소개 : 미래를 위해 지어진 열기로 태어났습니다

차세대 용융 소금 원자로의 심장을 상상해보십시오. 내부, 리튬과 베릴륨 염의 유체 혼합물은 700 ° c 근처의 온도에서 강철 인클로저를 지나서 돌진합니다. 근처의 구조로드 브레이스 브레이스는 프레임을지지하고, 부식에 저항하며, 수년간의 열 순환에도 불구하고 치수로 안정적으로 유지됩니다. 이 막대는 이국적인 세라믹이나 실험적 복합재가 아닙니다 합금 625, 수십 년 전에 위조되었지만 지금은 그 어느 때보 다 더 관련이 있습니다.

제트 엔진, 열 세정기 또는 농축 태양 광 발전소 내부의 모양을 유지하든 합금 625로드는 기본 선택이되었습니다. 열과 화학은 다른 모든 금속을 처벌합니다. 이것은 과거와 미래, 화학 및 열 극단, 산업 및 혁신을 다리는 합금의 이야기입니다.

 

극한 열과 화학 물질이 금속이되는 이유

조건은 금속을 동시에 더 잔인하게 테스트합니다 고열 및 공격적인 화학적 노출. 기존의 합금 - 스테인리스 강, 탄소강, 심지어 티타늄 심지어는 :

• 살금살금 기다: 지속 된 고온에서 영구 변형.

• 산화: 산소 확산은 스케일을 형성하여 구조적 무결성을 약화시킵니다.

• 편도 공격 : 입자 경계에서의 크롬 고갈은 균열을 유발합니다.

• 응력 부식 균열 : 스트레스와 화학 물질이 결합되어 부서지기 쉬운 실패를 유발합니다.

소금이 많은, 산이 풍부하거나 산화 가스 환경에서 이러한 고장 모드는 겹칩니다. 하나에 저항하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 모두 저항해야합니다.

 

alloy 625를 만나십시오 : all-conditions champion

원래 1960 년대 inco가 개발 한 합금 625 (uns n06625) a니켈-크로 미움-몰리브덴-니오 비움 합금 상상할 수있는 가장 가혹한 서비스를 위해 설계되었습니다.

구성:

• 니켈 (ni) : ~ 58%

• 크롬 (cr) : ~ 21%

• molybdenum (mo) : ~ 9%

• niobium + tantalum (nb + ta) : ~ 3.5%

• 철, 코발트 및 기타 사소한 요소가 균형을 마무리합니다.

작동하는 이유 :

• 견고한 용액 강화 mo와 cr에서 기준 부식 저항을 제공합니다.

• nb 기반 강수 (ni₃nb intermetallics)는 손상없이 크리프 저항을 제공합니다.

• 우수한 저항 뜨거운 염, 산화 및 산화 및 감소, 해양 환경.

둘 다 드문 합금입니다 연성과 거친, 980 ° c 이상의 모양과 강도를 유지하기에 충분히 안정적입니다.

 

사례 연구 - 용융 소금 원자로 배관 지지대

미국 국립 실험실의 실험에서 용융 소금 반응기 (msr) 프로그램, 연구자들은 사용했습니다합금 625 막대 다음에서 :

• 수평 파이프 행거 시스템

• 수직 원자로 브레이싱 부재

• 교반기 샤프트 커플 링 볼트

운영 조건 :

• 소금 온도 : 650–750 ° c

• 가스 대기 : 질소 + 수분의 흔적

• 기계적 응력 : 높은 열 사이클링, 최대 150 사이클/년

• 기간 : 12,000 시간

결과:

• 막대가 보여 주었다 <0.05% 치수 왜곡

• 스케일 박리 또는 입자 경계 공격이 없습니다

• 용접 조인트에서 우수한 피로 성능

합금 625는 3,000 시간 후에 산화물 스케일링 및 뒤틀림을 개발 한 동일한 설정에서 코팅 된 스테인리스 및 incoloy 800을 능가했습니다.

 

원자로를 넘어서 - 항공 우주 및 가스 세정기

alloy 625 막대는 에너지 시스템에만 사용되는 것이 아닙니다. 이미 항공 우주 및 산업에서 비행이 제공됩니다.

• 제트 엔진 애프터 버너 625로드를 사용하여 열 방패 및 스프레이 바를 장착하십시오.

• 대기 오염 세정기 (정유소 및 화학 식물에서) 산이 쌓인 증기에 저항하는 막대 형 내부 괄호에 625에 의존합니다.

• 연도 가스 열교환 기 625 개의 튜브와 막대를 사용하여 유황 베어링 대기의 번들을지지하십시오.

크리프 및 피로 데이터 :

800 ° c에서 :

• 크리프 파열 강도 : ~ 58 mpa (20,000 시간 등급)

• 고 사이클 피로 : 400 mpa 교대 응력에서> 10 ℃ 사이클

이것은 엘리트 회사에 inconel 617 및 haynes 230과 함께 합금 625를 배치하지만 용접성이 쉽고 화학적 저항이 더 넓습니다.

 

제작 및 작업성

합금 625로드 스톡이 너무 인기있는 이유 중 하나는 제조 중 다양성:

• 용접성 : weld 후 열처리가 필요하지 않음; ernicrmo-3 필러는 완벽하게 작동합니다.

• 형성성 : 막대, 튜브 및 맞춤형 프로파일로 쉽게 형성됩니다. 냉 작업 중에 균열에 저항합니다.

• 가공성 : 힘들지만 일관성이 있습니다. 카바이드 도구, 적당한 속도 및 냉각수를 사용하여 작업 경화를 관리하십시오.

그것은 열 팽창 거동이 예측 가능합니다, 이는 주변에서 900 ° c로 사이클링에 노출 된 볼트 및 브레이스 어셈블리에 중요합니다.

 

inconel 718 및 hastelloy x와의 비교

재산	합금 625	inconel 718	hastelloy x
최대 서비스 온도 (° c)	~980	~700	~1170
800 ° c @ 크리프 저항	훌륭한	공정한	훌륭한
부식 저항	우수한	보통의	적당한 - 좋은
용접성 (pwht 없음)	훌륭한	보통의	보통의
염화물 내성	뛰어난	가난한	공정한
피로 수명 (700 ° c)	높은	매우 높습니다	보통의

718은 낮은 온도에서 더 많은 기계적 강도를 제공하지만 부식성 또는 산화 가스 조건으로 어려움을 겪습니다. hastelloy x는 초고 온도 (> 1000 ° c)에서 더 좋지만 625의 산 및 염화물에 대한 내성이 부족합니다.

 

미래의 전망 : 새로운 프론티어 파워

합금 625 막대는 점점 더 중요 해지고 있습니다.

• 농축 태양 광 발전 (csp) : 흡수기 튜브로드 및 용융 소금 피팅

• 수소 연소 터빈 : 연료 전달 구조, 배기 씰 막대

• 항공 우주 재입국 시스템 : 열 차선 부착로드 및 산화제 취급

• 지열 및 미네랄 회복 : 고압, 고밀도 파이프지지 구조

이 모든 것에서 온도가 아니라 온도 + 부식 + 시간이 소재의 성공을 정의합니다. 합금 625는 계속 테스트를 통과합니다.

 

결론 : 변화하는 세상을위한 열 갑옷

기온 상승 시대 (문구 및 비 유적으로)합금 625 막대 챌린지를 정면으로 충족시킬 준비가 된 소수의 자료 중 하나입니다.

그들은 다른 사람들이 부드러워지는 곳으로 번성합니다. 그들은 다른 사람들이 부식되는 곳을 견뎌냅니다. 그리고 다른 고성능 합금이 망설이는 곳에 자신감을 가지고 용접, 기계 및 모양.

제트 연료, 소금 반응기 또는 태양 광 타워이든 합금 625는 막대 이상입니다. 그것은 약속입니다 : 지구상에서 가장 힘든 곳에서 (그리고 그 위), 성능은 구부리지 않습니다.