Lega di nichel 625

Material

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 443
ASME.................. 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/pollice3
8,44 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 psi
207,5 GPa

Conducibilità termica 200°F (100°C)

75 BTU/ora/ft2/ft/°F
10,8 W/m-°K

Intervallo di fusione

2350 – 2460°F
1290 – 1350°C

Resistività elettrica

50,8 Microhm-in a 70°C
128,9 Microhm-cm a 210°C

Coefficiente medio di dilatazione termica Intervallo di temperatura
°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 Offset 0,2%		Trazione finale Forza		Allungamento in 2 pollici.	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.

Resistenza alla corrosione delle leghe di nichel in test di 24 ore in acido formico al 40% bollente.

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 Concentrazione	Tasso di corrosione/erosione
Lega	Acido acetico Concentrazione	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.