1. Incoloy 800H Rundstab Hitzebeständige Legierungsstange für Ofenteile & chemische Verarbeitung

Produktspezifikation

Incoloy 800H Rundstab: Hitzebeständige Legierungsstange für Ofenteile & chemische Verarbeitung

Produkteinführung

Incoloy 800H ist eine Hochleistungs-Eisen-Nickel-Chrom-Legierung, die speziell für extreme Temperatur- und korrosive Umgebungen entwickelt wurde. Diese austenitische, festlösungsgehärtete Legierung bietet eine außergewöhnliche Kriechbruchfestigkeit, hervorragende Beständigkeit gegen Oxidation und Aufkohlung sowie ausgezeichnete Stabilität bei Hochtemperaturanwendungen. Mit seinem kontrollierten Kohlenstoffgehalt und dem optimierten Titan-zu-Kohlenstoff-Verhältnis behalten Incoloy 800H Rundstäbe auch bei Dauerbelastung bei Temperaturen bis zu 1500 °F (815 °C) und bei intermittierendem Betrieb bis zu 1800 °F (982 °C) überlegene mechanische Eigenschaften.

Die Rundstabform von Incoloy 800H wird in industriellen Anwendungen aufgrund ihrer Bearbeitungseigenschaften und strukturellen Integrität besonders geschätzt. Diese Rundstäbe sind in Durchmessern von 6 mm bis 500 mm erhältlich und können in verschiedenen Ausführungen geliefert werden, einschließlich warmgewalzter, geglühter oder geschliffener Oberflächen, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen. Die Vielseitigkeit der Legierung macht sie geeignet für die Herstellung von Komponenten für Ofensysteme, chemische Verarbeitungsanlagen, Wärmetauscher und Kernkraftwerke, bei denen Zuverlässigkeit unter thermischer Belastung von größter Bedeutung ist.

Materialeigenschaften und -merkmale

Chemische Zusammensetzung

Die außergewöhnlichen Eigenschaften von Incoloy 800H resultieren aus seiner sorgfältig ausgewogenen chemischen Zusammensetzung, die eine optimale Leistung in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen bietet:

Tabelle 1: Standardchemische Zusammensetzung von Incoloy 800H

Der erhöhte Chromgehalt bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Oxidation und Sulfidierung, während der Nickelgehalt die strukturelle Stabilität und die Beständigkeit gegen Chloridspannungsrisskorrosion gewährleistet. Der kontrollierte Kohlenstoffgehalt (0,05-0,10 %) ist entscheidend für eine erhöhte Kriechbruchfestigkeit bei erhöhten Temperaturen im Vergleich zu Standardlegierung 800. Die Zugabe von Aluminium und Titan verstärkt die Legierung weiter durch Ausscheidungshärtungsmechanismen-2.

Physikalische und mechanische Eigenschaften

Incoloy 800H zeigt eine einzigartige Kombination aus physikalischen und mechanischen Eigenschaften, die es ideal für anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen macht:

Tabelle 2: Physikalische und mechanische Eigenschaften von Incoloy 800H

Die Legierung besitzt eine kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur, die zu ihrer ausgezeichneten Hochtemperaturfestigkeit und Duktilität beiträgt. Ihre nichtmagnetische Natur und ihre guten Wärmeausdehnungseigenschaften machen sie für Anwendungen mit thermischen Zyklen geeignet-1. Die mechanischen Eigenschaften bleiben auch nach längerer Einwirkung hoher Temperaturen stabil, mit minimaler Sensibilisierung oder Sigma-Phasenbildung.

Korrosionsbeständigkeit

Incoloy 800H bietet eine umfassende Korrosionsbeständigkeit in verschiedenen aggressiven Umgebungen:

• Oxidierende Umgebungen: Der hohe Chromgehalt bietet eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Salpetersäure, oxidierende Salze und andere stark oxidierende Medien

• Hochtemperaturgase: Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation, Aufkohlung und Sulfidierung in Ofenatmosphären und Verbrennungsgasen

• Wässrige Korrosion: Gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in chloridhaltigen Umgebungen, hochreinem Wasser und alkalischen Lösungen

• Organische Säuren: Geeignet für die Handhabung von Ameisensäure, Essigsäure und anderen organischen Säuren über einen weiten Konzentrations- und Temperaturbereich

Untersuchungen haben gezeigt, dass Incoloy 800H eine ausgezeichnete Oberflächenstabilität auch in alkalischen Hochtemperatur-Hochdruck-Wasserumgebungen bei 300 °C/10 MPa beibehält und einen schützenden mehrschichtigen Oxidfilm bildet, der als wirksame Diffusionsbarriere wirkt-7. Die äußere Schicht besteht aus Fe₂O₃ oder NiFe₂O₄, während die innere Schicht ein dichter, kontinuierlicher amorpher oder nanokristalliner Oxidfilm ist, der reich an Chrom und mit minimalem Eisengehalt ist.

Anwendungen

Incoloy 800H Rundstäbe werden in mehreren Branchen eingesetzt, in denen Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit entscheidend sind:

1. Chemische Industrie

Incoloy 800H Rundstäbe werden in großem Umfang für die Herstellung von Reaktorkomponenten, Wärmetauscherrohren, Prallblechen und Tragkonstruktionen in chemischen Anlagen verwendet. Das Material zeigt eine besondere Wirksamkeit in Salpetersäureproduktionsanlagen, wo es in Kondensatoreinheiten eingesetzt wird-8. Die Beständigkeit der Legierung gegen Spannungsrisskorrosion macht sie für Geräte geeignet, die Chloride und ätzende Lösungen handhaben.

2. Wärmebehandlung & Industrieöfen

Die Aufkohlungsbeständigkeit und die Hochtemperaturfestigkeit der Legierung machen sie ideal für Strahlrohre, Muffeln, Retorten, Wärmebehandlungsarmaturen und Korbaufbauten in Wärmebehandlungsoperationen-3. Komponenten aus Incoloy 800H Rundstäben können wiederholten thermischen Zyklen standhalten und gleichzeitig ihre strukturelle Integrität unter mechanischer Belastung bei Temperaturen bis zu 2100 °F (1150 °C) beibehalten.

3. Stromerzeugung

Incoloy 800H findet breite Anwendung in Stromerzeugungssystemen, einschließlich Überhitzer- und Zwischenüberhitzerrohren, Sammlerbaugruppen, Auslassrohren und Heizelementhülsen-3. Seine Leistung in Hochtemperatur-Hochdruck-Wasserumgebungen macht es für Kernreaktorkomponenten geeignet, insbesondere in Hochtemperatur-Gasreaktoren-7.

4. Petrochemische Industrie

Die Legierung wird in Ethylenproduktionsanlagen eingesetzt, insbesondere in Konvektions- und Transferleitungs-Wärmetauschern, Abschrecksystemen und Krackrohrbaugruppen. Seine Beständigkeit gegen Aufkohlung verlängert die Lebensdauer in Kohlenwasserstoffverarbeitungsumgebungen bei erhöhten Temperaturen.

Verarbeitung und Wärmebehandlung

Bearbeitung und Fertigung

Warmumformung:
Incoloy 800H kann mit herkömmlichen Geräten leicht warmgeformt werden. Der empfohlene Warmbearbeitungstemperaturbereich liegt zwischen 1600 °F und 2200 °F (870 °C bis 1200 °C). Für schwere Umformvorgänge werden Temperaturen über 1850 °F (1010 °C) empfohlen. Das Material sollte nicht zwischen 1200 °F und 1600 °F (650 °C bis 870 °C) bearbeitet werden, da die Duktilität in diesem Temperaturbereich reduziert ist. Nach der Warmumformung wird eine schnelle Abkühlung empfohlen, um die Zeit im Bereich von 1000 °F bis 1400 °F (540 °C bis 760 °C) zu minimieren, in dem eine Sensibilisierung auftreten kann-3.

Kaltumformung:
Kaltumformvorgänge sollten an geglühtem Material mit kraftunterstützten Geräten durchgeführt werden, da die Legierung eine hohe Arbeitsverfestigungsrate aufweist. Zwischenglühen kann für schwere Umformvorgänge erforderlich sein. Spannungsarmglühen bei 1000 °F bis 1600 °F (540 °C bis 870 °C) wird für kaltverformte Teile empfohlen, insbesondere für Anwendungen mit erhöhten Temperaturen.

Schweißen

Incoloy 800H weist eine gute Schweißbarkeit mit gängigen Schmelzschweißtechniken auf. Für Betriebstemperaturen unter 787 °C werden als Zusatzwerkstoffe ERNiCr-3 (AWS A5.14 ERNiCr-3) empfohlen. Für maximale mechanische Festigkeit bei erhöhten Temperaturen werden ERNiCrCoMo-1 oder ENiCrCoMo-1 Elektroden bevorzugt-2.

Um Kornrandrisse in geschweißten Komponenten zu vermeiden, die über 538 °C betrieben werden, wird aufgrund der Spannungsrelaxation eine Wärmenachbehandlung bei 1650 °F (899 °C) empfohlen. Die Haltezeit sollte etwa 25 Stunden pro 25 mm Dicke betragen, gefolgt von Luftkühlung-2.

Wärmebehandlung

Die richtige Wärmebehandlung ist unerlässlich, um die Leistung von Incoloy 800H zu optimieren:

Tabelle 3: Richtlinien zur Wärmebehandlung für Incoloy 800H

Der Glühprozess erzeugt eine rekristallisierte Mikrostruktur mit optimaler Korngrößenverteilung für den Hochtemperatureinsatz. Lösungsglühen bei 2050-2150 °F (1120-1175 °C) gefolgt von schnellem Abkühlen stellt sicher, dass die Carbide in Lösung bleiben, wodurch die Korrosionsbeständigkeit maximiert wird-3.

Qualitätssicherung und Standards

Incoloy 800H Rundstäbe werden unter strengen Qualitätskontrollprotokollen hergestellt, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. Das Material entspricht verschiedenen internationalen Standards:

• ASTM: B408 (Stab)

• ASME: SB-408

• DIN: 2.4660 (N08810)

• EN: 1.4958, 1.4876

Renommierte Hersteller implementieren eine vollständige Rückverfolgbarkeit vom Schmelzen bis zum Endprodukt mit umfassender Dokumentation, einschließlich Materialprüfzertifikaten und Wärmebehandlungsaufzeichnungen. Die Legierung wird vom ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII, Division 1 für Druckbehälteranwendungen anerkannt-3.

Zerstörungsfreie Prüfverfahren, einschließlich Ultraschallprüfung, Flüssigkeitsdichte-Prüfung und Wirbelstromprüfung, werden eingesetzt, um die Materialintegrität sicherzustellen. Chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften werden durch zertifizierte Laborprüfungen verifiziert.

Schlussfolgerung

Incoloy 800H Rundstäbe stellen eine konstruierte Lösung für anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen dar, bei denen herkömmliche Materialien unzureichend sind. Die ausgewogene Zusammensetzung der Legierung liefert eine außergewöhnliche Kombination aus Kriechfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit, die die Lebensdauer der Ausrüstung in aggressiven Umgebungen verlängert. Von chemischen Verarbeitungskomponenten über Ofenarmaturen bis hin zu Stromerzeugungsanlagen beweist Incoloy 800H weiterhin seinen Wert in verschiedenen Industriesektoren.

Beim Bezug von Incoloy 800H Rundstäben ist es unerlässlich, mit seriösen Lieferanten zusammenzuarbeiten, die eine ordnungsgemäße Materialzertifizierung und technischen Support anbieten können. Die Leistung des Materials hängt stark von der korrekten Verarbeitung und Wärmebehandlung ab, was die Expertise des Lieferanten zu einem entscheidenden Faktor für den Anwendungserfolg macht. Mit der richtigen Auswahl, Fertigung und Installation liefern Komponenten aus Incoloy 800H Rundstäben eine zuverlässige Langzeitleistung, selbst unter den anspruchsvollsten Betriebsbedingungen.