Inconel 601, mükemmel yüksek-sıcaklık mukavemetine ve sürünme direncine sahip bir nikel-krom-demir alaşımıdır ve bunun başlıca nedenleri şunlardır:
Cr ve Ni'nin katı-çözelti güçlendirme etkisi
yüksek sıcaklıklarda stabil, yapışkan bir Cr₂O₃-zengin oksit tabakasının oluşması
Oksidasyon direncine ve mikroyapısal stabiliteye katkıda bulunan küçük elementlerin (örn. Al) varlığı
Sürünme davranışı genellikle şu şekilde karakterize edilir:
Sürünme mukavemeti: Belirli bir sıcaklıkta belirli bir sürünme hızına veya sürünme kopma ömrüne neden olan stres
Sürünme kopma mukavemeti: Sabit bir sıcaklıkta belirli bir süre sonra arızaya (kopmaya) neden olmak için gereken stres
minimum sürünme hızı: ikincil sürünme aşaması sırasındaki kararlı-durum sürünme hızı
Aşağıda standart alaşım veri sayfalarına ve mühendislik el kitaplarına dayalı olarak Inconel 601 (dövülmüş, tavlanmış durum) için tipik akma ve sürünme kopma verileri verilmiştir:
2.1 Sürünme Kopma Dayanımı
Sıcaklık Kopma Ömrü Tipik Kopma Dayanımı
700 derece 100 saat ~ 220–260 MPa
700 derece 1000 saat ~ 160–200 MPa
800 derece 100 saat ~ 110–150 MPa
800 derece 1000 saat ~ 70–100 MPa
900 derece 100 saat ~ 50–80 MPa
900 derece 1000 saat ~ 30–50 MPa
1000 derece 100 saat ~ 20–40 MPa
1000 derece 1000 saat ~ 10–25 MPa
Bu değerler, Inconel 601'in 1000 dereceye kadar sıcaklıklarda bile kayda değer bir mukavemet koruduğunu, 900-1000 derecede 10-50 MPa aralığındaki gerilimlerde 1000 saat veya daha fazla faydalı sürünme kopma ömrüne sahip olduğunu göstermektedir.
2.2 Minimum Sürünme Hızı
Tipik minimum sürünme hızı verileri (referans için):
800 derece / 100 MPa'da: minimum sürünme oranı saatte 10⁻⁷ ila 10⁻⁶ düzeyindedir
900 derece / 50 MPa'da: minimum sürünme oranı saatte 10⁻⁶ ila 10⁻⁵ civarındadır
1000 derece / 20 MPa'da: minimum sürünme oranı saatte 10⁻⁵ ila 10⁻⁴ olabilir
Bu sıcaklık aralığındaki nikel-bazlı alaşımlar için bu oranlar nispeten düşüktür; bu, yük altında zamana bağlı deformasyona karşı iyi bir direnç-gösterir.
2.3 Mikroyapısal Hususlar
Inconel 601, önemli çökelme sertleştirme aşamaları olmayan, esas itibarıyla katı-çözelti ile güçlendirilmiş bir alaşımdır (″ ve ′ çökeltilerine dayanan Inconel 718 gibi bazı diğer Inconel'lerin aksine).
~900–1000 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda, tanecik büyümesi meydana gelebilir; bu da sürünme mukavemetini biraz azaltabilir ancak genellikle tipik servis koşullarında yönetilebilir.
Yüksek krom içeriği (≈23–27%) mükemmel oksidasyon ve karbürizasyon direnci sağlar; bu, fırın atmosferlerinde ve diğer agresif ortamlarda sürünme performansının korunması için çok önemlidir.
2.4 Sürünme Direncinden Yararlanan Tipik Uygulamalar
Fırın bileşenleri: imbikler, muflalar, ısıtma elemanları kılıfları, radyant tüpleri
Kimyasal ve petrokimyasal işleme: reformer tüpler, katalizör destekleri, yüksek-sıcaklık ısı eşanjörleri
Enerji üretimi: egzoz sistemleri, yanma odası parçaları, belirli endüstriyel gaz türbinlerindeki türbin bileşenleri
Isıl işlem ekipmanı: yük altında uzun-süreli yüksek sıcaklıklara maruz kalan sepetler, tepsiler, demirbaşlar
Özet
Yüksek-Sıcaklıkta Sünme Performansı: Inconel 601, 900-1000 derecede 1000-saatlik ömür için 10-50 MPa yararlı kopma mukavemeti ve nispeten düşük minimum sürünme oranları ile 1000 dereceye kadar iyi bir sünme ve sünme kopma direnci sergiler ve bu da onu yüksek sıcaklıktaki yapısal uygulamalarda-uzun süreli hizmet için çok uygun hale getirir.
