Slitina 825 / INCOLOY® 825 / 2.4858 / UNS N08825 / NiCr21Mo – korozivzdorná niklová slitina
Slitina 825 (UNS N08825, W.Nr. 2.4858, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, slitina INCOLOY® 825, slitina VDM® 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® 41) je titanem stabilizovaná slitina niklu, železa a chromu s příměsí molybdenu a mědi. Byla vyvinuta pro zařízení pracující v agresivním chemickém prostředí, především v kyselině sírové a fosforečné, a v roztocích obsahujících chloridy. Slitina se vyznačuje kombinací odolnosti vůči obecná koroze, důlkování, štěrbina, mezikrystalický i napětí v konkrétních médiích.
Metalurgicky je slitina Alloy 825 plně austenitický, roztokem zpevněný materiál. Není to slitina určená pro klasické precipitační kalení. Její výhoda nespočívá v maximální dlouhodobé pevnosti při extrémních teplotách, ale spíše ve vysoké chemické odolnosti v kombinaci s dobrou svařitelností, tažností a schopností vyrábět velkorozměrové instalační komponenty.
Poznámka k nomenklatuře: INCOLOY® 825 je správný obchodní název pro speciální kovy. Termín „Inconel 825“ se někdy používá ve vyhledávačích a obchodních adresářích, ale není oficiálním obchodním názvem této slitiny. INCONEL® označuje jinou skupinu značek; dokumentace se nejlépe identifikuje podle UNS N08825 a 2.4858.
Materiály dostupné u Alfa-Tech – Alloy 825 / Incoloy 825 / 2.4858 / N08825
Kulaté tyče – Slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Ploché tyče a tvary – Slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Kované tyče a bloky – slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Výkovky – Slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Bezešvé trubky – Slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Plechy, desky a pásy – Slitina 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825
+48 63 2610519kontakt@alfa-tech.com.pl
Slitina 825 / Incoloy 825 / 2.4858 – chemické složení, značení a porovnání standardů UNS N08825, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, VDM® Alloy 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® 41)
Složení je uvedeno v hmotnostních procentech. Seznam rozlišuje mezi základními limity UNS/ASTM a složením dle DIN 17744 dle VDM.
| Chemické složení slitiny 825 / INCOLOY 825 / UNS N08825 / 2.4858 – hmotnostní % | |||||||||||
| Druh slitiny | Předpis | Fe | Ni | Cr | Mo | Cu | Ti | C | Mn | Si | Ostatní |
| Slitina 825 / UNS N08825 | ASTM / UNS | odpočinek; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,05 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| 2.4858 / NiCr21Mo | DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,025 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; Co ≤1,0; P ≤0,02; S ≤0,015 |
| Slitina VDM® 825 / Nicrofer® 4221 | VDM / DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,025 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; Co ≤1,0; P ≤0,02; S ≤0,015 |
| Slitina INCOLOY® 825 | Speciální kovy | odpočinek; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,05 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| NA16 | BS 3072–3076 | odpočinek | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,05 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – název | odpočinek | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤0,05 | ≤1,0 | ≤0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; P ≤0,03 |
„Zbytek“ označuje železo po započtení ostatních prvků, až do minimálního množství Fe uvedeného ve specifikaci. Pomlčka „—“ označuje, že v této specifikaci nebyl potvrzen konkrétní limit, nikoli to, že prvek chybí. Požadavky na složení se liší mezi normami UNS/ASTM a DIN 17744; rozhodující je specifikace a materiálový certifikát pro konkrétní produkt.
Úloha legujících prvků ve slitině 825
- Ni – nikl (38–46 %): stabilizuje austenitickou strukturu, zvyšuje tažnost a odolnost proti koroznímu praskání v mnoha chloridových prostředích. Neposkytuje úplnou odolnost vůči všem chloridovým roztokům.
- Cr – chrom (19,5–23,5 %): usnadňuje pasivaci a zlepšuje chování v oxidačním prostředí, včetně mnoha roztoků dusičnanů.
- Mo – molybden (2,5–3,5 %): zlepšuje odolnost proti bodové a štěrbinové korozi a vůči působení některých redukčních kyselin.
- Cu – měď (1,5–3,0 %): zvyšuje odolnost, zejména pod vlivem kyseliny sírové a některých kyselých směsí.
- Ti – titan (0,6–1,2 %): slouží ke stabilizaci struktury vazbou uhlíku; při správném zpracování snižuje senzibilizaci a riziko mezikrystalové koroze.
- Fe - železo: spoluvytváří matrici Fe-Ni-Cr a ovlivňuje cenu a vlastnosti slitiny ve srovnání s niklovými materiály s obsahem niklu přes 55 %.
- C, Mn, Si, Al: se kontrolují z hlediska metalurgické čistoty, technologických vlastností a vlastností při svařování; jejich přípustné úrovně závisí na normativním dokumentu.
Slitina 825 – mikrostruktura, princip činnosti a rozdíly od ostatních slitin
Slitina 825 má jednofázovou austenitický FCC kalorie. Při správné výrobě, stabilizaci a žíhání vykazuje dobrou rovnováhu mezi chemickou odolností, pevností a tvařitelností. Kombinace chromu s niklem, molybdenem a mědí umožňuje materiálu fungovat v různých fázích technologického procesu, a to i v prostředích obsahujících oxidační i redukční složky. To však neznamená univerzální odolnost: každé médium musí být vyhodnoceno z hlediska koncentrace, teploty, provzdušnění, halogenů a přítomnosti sraženin.
Titan nečiní slitinu necitlivou na všechny tepelné účinky. Správný stabilizační cyklus omezuje precipitaci nepříznivých karbidů chromu na hranicích zrn. Po nesprávném ohřevu nebo dlouhých hodinách provozu v určitých teplotních rozsazích se může mikrostruktura změnit. Dokumentace společnosti Special Metals proto stanoví, že tažnost a rázová houževnatost se mohou zhoršit nad teplotou přibližně 540 °C. Slitina 825 není typickou slitinou určenou pro dlouhodobé tečení.
Slitina 825 – nejdůležitější průmyslové aplikace
- Zařízení na výrobu kyseliny sírové: aparatury, výměníky, ohřívače, nádrže, potrubí, pračky a mořicí zařízení, zejména při specifických koncentracích a kontrolovaném obsahu chloridů.
- Výroba kyseliny fosforečné: výparníky, výměníky, potrubí, hady a zařízení pro mokré procesy; přítomnost HF, fluorokřemičitanů a usazenin vyžaduje další analýzu.
- Ropa a plyn: Trubky a armatury vrtů obsahující H₂S, CO₂, chloridy a kyselé kondenzáty; použití vyžaduje kvalifikaci v souladu s NACE MR0175 / ISO 15156 a specifické podmínky produktu.
- Námořní technologie: potrubí chlazené mořskou vodou, ponořené sekce výměníků tepla a instalace na moři, s přihlédnutím k riziku prasklin a usazenin.
- Chemický průmysl: reaktory, armatury, míchačky, filtry, čerpadla, zařízení pro regeneraci kyselin a systémy čištění odpadů.
- Environmentální technologie: pračky spalin a zařízení na čištění procesních plynů, v závislosti na halogenech, síře a kondenzujících kyselinách.
- Energetické a speciální procesní instalace: vybrané komponenty zařízení pro zpracování jaderného paliva a chemických zařízení; schválení materiálů závisí na průmyslových předpisech.
Slitina 825 / 2.4858 – fyzikální vlastnosti
Fyzikální hodnoty z datových listů Special Metals a VDM se mírně liší v závislosti na referenční teplotě a metodě měření. Níže uvedená tabulka uvádí teplotu, kde je to relevantní. Materiál je při pokojové teplotě prakticky nemagnetický; jeho Curieova teplota leží přibližně pod –196 °C, takže by se neměla zaměňovat s feromagnetickými vlastnostmi běžných ocelí.
| Slitina 825 / Incoloy 825 – Základní fyzikální vlastnosti | |
|---|---|
| Parametr | Typická hodnota |
| Hustota | 8,14 g / cm³ |
| Rozsah bodu tání | 1370-1400 ° C |
| Měrná tepelná kapacita při přibližně 20 °C | 440 J/(kg·K) |
| Tepelná vodivost při 20–25 °C | 10,8–11,1 W/(m·K) |
| Elektrický odpor při přibližně 20 °C | 1,12–1,13 µΩ m |
| Youngův modul pružnosti E při 20 °C | 195–196 GPa |
| Relativní magnetická permeabilita při 20 °C | cca 1,005 (maximum dle VDM) |
| Curieova teplota | pod -196 °C |
| Průměrná lineární roztažnost 20–100 °C | přibližně 14,1 × 10⁻⁶/K |
| Jak interpretovat tabulku: Měrný odpor 1,12 µΩ m znamená přibližně 112 µΩ cm, nikoli 1127 µΩ m. Vzhledem k nízké tepelné vodivosti dochází během obrábění a svařování k lokálním teplotním gradientům; výběr procesních parametrů musí tyto gradienty zohlednit. | |
Slitina 825 – Tepelné a elektrické vlastnosti v závislosti na teplotě
Tepelná vodivost se s ohřevem zvyšuje, stejně jako měrná tepelná kapacita. Současně se snižuje modul pružnosti a zvyšuje se tepelná roztažnost vzhledem k okolnímu rozsahu. Níže uvedené hodnoty jsou typické údaje z datového listu VDM Alloy 825. Pro tepelné výpočty by měl být koeficient roztažnosti interpretován jako průměr z referenční teploty.
| Slitina 825 – tepelné vlastnosti a rezistivita dle VDM | ||||
|---|---|---|---|---|
| Teplota [°C] | cp [J/(kg K)] | λ [W/(m K)] | ρ [µΩ m] | α [10⁻⁶/K] |
| 20 | 440 | 10,8 | 1,12 | - |
| 100 | 462 | 12,4 | 1,14 | 14,1 |
| 200 | 488 | 14,1 | 1,18 | 14,9 |
| 300 | 514 | 15,6 | 1,20 | 15,2 |
| 400 | 540 | 16,9 | 1,24 | 15,6 |
| 500 | 565 | 18,3 | 1,26 | 15,8 |
| 600 | 590 | 19,6 | 1,26 | 16,0 |
| 700 | 615 | 21,0 | 1,27 | 16,7 |
| 800 | 655 | 23,2 | 1,28 | 17,2 |
| 900 | 680 | 25,7 | 1,29 | 17,6 |
| 1000 | 710 | 28,1 | 1,30 | 17,9 |
| Jak interpretovat tabulku: Například mezi 20 a 500 °C se tepelná vodivost zvyšuje z 10,8 na 18,3 W/(m K) a měrný odpor z 1,12 na 1,26 µΩ m. Hodnoty nad 540 °C popisují fyzikální vlastnosti v době měření a nejsou automatickým doporučením pro trvalý provoz konstrukce při této teplotě. | ||||
Slitina 825 – Youngův modul pružnosti, Kirchhoffův modul pružnosti a Poissonův poměr
U výměníků tepla, potrubí a spojovacích prvků je tuhost stejně důležitá jako pevnost. Youngův modul E ovlivňuje pružné prodloužení, Kirchhoffův modul G ovlivňuje smykové napětí a Poissonův poměr ν udává vztah mezi podélným a příčným napětím.
| Slitina 825 – elastické parametry v závislosti na teplotě | |||
|---|---|---|---|
| T [°C] | Modul pružnosti [GPa] | G-modul [GPa] | Poissonovo číslo ν [–] |
| 20 | 196 | 76 | 0,29 |
| 100 | 192 | 75 | 0,28 |
| 200 | 187 | 72 | 0,30 |
| 300 | 181 | 70 | 0,29 |
| 400 | 174 | 68 | 0,28 |
| 500 | 168 | 65 | 0,29 |
| 600 | 162 | 61 | 0,33 |
| 700 | 154 | 57 | 0,35 |
| 800 | 142 | 53 | 0,34 |
| 900 | 131 | 49 | 0,34 |
| 1000 | 118 | 44 | 0,34 |
| Jak interpretovat tabulku: Při 800 °C Youngův modul pružnosti klesá na přibližně 142 GPa, ve srovnání se 196 GPa při pokojové teplotě. To je důležité pro tepelné namáhání a průhyby, ale neznamená to, že dlouhodobé zatížení slitiny při 800 °C je přijatelné. | |||
Slitina 825 – Mechanické vlastnosti při pokojové teplotě
Pevnost slitiny závisí na tvaru výrobku, podmínkách zpracování a stupni tváření za studena. Typické hodnoty ze zkoušek speciálních kovů se liší od minimálních standardních požadavků. Toto rozlišení je obzvláště důležité pro výkovky, tyče a přítlačné desky.
| INCOLOY 825 – reprezentativní vlastnosti produktu při 20 °C | |||
|---|---|---|---|
| Vzhled a stav produktu | Rm [MPa] | Rp0,2 [MPa] | A [%] |
| Žíhané trubky | 772 | 441 | 36 |
| Trubky tažené za studena | 1000 | 889 | 15 |
| Žíhané tyče | 690 | 324 | 45 |
| Žíhané desky | 662 | 338 | 45 |
| Žíhané plechy | 758 | 421 | 39 |
| Jak interpretovat tabulku: Tažení za studena může zvýšit mez kluzu z několika stovek MPa na přibližně 889 MPa, ale také snižuje prodloužení. Toto jsou typické výsledky z tabulky Speciální kovy; požadavky na přijetí pro každou objednávku nejsou stejné. | |||
Slitina 825 – minimální vlastnosti dle dokumentace VDM / VdTÜV 432
Vlastnosti požadované pro tlakové aplikace by měly být stanoveny z příslušného vydání normy a rozměrového rozsahu. Tabulka shrnuje materiálové údaje VDM (podle VdTÜV 432) pro specifické formy výrobků; jiné specifikace ASTM mohou mít odlišné prahové hodnoty a dodací podmínky.
| Slitina 825 – minimální vlastnosti při pokojové teplotě | |||
|---|---|---|---|
| Forma / rozměr | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] | A min. [%] |
| Pásky 0,5–6,4 mm | 240 | 585 | 30 |
| Plechy a desky 5–100 mm | 240 | 585 | 30 |
| Tyče do 240 mm | 220 | 550 | 35 |
| Jak interpretovat tabulku: Hodnoty 240/585 MPa platí pro plechy a pásy a 220/550 MPa pro tyče. Minimální hodnoty VdTÜV by neměly být zaměňovány s typickými výsledky zkoušek speciálních kovů ani přenášeny na výrobky s jinými rozměry. | |||
Slitina 825 – pevnost za vysokých teplot
Údaje z normy VdTÜV 432 ukazují, že požadované minimální hodnoty Rm a Rp0,2 se mění s teplotou. Níže uvedená tabulka platí pro materiál v jeho správném dodacím stavu a pro specifikovaný sortiment výrobků. Jedná se o údaje o materiálu, nikoli o hotových přípustných napětích pro návrh zařízení.
| Slitina 825 – Minimální vlastnosti jako funkce teploty | ||
|---|---|---|
| Teplota [°C] | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] |
| 20 | 240 | 585 |
| 100 | 205 | 530 |
| 150 | 190 | 525 |
| 200 | 180 | 515 |
| 250 | 175 | 510 |
| 300 | 170 | 500 |
| 350 | 165 | 495 |
| 400 | 160 | 490 |
| 450 | 155 | 485 |
| Jak interpretovat tabulku: Mez kluzu klesá z minimálních 240 MPa při 20 °C na 155 MPa při 450 °C. Požadovaná únosnost tlakové součásti se stanoví v souladu s příslušnými konstrukčními předpisy (např. VdTÜV nebo ASME) s přihlédnutím k provozní době, tlaku a korozi. | ||
Rázová houževnatost a chování slitiny 825 za nízkých teplot
Společnost Special Metals zveřejnila výsledky zkoušek lomové energie pro vzorky s klíčovou dírkou dle Charpyho metody . Nejedná se nutně o stejnou metodu jako zkouška KV pro vzorky s V-vrubem podle normy EN ISO 148-1. Níže uvedené hodnoty slouží pouze pro srovnávací účely podle doporučené zkoušky výrobce.
| Slitina 825 - Energie lomu destiček metodou Charpyho klíčové díry | ||
|---|---|---|
| Teplota [°C] | Podélný směr [J] | Příčný směr [J] |
| Klidný | 107 | 113 |
| -43 | 106 | 106 |
| -196 | 91 | 97 |
| -253 | 92 | 92 |
| Jak interpretovat tabulku: Výsledky zůstávají vysoké i při kryogenních teplotách, což potvrzuje příznivou rázovou houževnatost materiálu. Poznámka: Tyto hodnoty se vztahují k vzorku s vrubem typu „klíčový otvor“. Neměly by být označovány jako „KV“ ani přímo srovnávány s požadavky na lomovou energii vzorků ve tvaru V. | ||
Slitina 825 – Meze provozních teplot a strukturální stabilita
Norma VDM popisuje užitečné chování slitiny Alloy 825 až do přibližně 550 °C, zatímco schválení tlakových nádob jsou specifikována příslušnými normami, např. do 450 °C podle VdTÜV nebo do 538 °C ve specifických aplikacích dle ASME. To nejsou univerzálně přijatelné teploty. bez ohledu na zatížení, dodací podmínky a typ média. Special Metals varuje před strukturálními změnami při vystavení teplotám nad přibližně 540 °C, které mohou omezit tažnost a rázovou houževnatost.
Odolnost proti korozi za vysokých teplot není synonymem pro odolnost proti tečení. Pokud konstrukce vyžaduje desítky tisíc hodin únosnosti, jsou rozhodující údaje o tečení a schválení materiálů; v takových případech mohou být vhodnější jiné slitiny. U slitiny 825 jsou obecně dominantními kritérii výběru chemická odolnost a dostatečná statická pevnost.
Slitina 825 / Incoloy 825 – odolnost proti korozi v průmyslovém prostředí
Odolnost proti korozi je dána interakcí Ni, Cr, Mo, Cu a Ti. Není však fér říci, že slitina Alloy 825 je „odolná vůči všem kyselinám, mořské vodě a zásadám“: rychlost koroze se může výrazně lišit v závislosti na koncentraci a teplotě. Obzvláště nebezpečné jsou kontaminace fluoridy, chloridy, oxidačními činidly a usazeniny v štěrbinách. Stav svarových spojů a leptaných povrchů je také důležitý při konstrukci.
Kyselina sírová H₂SO₄ – odporová slitina 825
Kyselina sírová je jednou z hlavních oblastí použití této slitiny. Dokumentace časopisu Special Metals uvádí, že v roztocích 40–80% H₂SO₄ při teplotě přibližně 50 °C se za specifických zkušebních podmínek často dosahuje rychlosti koroze nižší než 0,13 mm/rok. Je však třeba poznamenat, že přidávání chloridů, oxidačních solí, usazenin a teplotních změn během procesu může výsledky zcela změnit.
| INCOLOY 825 – Vybrané tovární zkoušky v kyselině sírové | ||
|---|---|---|
| Médium a podmínky | Teplota/expozice | Ztráta [mm/rok] |
| 0,5% H₂SO₄ ve vodě | 99 °C / 12 dní | 0,05 |
| 1–4 % H₂SO₄, síran amonný a sodný | 35–40 °C / tovární test | 0,003 |
| 12 % H₂SO₄ + CuSO₄ až 11,2 % při moření | 82 °C / 26 dní | 0,005 |
| 39% H₂SO₄ ve vakuovém odpařovači | 49 °C / 120 dní | 0,00 (v tomto testu nebyla detekovatelná koroze) |
| 42% H₂SO₄ ve vakuovém odpařovači | 57 °C / 120 dní | 0,008 |
| 55% H₂SO₄ ve vakuovém odpařovači | 71 °C / 120 dní | 0,10 |
| 20 % H2SO4 + 4 % Na2Cr207 | 66–71 °C / 77 dní | 0,48 |
| Jak interpretovat tabulku: U samotné kyseliny sírové byly za různých podmínek získány velmi odlišné výsledky, od prakticky neměřitelných ztrát až po 0,48 mm/rok. To ukazuje, že samotná koncentrace a teplota nestačí: důležité jsou také další soli, pohyb tekutin a podmínky provzdušňování. Data jsou založena na historických testech výrobců. | ||
Kyselina fosforečná H₃PO₄ – laboratorní a procesní testy
V čisté kyselině fosforečné má slitina Alloy 825 velmi dobrou odolnost, a to i při vysokých koncentracích. V technické kyselině fosforečné vyrobené mokrým procesem jsou však přítomny HF, H₂SiF₆, chloridy a pevné látky, které mohou způsobit lokální korozi. Proto je zásadní důkladná analýza samotné procesní kapaliny, nejen procentuální zastoupení H₃PO₄.
| Slitina 825 – Rychlost koroze v roztocích kyseliny fosforečné | ||
|---|---|---|
| Koncentrace H₃PO₄ | Zkušební podmínky | Rychlost [mm/rok] |
| 45% | 63–68 °C, 30 dní; částečné ponoření | 0,02 |
| 60% | vroucí čistá kyselina, krátké laboratorní testy | 0,17 |
| 70% | vroucí čistá kyselina, 1denní test | 0,22 |
| 75% | Komerční kyselina, průtoková; 78 °C, 30 dní | 0,005 |
| 75% | Komerční kyselina, průtoková; 95 °C, 30 dní | 0,013 |
| 75% | Komerční kyselina, průtoková; 105 °C, 30 dní | 0,03 |
| 75% | 115–127 °C, 30 dní; kapalná/plynivá fáze | 0,10 |
| 85% | var, testy 20–24 h | 0,91-1,27 |
| Jak interpretovat tabulku: Srovnání 75% H₃PO₄ při 78 °C (0,005 mm/rok) s 85% vroucí kyselinou (0,91–1,27 mm/rok) ukazuje, že zvyšující se koncentrace a teplota mohou korozi mnohonásobně urychlit. Přímé srovnání několikahodinových a 30denních testů by se nemělo provádět bez zohlednění doby expozice. | ||
Organické kyseliny – kyselina octová, mravenčí, mléčná a šťavelová
Slitina 825 může v určitých organických kyselinách vykazovat velmi malou korozi, ale povaha média je důležitější než její název. Krátkodobé testy společnosti Special Metals ve vroucích 10% kyselých roztocích umožňují porovnání chování různých chemických skupin za přibližně stejných podmínek.
| INCOLOY 825 – 20hodinové testy varu s 10% organickými kyselinami | |
|---|---|
| Organická kyselina | Rychlost koroze [mm/rok] |
| Octová | |
| Mravenčí | 0,06 |
| Mléčný | 0,008 |
| Maleinová | 0,003 |
| Ftalový | |
| Šťavelová | 0,51 |
| Jak interpretovat tabulku: Slitina 825 byla v tomto testu velmi odolná vůči kyselině octové, ale u kyseliny šťavelové byla rychlost 0,51 mm/rok. Proto ji nelze bezpodmínečně označit za odolnou vůči všem organickým kyselinám. Jedná se o krátkodobé testy, nikoli o záruku trvanlivosti zařízení. | |
Směsi kyseliny chlorovodíkové, HCl, kyseliny dusičné a fluoru
Ve zředěné kyselině chlorovodíkové může slitina 825 vykazovat mírnou odolnost, ale rychlost koroze se obvykle s rostoucí teplotou rychle zvyšuje. Vstupní data pro 5% HCl ukazují přibližně 0,12 mm/rok při 20 °C, ale přibližně 2 mm/rok při 66 °C; k podobnému nárůstu dochází i v koncentrovanějších roztocích. Proto slitina 825 by neměl být považován za výchozí materiál pro horkou kyselinu chlorovodíkovouV takové aplikaci se vyplatí analyzovat specializované slitiny Ni-Mo nebo Ni-Cr-Mo, např. z rodiny C-276, po ověření skutečného média.
Chrom umožňuje použití slitiny Alloy 825 v některých oxidačních prostředích, jako jsou roztoky kyseliny dusičné, ale přidání HF nebo chloridů může vést k rychlému zhoršení odolnosti. Slitina by měla být kvalifikována pro danou směs a přítomnost par a kondenzátů. V odpařovacím zařízení se v kapalné a plynné fázi často dosahují odlišných výsledků.
Bodová, štěrbinová a napěťová koroze v chloridovém prostředí
Obsah niklu zvyšuje odolnost proti koroznímu praskání v důsledku působení chloridů a molybden snižuje riziko důlkové koroze. V oblastech, kde je výměna tekutin obtížná – pod těsněními, usazeninami, podložkami nebo biofilmem – však může dojít k lokálnímu poklesu pH a zvýšení koncentrace agresivních iontů. Při hodnocení materiálu pro kontakt s mořskou vodou je třeba zvážit teplotu, proudění, štěrbiny a mikrobiologické podmínky; samotný termín „odolná slitina oceli a niklu“ nestačí.
Slitina 825 se používá v kyselých provozních systémech obsahujících H₂S a CO₂, ale odolnost vůči SSC není určena pouze číslem UNS. Rozhodující jsou požadavky. NACE MR0175 / ISO 15156 nebo jiné relevantní dokumenty, podmínky prostředí, dodací podmínky, tvrdost a rozsah výroby. Materiálová norma a environmentální kvalifikace by měly být uvedeny v dokumentaci objednávky.
| Slitina 825 – Hodnocení výkonnosti v hlavních médiích | ||
|---|---|---|
| Typ prostředí | Technické hodnocení | Podmínka/omezení |
| Kwas siarkowy | Velmi dobrá odolnost v mnoha rozsazích | Závisí na koncentraci, teplotě, provzdušňování a příměsích |
| Fosforový kvas | Velmi dobré v mnoha médiích | Fluoridy, chloridy a usazeniny mohou způsobit lokální korozi. |
| Organické kyseliny | Dobré až velmi dobré ve vybraných kyselinách | Negeneralizujte ohledně šťovíku a pálivých směsí. |
| Kyselina chlorovodíková | Omezené, zejména v horkém počasí | Pro vyšší teploty je nutná samostatná kvalifikace. |
| Mořská voda | Užitečné ve vybraných instalacích | Trhliny, stagnace a sedimenty zvyšují riziko |
| Kyselý plyn, H₂S / CO₂ | Používá se v ropě a plynu | Shoda s normou ISO 15156 / NACE a provozními podmínkami |
| Horká oxidační činidla + HF | Nebezpečí rychlé koroze | Kontrolujte kapalinu, páru a kondenzát odděleně |
| Jak interpretovat tabulku: Údaje ve druhém sloupci nepředstavují certifikační kategorie. Pokud se v jednom procesu používají různá média, musí být posouzena každá fáze: spuštění, nominální provoz, odstavení a chemické čištění. | ||
Slitina 825 / N08825 – svařování a výběr dalších materiálů
Slitina 825 se vyznačuje dobrou svařitelností metodami TIG (GTAW), MIG (GMAW), svařováním obalenou elektrodou a vybranými mechanizovanými metodami. Čistota povrchu je obzvláště důležitá pro korozivzdorné spoje: zbytková síra, mastnota, stopovací látky, zinek a další nízkotavitelné nečistoty mohou způsobit nedokonalosti. Je také nutné chránit kořen svaru před oxidací a kontrolovat přívod tepla a proces svařování.
| INCOLOY 825 – svařovací přídavné materiály | ||
|---|---|---|
| Proces | Další materiál | Zarovnání |
| TIG / MIG (GTAW / GMAW) | Přídavný kov ERNiCrMo-3 / INCONEL® 625 / VDM FM 625 | Standard doporučený VDM a Special Metals pro mnoho konektorů ze slitiny 825 |
| Potažené elektrody (SMAW) | Svařovací elektroda ENiCrMo-3 / INCONEL® 112 | Navrženo společností Special Metals pro svařování obalenou elektrodou |
| Konektory s obzvláště vysokou odolností proti korozi | ERNiCrMo-14 / pojivo 686CPT (výběr dle postupu) | Řešení pro specifická, vysoce agresivní prostředí, která vyžadují kvalifikaci |
| Svařování různých materiálů | Pojivo vybrané pro materiály i médium | Potřeba posoudit korozi spojů, ředění a konstrukční požadavky |
| Jak interpretovat tabulku: Nejčastěji používanou slitinou je ERNiCrMo-3 (625), ale to neznamená, že základní slitina 825 je stejná jako slitina 625. Materiály ENiCrMo-4 a ERNiCrMo-4 jsou spojeny s C-276 a neměly by být automaticky kopírovány jako standardní přídavné kovy pro slitinu 825. | ||
Pokyny VDM zdůrazňují nutnost chránit kořen svaru čistým argonem, regulovat nízký energetický vstup a udržovat mezivrstvou teplotu pod přibližně 150 °C. Předehřev a tepelné zpracování po svařování se v typických aplikacích obecně nevyžadují; odchylky závisí na součásti a WPS/PQR. Je nezbytné identifikovat základní materiál a přídavný materiál podle platných svařovacích norem, jako je AWS A5.14 / EN ISO 18274.
Slitina 825 – tepelné, plastické a obráběcí zpracování
Slitinu lze kovat, válcovat, ohýbat, lisovat a obrábět. Udržení dobré mezikrystalové pevnosti však vyžaduje správné zahřátí, zamezení kontaminace a dostatečné ochlazení po tváření. Data ze speciálních kovů a VDM odrážejí různé výrobní procesy a neměla by být shrnuta do jednoho libovolného cyklu.
| Slitina 825 – Doporučené rozsahy tepelného a plastického zpracování | ||
|---|---|---|
| Typ zpracování | Rozsah / postup | Technické poznámky |
| Tváření za tepla – speciální kovy | 870-1180 ° C | Konečná deformace nejlépe 870–980 °C |
| Zpracování za tepla – VDM | 900-1150 ° C | Jakmile se teplota vyrovná, vytvarujte a rychle vychladněte. |
| Stabilizační žíhání – speciální kovy | 930-980 ° C | Rychlé ochlazení na vzduchu nebo ve vodě, v závislosti na průřezu |
| Žíhání pro změkčení/stabilizaci – VDM | 920–980 °C, nejlépe 940 ± 10 °C | V podstatě rychlé chlazení vodou |
| Chlazení tenkých výrobků | Možnost rychlého ochlazení vzduchem | VDM umožňuje speciální chlazení trysek pro průřezy menší než cca 3 mm |
| Tváření za studena | Na správně žíhaném materiálu | Pro zpevnění >15% VDM doporučuje opětovné žíhání |
| Po svařování | Obvykle bez tepelného zpracování | Pokud to nevyžaduje původní stav, oprava nebo provozní prostředí |
| Jak interpretovat tabulku: Podle dokumentace VDM je čistota vsázky a atmosféry pece nezbytná pro úspěšný proces. Zbytky značek, maziv a sloučenin síry mohou způsobit vady materiálu. Rychlé ochlazení po žíhání pomáhá udržovat dostatečné antikorozní vlastnosti. | ||
Řezání slitiny 825 – Technologické tipy
Slitina 825 se obvykle obrábí v žíhaném stavu. Používá se tuhé upínání, ostré nástroje, zvolená geometrie břitu a účinné chlazení. Příliš nízká rychlost posuvu podporuje tření na již zpevněném povrchu a lokální ohřev zkracuje životnost nástroje. Ve srovnání s konvenční uhlíkovou ocelí vede materiál teplo méně efektivně, takže odvod tepla z břitu je zásadní. Parametry řezu by měly být upraveny podle konkrétního produktu, nástroje a tolerancí.
Slitina 825 / Incoloy 825 – normy výrobků ASTM, ASME, DIN a ISO
Nestačí objednat „825“. Váš dotaz by měl obsahovat normu vhodnou pro tvar výrobku, průměr nebo tloušťku, podmínky obrábění, požadované zkoušky a přejímací certifikát. Starší specifikace DIN nebo BS mohou existovat v archivních výkresech a vyžadovat ověření problému.
| Slitina 825 / UNS N08825 – klíčové specifikace produktu | ||
|---|---|---|
| Forma materiálu | ASTM / ASME | Jiné systémy |
| Tyče a dráty | ASTM B425 / ASME SB-425 | DIN 17752, 17753, 17754; BS 3076 NA16; ISO 9723–9725 |
| Výkovky, příruby | ASTM B564 / ASME SB-564 | Ověření požadovaných rozměrů a rozsahu kvalifikací |
| Plechy, desky, pásy | ASTM B424/ASME SB-424; ASTM B906/ASME SB-906 | DIN 17750, BS 3072/3073 NA16, ISO 6208 |
| Bezešvé trubky | ASTM B423/ASME SB-423; ASTM B163/ASME SB-163 | DIN 17751, ISO 6207 |
| Svařované trubky | ASTM B704/ASME SB-704; ASTM B705/ASME SB-705 | Dále obecné normy B751, B775 a B829 v závislosti na produktu |
| Tvary | ASTM B366 / ASME SB-366 | Výběr rozměrových a svařovacích požadavků |
| Materiál/identifikační standard | UNS N08825 | W.No. 2.4858 / NiCr21Mo, DIN 17744; BS NA16 |
| Jak interpretovat tabulku: Například norma ASTM B424 se vztahuje na plechy a pásy, ASTM B425 na tyče a ASTM B423 na bezešvé trubky. Jedná se o různé specifikace a nelze je zaměňovat. U tlakových zařízení se ověřují také příslušná schválení ASME nebo VdTÜV. | ||
Slitina 825 – další označení, náhražky a obchodní názvy
Mnoho obchodních názvů popisuje stejnou třídu slitiny, ale formální zaměnitelnost vyžaduje konzistenci ve složení, zpracování, výrobních normách a dokumentaci. Některé názvy uvedené v katalozích jsou historické nebo odkazují na podobné, ale ne zcela identické analýzy. Zejména číslo 825 by nemělo být používáno k záměně slitiny 825 s precipitačně tvrdnoucí slitinou 925.
| Slitina 825 – ekvivalenty a názvy nalezené v dokumentaci | ||
|---|---|---|
| Název / symbol | Systém / původ | Význam |
| Slitina 825 / N08825 | UNS / obecné označení | Základní označení slitiny |
| INCOLOY® slitiny 825 | Speciální kovy | Správný obchodní název výrobce |
| 2.4858 / NiCr21Mo | DIN / evropské číslo | Označení typu plasticky zpracovaných výrobků |
| VDM® Slitina 825 / Nicrofer® 4221 | VDM kovy | Názvy výrobců, historický název rodiny Nicroferů |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – popisný název | Jméno uvedené na kartě VDM |
| BS NA16 | Britský standard | Označení historických materiálů v normách BS |
| Sanicro® 41 | Nazwa handlowa | Nalezeno v dokumentaci k materiálu; potvrďte standard |
| NC21FeDU | AFNOR – označení | Označení uvedené na kartě VDM |
| NS142 / 02Ch21N42M3 | Čínské/ruské katalogy | Porovnávací značení; vyžadováno ověření složení |
| Inconel 825 | Neformální název katalogu | Není to oficiální obchodní název INCOLOY® 825 |
| Slitina 925 / N09925 | Další slitina | Není to náhrada 1:1; jiné složení a mechanismus zpevnění |
| Jak interpretovat tabulku: Pro bezpečný výběr je rozhodující norma UNS N08825, číslo 2.4858, a aktuální norma výrobku. Historické názvy slouží k identifikaci ve výkresech nebo katalozích a neměly by být používány jako samostatný základ pro přijetí materiálu. | ||
Slitina 825 – výběr v praxi a srovnání s jinými slitinami
Slitina 825 by měla být vybrána v kontextu konkrétního procesu. V kyselině sírové a fosforečné může nabídnout výhodu z hlediska trvanlivosti a nákladů. Při vysokých koncentracích chloridů nebo fluoridů, pod úrovní okuhu a při vysokých provozních teplotách mohou být vhodnější slitiny s vyšším obsahem molybdenu, jako je slitina 625, C-22 nebo C-276. V systémech s převládajícími vysokými teplotami a dlouhodobým zatížením by však měl být výběr založen především na odolnosti proti tečení, nikoli pouze na chemické odolnosti.
Ve svém dotazu je vhodné uvést složení kontaminujícího média (Cl⁻, F⁻, Fe³⁺, H₂S), koncentrace, počáteční a maximální teploty, tlak, dobu kontaktu, průtok, přítomnost štěrbin a sedimentů, formu produktu, rozměry a požadovaný předávací certifikát. To vám umožní ověřit nejen nominální stupeň, ale i jeho skutečnou vhodnost.
Často kladené otázky – Alloy 825 / Incoloy 825
Jsou Alloy 825 a Incoloy 825 stejný materiál?
Ano. Slitina INCOLOY® 825 je obchodní název pro slitinu specifikovanou jako UNS N08825 a 2.4858. Při nákupu uveďte prosím číslo UNS a produktovou normu.
Je Inconel 825 správný název?
V obchodě se někdy vyskytuje termín Inconel 825, ale oficiální obchodní název je INCOLOY® 825. INCONEL® je samostatná skupina obchodních názvů; při dokumentaci materiálu používejte N08825.
Jaké je chemické složení slitiny 825?
Obsahuje 38–46 % niklu, 19,5–23,5 % chromu, 2,5–3,5 % molybdenu, 1,5–3,0 % mědi, 0,6–1,2 % titanu a železo jako zbývající hlavní složku. Limity kontaminace se v jednotlivých normách liší.
Je slitina Alloy 825 odolná vůči kyselině sírové?
Ano, to je jedno z jeho hlavních použití. Skutečná odolnost je určena koncentrací, teplotou, provzdušňováním, chloridy a dalšími kontaminanty; neexistuje žádná jediná zaručená rychlost koroze.
Lze slitinu Alloy 825 použít v mořské vodě?
Lze jej použít v mnoha systémech s mořskou vodou, ale existuje riziko lokální koroze ve štěrbinách, pod sedimenty a ve stojatých podmínkách. Podmínky by měly být posuzovány individuálně.
Do jaké teploty může slitina Alloy 825 fungovat?
Norma VDM popisuje vlastnosti materiálu až do přibližně 550 °C, ale přípustná teplota zařízení závisí na konstrukční normě a zatížení. Norma Special Metals varuje před zhoršením tažnosti po vystavení teplotám nad přibližně 540 °C.
Jak svařovat Incoloy 825?
Nejčastěji se používá svařování TIG/MIG drátem ERNiCrMo-3 (Inconel Filler Metal 625) nebo povlakovanými elektrodami ENiCrMo-3. Spoj vyžaduje správný svařovací postup a ochranu kořene.
Lze slitinu Alloy 825 popouštět pro zvýšení tvrdosti?
Slitina 825 není typickou slitinou vytvrzovanou precipitací. Pevnost lze zvýšit tvářením za studena a tepelné zpracování slouží především ke změkčení a stabilizaci slitiny.
Jaký je rozdíl mezi slitinou 825 a slitinou 625?
Slitina 825 má více železa a přísady mědi a titanu, zatímco slitina 625 má vyšší obsah niklu, molybdenu a niobu. Volba závisí na typu kyseliny, obsahu chloridů, zatížení a rozpočtu.
Jsou slitiny Alloy 825 a Alloy 20 zaměnitelné?
Toto není automatické. Oba materiály se používají v kyselině sírové, ale mají odlišné složení, stabilizaci a korozní chování za specifických podmínek. Měly by být přezkoumány konstrukční požadavky a testování pro dané médium.
Jaká je tvrdost Incoloy 825?
Tvrdost závisí na tvaru a zpracování. V žíhaném stavu může být přibližně 90 HRB, ale konečný výsledek by měl být ověřen podle certifikátu 3.1 pro konkrétní produkt.
Jaké produkty ze slitiny 825 si mohu objednat?
Nejběžnějšími dostupnými typy výrobků jsou tyče, plechy, desky, výkovky, trubky a zakázkově vyrobené komponenty. Zásadní je potvrzení rozměrů, stavu, normy a požadavků na přijetí.