süsinikku või vesinikku, võib teravilja piire kiirendada, mis põhjustab haprust.
Näiteks väävlit{0}}sisaldavas atmosfääris võib terade piiride sulfideerimine põhjustada tõsiseid teradevahelisi pragusid.
Vesiniku rabestumine (HE)
Inconel 600 on üldiselt vastupidav vesiniku rabedusele võrreldes kõrgtugevate terastega, kuid teatud tingimustes (nt vesinikuga kokkupuude kõrgel temperatuuril ja rõhul) võib vesinik materjali difundeeruda ja põhjustada rabedust, eriti tundlikus materjalis.
2. Temperatuurivahemikud ja tüüpilised mõjud
Kuni 500 kraadi
Inconel 600 püsib suhteliselt stabiilne.
Võib esineda vähesel määral karbiidisademeid, kuid rabestumine ei ole tavaliselt märkimisväärne.
500–700 kraadi (kriitiline vahemik)
See on ülitundlikkuse ja teradevahelise rabeduse suhtes kõige vastuvõtlikum vahemik.
Pärast pikaajalist-kokkupuudet (10 000–100 000 tundi) võib materjalil olla vähenenud elastsus ja suurem vastuvõtlikkus pingekorrosioonipragudele (SCC).
700-900 kraadi
Karbiidi sadestumine jätkub, kuid materjal võib samuti taastuda ja ümberkristallida, mis võib osaliselt kompenseerida haprust.
Teravilja kasv muutub domineerivamaks teguriks, mis vähendab sitkust.
Üle 900 kraadi
Tekib terav terakasv ja võimalik oksüdatsioonikahjustus.
Pikaajalisel kokkupuutel võib materjal oluliselt mureneda.
3. Haprust mõjutavad tegurid
Kokkupuute aeg
Haprus on ajast{0}}sõltuv protsess. Pikem kokkupuude suurendab karbiidi sademeid ja teravilja kasvu.
Temperatuuri ühtlus
Kuumad kohad või termilised tsüklid võivad kiirendada teravilja piiride kahjustamist.
Stressi tase
Rakendatud pinge, eriti tõmbepinge, soodustab tundliku materjali teradevahelist lõhenemist.
Keskkond
Oksüdeeriv, sulfidiseeriv või karburiseeriv keskkond võib haprust veelgi süvendada.
4. Kuidas leevendada rabedust
Vältige pikaajalist{0}}säritust vahemikus 500–700 kraadi
Võimaluse korral töötage väljaspool seda kriitilist temperatuuri akent.
Kasutage stabiliseeritud hindeid
Sulamitel, nagu Inconel 601 või 625, on parem kõrge-temperatuuri stabiilsus ja vastupidavus rabedusele.
Kuumtöötlus
Lahuse lõõmutamine (nt 1100–1150 kraadi, millele järgneb kiire jahutamine) võib lahustada sadestunud karbiidid ja taastada elastsuse.
See ei pruugi aga suurte komponentide puhul olla teostatav.
Juhtimiskeskkond
Minimeerige kokkupuudet väävlit, süsinikku ja vesinikku{0}}sisaldava atmosfääriga.
5. Kokkuvõte
Inconel 600 võib pärast pikaajalist-kõrge{2}}temperatuuri kokkupuudet hapraks muutuda, peamiselt järgmistel põhjustel:
Kroomkarbiidi sadestamine tera piiridel (500–700 kraadi),
Teravilja kasv kõrgematel temperatuuridel,
Keskkonnamõjud (oksüdatsioon, sulfidatsioon, karburiseerumine),
Vesinikhaprus teatud tingimustel.
Materjal on kõige vastuvõtlikum vahemikus 500–700 kraadi, kus teradevahelise rabeduse ja pingekorrosiooni pragunemise oht on suurim. Õige materjali valik, kuumtöötlus ja keskkonnakontroll võivad neid mõjusid leevendada.
