Proprietà generali
La lega 625 (UNS N06600) è una lega austenitica di nichel-cromo-molibdeno-niobio che offre una combinazione unica di eccezionale resistenza alla corrosione e alta resistenza in un'ampia gamma di temperature. La resistenza della lega 625 è ottenuta attraverso l'indurimento in soluzione solida della matrice di nichel-cromo mediante la presenza di molibdeno e niobio. Ciò elimina la necessità di trattamenti di indurimento per precipitazione, semplificando il processo di fabbricazione. La composizione chimica della lega 625 contribuisce alla sua eccezionale resistenza alla corrosione in vari ambienti operativi severi. Presenta inoltre resistenza all'ossidazione e alla carburazione ad alte temperature. La lega dimostra resistenza alla corrosione per vaiolatura, alla corrosione interstiziale, alla corrosione da urto e all'attacco intergranulare. Inoltre, è altamente resistente alla tensocorrosione da cloruri, il che lo rende quasi immune a questa forma di corrosione.
L'eccezionale resistenza alla corrosione della lega 625 e l'elevata resistenza lo rendono adatto a un'ampia gamma di applicazioni. È comunemente usato in settori come la lavorazione chimica, il petrolio e il gas, l'ingegneria navale, l'aerospaziale e la produzione di energia. La lega è adatta per ambienti in cui è prevista l'esposizione a fluidi corrosivi, temperature elevate e sollecitazioni meccaniche.
Applicazioni
- Componenti aerospaziali: soffietti e giunti di dilatazione, sistemi di condotte, invertitori di spinta del motore, anelli di protezione della turbina
- Controllo dell'inquinamento atmosferico: rivestimenti per camini, serrande, componenti per la desolforazione dei gas di scarico (FGD)
- Trattamento chimico - apparecchiature per la gestione di acidi ossidanti e riducenti, produzione di acido superfosforico
- Servizio marittimo - soffietto della linea del vapore, sistemi di scarico delle navi della Marina, sistemi di propulsione ausiliaria sottomarini
- Industria nucleare – componenti del nocciolo e dell'asta di controllo, apparecchiature per il ritrattamento dei rifiuti
- Produzione offshore di petrolio e gas: pile di gas di torcia di scarico, sistemi di tubazioni, guaina montante, tubazioni e tubazioni per gas acido
- Raffinazione del petrolio - camini di gas di torcia di scarto
- Trattamento dei rifiuti – componenti per l'incenerimento dei rifiuti
Standard
ASTM.................. B 443ASME.................. SB 443
AMS................... 5599
Analisi chimica
% peso (tutti i valori sono massimi a meno che non sia indicato diversamente un intervallo)
|
|
|
|
Nichel |
58.0 minuti |
Silicio |
0.50 |
Cromo |
20.0 min.-23.0 max. |
Fosforo |
0.015 |
Molibdeno |
8,0 min.-10,0 max. |
Zolfo |
0.015 |
Ferro |
5.0 |
Alluminio |
0.40 |
Niobio (più tantalio) |
3.15 min.-4.15 max. |
Titanio |
0.40 |
Carbonio |
0.10 |
Cobalto (se determinato) |
1.0 |
Manganese |
0.50 |
|
|
Proprietà fisiche
Densità
0,305 libbre/pollice38,44 g/cm3
Calore specifico
0,102 BTU/lb-°F (32-212°F)427 J/kg-°K (0-100°C)
Modulo di elasticità
30,1 x 106 psi207,5 GPa
Conducibilità termica 200°F (100°C)
75 BTU/ora/ft2/ft/°F10,8 W/m-°K
Intervallo di fusione
2350 – 2460°F1290 – 1350°C
Resistività elettrica
50,8 Microhm-in a 70°C128,9 Microhm-cm a 210°C
Coefficiente medio di dilatazione termica |
|||
°F |
°C |
pollici/pollici/°F |
cm/cm°C |
200 |
93 |
7,1 x 10-6 |
Dimensioni 12,8 x 10-6 |
400 |
204 |
7,3 x 10-6 |
13,1 x 10-6 |
600 |
316 |
7,4 x 10-6 |
Dimensioni 13,3 x 10-6 |
800 |
427 |
7,6 x 10-6 |
Dimensioni 13,7 x 10-6 |
1000 |
538 |
7,8 x 10-6 |
14,0 x 10-6 |
1200 |
649 |
8,2 x 10-6 |
Dimensioni 14,8 x 10-6 |
1400 |
760 |
8,5 x 10-6 |
Dimensioni 15,3 x 10-6 |
1600 |
871 |
8,8 x 10-6 |
Dimensioni 15,8 x 10-6 |
1700 |
927 |
9,0 x 10-6 |
16,2 x 10-6 |
Proprietà meccaniche
Valori tipici a 68°F (20°C)
Snervamento |
Trazione finale |
Allungamento |
Durezza |
||
psi (min.) |
(MPa) |
psi (min.) |
(MPa) |
% (min.) |
(max.) |
65,000 |
448 |
125,000 |
862 |
50 |
200 Brinell |
Resistenza alla corrosione
La composizione chimica altamente legata della lega 625 offre un'eccezionale resistenza alla corrosione in vari ambienti fortemente corrosivi. Ecco alcuni punti chiave sulla resistenza alla corrosione della lega 625:Immunità all'attacco in condizioni miti:La lega 625 è praticamente immune all'attacco in condizioni miti come l'atmosfera, l'acqua dolce e di mare, i sali neutri e le soluzioni alcaline. Il nichel e il cromo nella lega contribuiscono alla sua resistenza alle soluzioni ossidanti. La combinazione di nichel e molibdeno offre resistenza in ambienti non ossidanti. Resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale: la lega 625 è resistente alla corrosione per vaiolatura, che è una corrosione localizzata che può causare piccoli fori o buche nella superficie del materiale. Resiste anche alla corrosione interstiziale, che si verifica in spazi ristretti o fessure. Prevenzione delle fessurazioni intergranulari: il niobio, presente nella lega 625, funge da stabilizzatore durante la saldatura, prevenendo la fessurazione intergranulare. La fessurazione intergranulare può verificarsi lungo i bordi dei grani metallici durante la saldatura. Immunità alla tensocorrosione da cloruri: l'alto contenuto di nichel della lega 625 la rende praticamente immune alla tensocorrosione da cloruri. La tensocorrosione da cloruri è un tipo di corrosione che si verifica in presenza di cloruri e sollecitazioni di trazione. Resistenza agli acidi minerali, agli alcali e agli acidi organici: la lega 625 resiste all'attacco di acidi minerali come acido cloridrico, nitrico, fosforico e solforico. Mostra anche resistenza agli alcali e agli acidi organici sia in condizioni ossidanti che riducenti.
La resistenza alla corrosione della lega 625 ne consente l'utilizzo in un'ampia gamma di applicazioni in cui è prevista l'esposizione ad ambienti difficili e sostanze corrosive. Tuttavia, è importante considerare condizioni operative specifiche e consultare ingegneri dei materiali o produttori di leghe per garantire l'idoneità della lega per una particolare applicazione.
Lega |
Tasso di corrosione |
|
|
A questo punto, l'unica |
mm/a |
Lega 825 |
7.9 |
0.2 |
Nichel 200 |
10.3-10.5 |
0.26-0.27 |
Lega 400 |
1.5-2.7 |
0.038-0.068 |
Lega 600 |
10.0 |
0.25 |
Lega G-3 |
1.8-2.1 |
0.046-0.05 |
Lega 625 |
6.8-7.8 |
0.17-0.19 |
Lega C-276 |
2.8-2.9 |
0.07-0.074 |
Resistenza alla corrosione delle leghe di nichel in quattro prove di 24 ore in acido acetico bollente
Lega |
Acido acetico |
Tasso di corrosione/erosione |
|
A questo punto, l'unica |
mm/a |
||
Lega 825 |
10% |
0.60-0.63 |
0.0152-0.160 |
Lega 625 |
10% |
0.39-0.77 |
0.01-0.19 |
Lega C-276 |
10% |
0.41-0.45 |
0.011-0.0114 |
Lega 686 |
80% |
<0,1* |
<0,01* |
Resistenza delle leghe di nichel all'attacco da parte dell'acqua di mare a 150 ft/sec (45,7 m/s)
Lega |
Tasso di corrosione/erosione |
|
|
A questo punto, l'unica |
mm/a |
Lega 625 |
Niente |
Niente |
Lega 825 |
0.3 |
0.008 |
Lega K-500 |
0.04 |
0.01 |
Lega 400 |
1.5-2.7 |
0.038-0.068 |
Lega 600 |
0.4 |
0.01 |
Nichel 200 |
40 |
1.0 |
Il numero PREN comparativo per la lega 625 è riportato nella tabella seguente.
Numeri di equivalenza della resistenza alla vaiolatura (PREN) per leghe resistenti alla corrosione
Lega |
Ni |
Cr |
Mo |
W |
Nb |
N |
PREN |
Acciaio inossidabile 316 |
12 |
17 |
2.2 |
— |
— |
— |
20.4 |
Acciaio inossidabile 317 |
13 |
18 |
3.8 |
— |
— |
— |
23.7 |
Lega 825 |
42 |
21.5 |
3 |
— |
— |
— |
26.0 |
Lega 864 |
34 |
21 |
4.3 |
— |
— |
— |
27.4 |
Lega G-3 |
44 |
22 |
7 |
— |
— |
— |
32.5 |
Lega 625 |
62 |
22 |
9 |
— |
3.5 |
— |
40.8 |
Lega C-276 |
58 |
16 |
16 |
3.5 |
— |
— |
45.2 |
Lega 622 |
60 |
20.5 |
14 |
3.5 |
— |
— |
46.8 |
SSC-6MO |
24 |
21 |
6.2 |
— |
— |
0.22 |
48.0 |
Lega 686 |
58 |
20.5 |
16.3 |
3.5 |
— |
— |
50.8 |
Resistenza all'ossidazione
La resistenza all'ossidazione e alle incrostazioni della lega 625 è superiore a una serie di acciai inossidabili austenitici resistenti al calore come 304, 309, 310 e 347 fino a 1800 °F (982 °C) e in condizioni cicliche di riscaldamento e raffreddamento. Al di sopra di 1800 °F (982 °C), il ridimensionamento può diventare un fattore restrittivo in servizio.
Dati di fabbricazione
La lega 625 può essere facilmente saldata e lavorata con pratiche di fabbricazione standard in officina, tuttavia, a causa dell'elevata resistenza della lega, resiste alla deformazione a temperature di lavoro a caldo.
Stampaggio a caldo
L'intervallo di temperatura di lavoro a caldo per la lega 625 è 1650 – 2150 °F (900 – 1177 °C). I lavori pesanti devono avvenire il più vicino possibile a 2150°F (1177°C), mentre i lavori più leggeri possono avvenire fino a 1700°F (927°C). La lavorazione a caldo dovrebbe avvenire in riduzioni uniformi per evitare la struttura a grana duplex
La lega 400 è prontamente lavorata a freddo praticamente con tutti i metodi di fabbricazione a freddo. La lavorazione a freddo deve essere eseguita su materiale ricotto. La lega ha un tasso di incrudimento leggermente superiore rispetto all'acciaio al carbonio, ma non così alto come l'acciaio inossidabile 304.
Formatura a freddo
La lega 625 può essere formata a freddo secondo le pratiche standard di fabbricazione in officina. La lega dovrebbe essere allo stato ricotto. I tassi di incrudimento sono superiori a quelli degli acciai inossidabili austenitici.
Saldatura
La lega 625 può essere facilmente saldata dalla maggior parte dei processi standard, tra cui GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG), SAW e SMAW (MMA). Non è necessario un trattamento termico post-saldatura. La spazzolatura con una spazzola metallica in acciaio inossidabile dopo la saldatura rimuoverà la tinta di calore e produrrà una superficie che non richiede ulteriore decapaggio.
Lavorazione a macchina
La lega 625 deve essere lavorata preferibilmente allo stato ricotto. Poiché la lega 625 è soggetta all'incrudimento, è necessario utilizzare solo basse velocità di taglio e l'utensile da taglio deve essere sempre innestato. È necessaria un'adeguata profondità di taglio per evitare il contatto con la zona incrudita precedentemente formata.