введение: родился для жары, построенный на будущее

представьте себе сердце ядерного реактора с расплавленной солью следующего поколения. внутри жидкая смесь солей лития и бериллия пронзается мимо стальных корпусов при температурах, приближающихся к 700 ° c. рядом, структурные стержни, опорные рамки, сопротивляются коррозии и остаются в размерном уровне, несмотря на годы термического велосипеда. эти стержни не являются экзотической керамикой или экспериментальными композитами - они сплав 625, подделанный десятилетия назад, но теперь более актуально, чем когда -либо.

будь то удержание формы внутри реактивных двигателей, тепловых скрубберов или концентрированных солнечных электростанций, сплавы 625 сплав 625 стали выбором по умолчанию, где тепло и химия наказывают любой другой металлполем это история сплава, которая соединяет прошлое и будущее, химические и тепловые крайности, промышленность и инновации.

почему экстремальная тепло и химия разбивает металлы

несколько условий тестируют металлы более жестоко, чем одновременные высокая жара и агрессивное химическое воздействиеполем обычные сплавы - стали, стали, углеродистые стали, даже титан - succumb to:

• слизняк: постоянная деформация при устойчивых высоких температурах.

• окисление: кислородная диффузия формирует масштаб, ослабляя структурную целостность.

• межцентральная атака: истощение хрома в границах зерна вызывает растрескивание.

• коррозия стресса растрескивается: стресс и химические вещества объединяются, чтобы вызвать хрупкую недостаточность.

в тяжелых солевых, богатых кислотой или окислительной газовой средам эти режимы разрушения перекрываются. недостаточно противостоять одному - вы должны противостоять им всем.

встречайте alloy 625: чемпион по всем условиям

первоначально разработан inco в 1960 -х годах, сплав 625 (uns n06625) является аникель-хромий-молибден-ниобиум сплав разработан для самого сурового воображаемого обслуживания.

композиция:

• никель (ni): ~ 58%

• хром (cr): ~ 21%

• молибдена (мо): ~ 9%

• niobium + tantalum (nb + ta): ~ 3,5%

• железо, кобальт и другие незначительные элементы завершают баланс.

почему это работает:

• сплошное укрепление раствора от mo и cr предлагает базовую коррозионную стойкость.

• осаждение на основе nb (ni₃nb intermetallics) обеспечивает сопротивление ползучести без охлаждения.

• отличное сопротивление для горячих солей, окисления и восстановления кислот и морской среды.

это редкий сплав, который оба пластичный и жесткий, но достаточно стабильный, чтобы удерживать форму и прочность выше 980 ° c.

тематическое исследование - опорная трубопровода с расплавленной солью

в экспериментальной экспериментальной лаборатории сша реактор расплавленной соли (msr) программа, исследователи использовалисплав 625 стержней в следующем:

• горизонтальные системы вешалки для труб

• члены вертикальных реакторов

• болты с муфтами агитатора

условия эксплуатации:

• температура соли: 650–750 ° c.

• газовая атмосфера: азот + следы влаги

• механическое напряжение: высокий тепловый цикл, до 150 циклов/год

• продолжительность: 12 000 часов

результаты:

• стержни показали <0,05% размерное искажение

• без масштабного расслоения или атаки границ зерна

• отличная усталостная производительность в сварке

alloy 625 превзошел покрытый нержавеющим зрелищем и incoloy 800 в одной и той же настройке, которая разработала масштабирование и деформацию оксида всего через 3000 часов.

помимо реакторов - аэрокосмическая и газовая скруббера

стоки сплав 625 не используются только в энергетических системах-они уже проводятся в аэрокосмической и промышленности: аэрокосмическая и промышленная:

• дет -двигатель awpleburners используйте 625 стержней для крепления тепловых щитов и спрей.

• скрубберс загрязнения воздуха (на нефтеперерабатывающих заводах и химических растениях) полагаются на 625 для внутренних кронштейнов с удилищами, которые противостоят кислотному пару.

• теплообменники в дымоходе используйте 625 трубок и стержней для поддержки пучков в атмосферах со спиной.

данные о ползучести и усталости:

при 800 ° c:

• сила разрыва ползучести: ~ 58 мпа (оценка 20 000 часов)

• усталость высокого цикла:> 10⁶ циклов при чередующемся напряжении 400 мпа

это ставит сплав 625 в elite company наряду с inconel 617 и haynes 230, но с более легкой сваркой и более широкой химической стойкостью.

изготовление и работоспособность

одна из причин, по которой сплав 625 стержня настолько популярен, это его универсальность во время изготовления:

• свариваемость: нет необходимости в термообработке после пост; erernicrmo-3 наполнитель работает отлично.

• формируемость: легко сформируется в стержня, трубки и пользовательские профили; сопротивляется взломам во время холодной работы.

• образования: жесткий, но последовательный. используйте карбидные инструменты, умеренную скорость и охлаждающую жидкость для управления уплотнением.

его поведение термического расширения является предсказуемым, что имеет решающее значение для болтовых и привязанных сборок, подвергшихся воздействию езды на велосипеде от окружающей среды до 900 ° c.

сравнение с inconel 718 и hastelloy x

в то время как 718 предлагает большую механическую прочность при более низких температурах, он страдает в условиях коррозии или окисления газа. hastelloy x лучше при сверхвысоких температурах (> 1000 ° c), но не имеет сопротивления сплава 625 кислот и хлоридов.

будущие перспективы: питание новых границ

стоки сплав 625 становятся все более важными в:

• концентрированная солнечная энергия (csp): стержни трубки поглотителя и подшипника расплавленной соли

• турбины сжигания водорода: конструкции доставки топлива, стержни выхлопных уплотнений

• аэрокосмические системы повторного входа: стержни стержня и обработка окислителя

• геотермальное и минеральное восстановление: высокополосные опор

во всем этом это не только температура, но температура + коррозия + время - это определяет успех материала. и сплав 625 продолжает проходить тест.

вывод: тепловая броня для меняющегося мира

в эпоху повышения температуры - в прямом и переносном смысле -сплав 625 стержней являются одними из немногих материалов, готовых к решению вызова.

они процветают, где другие смягчаются. они терпят там, где другие коррозируют. и они с уверенностью сварения, машины и формируют, где не стесняются другие высокопроизводительные сплавы.

будь то реактивное топливо, солевые реакторы или солнечные башни - alloy 625 - это больше, чем стержень. это обещание: это в самых сложных местах на земле (и над ней), производительность не будет сгибаться.