¿Cuál es el tratamiento térmico para 800 Incoloy

1. ¿Cuál es el tratamiento térmico para Incoloy 800?

El tratamiento térmico de Incoloy 800 se adapta para lograr propiedades específicas del material (por ejemplo, ductilidad mejorada, alivio del estrés o resistencia a la corrosión optimizada) y depende del procesamiento previo de la aleación (por ejemplo, trabajo en caliente, trabajo en frío) y aplicación prevista. Los procesos clave de tratamiento térmico para Incoloy 800 incluyen lo siguiente:

a. Recocido de solución

Este es el tratamiento térmico principal para Incoloy 800, diseñado para disolver fases precipitadas (p. Ej., Carbides, compuestos intermetálicos) en la matriz de aleación, restaurar una microestructura austenítica uniforme y mejorar la ductilidad y la resistencia a la corrosión.

Parámetros de proceso:

Calentar la aleación a un rango de temperatura de1010–1150 grados (1850–2100 grados F). The exact temperature varies by thickness: thinner sections (≤6 mm) use 1010–1095°C, while thicker sections (>6 mm) requieren 1095–1150 grados para garantizar la disolución de fase completa.

Mantener a esta temperatura para15–60 minutos(Dependiendo del grosor: 15 minutos para piezas delgadas, hasta 60 minutos para paradas gruesas o fundiciones) para permitir una homogeneización completa.

Enfriar rápidamente, típicamente porapagado de agua(para la máxima ductilidad y resistencia a la corrosión) o enfriamiento del aire (para partes más gruesas donde el enfriamiento puede causar distorsión). Se evita el enfriamiento lento (por ejemplo, enfriamiento del horno), ya que puede provocar precipitación de carburo a lo largo de los límites del grano, reduciendo la resistencia a la corrosión.

b. Recocido para alivio del estrés

Este proceso se utiliza para reducir las tensiones residuales inducidas por el trabajo en frío (p. Ej., Rolling en frío, flexión, mecanizado) o soldadura, lo que puede causar distorsión, agrietamiento o vida útil de fatiga reducida. No altera significativamente la microestructura o la fuerza de la aleación.

Parámetros de proceso:

Calentarse705–925 grados (1300–1700 grados F). Se prefieren temperaturas más bajas (705–815 grados) para el alivio del estrés después del trabajo en frío ligero, mientras que las temperaturas más altas (815–925 grados) se utilizan para el trabajo en frío pesado o la soldadura.

Mantener a favor de30–120 minutos(más tiempo para partes más gruesas o altamente estresadas).

Enfriar lentamente, generalmente porrefrigeración por aireo enfriamiento del horno a una velocidad inferior o igual a 55 grados /hora (100 grados F /hora) para evitar tensiones reintroductoras.

do. Recocido para la desensibilización

En algunos casos (por ejemplo, después de la soldadura o la exposición de temperatura -), Incoloy 800 puede desarrollar grano - precipitación de carburo límite (un fenómeno llamado "sensibilización"), lo que aumenta la susceptibilidad a la corrosión intergranular. Un recocido de desensibilización invierte este efecto.

Parámetros de proceso:

Calentarse900–980 grados (1650–1800 grados F).

Mantener a favor de1–4 horas(dependiendo de la extensión de la sensibilización).

Enfríe rápidamente al enfriamiento del agua para evitar que los carburos re - precipitan.

Notas clave

Incoloy 800 no es una aleación de edad - endurecible (a diferencia de algunas aleaciones basadas en níquel - como Inconel 718), por lo que los tratamientos térmicos se centran en la homogeneización de la microestructura y el alivio del estrés en lugar de la mejora de la resistencia a través del endurecimiento por precipitación.

Post - El tratamiento térmico de soldadura (PWHT) a menudo se requiere para los componentes Soldados de Incoloy 800: el recocido de alivio del estrés (760–870 grados) es común para reducir el estrés residual de soldadura, mientras que el recocido de la solución puede usarse para aplicaciones críticas (eg, energía nuclear) para garantizar la resistencia a la corosión completa.

2. ¿Cuál es la resistencia a la tracción de Incoloy 800?

La resistencia a la tracción de Incoloy 800 no es un valor fijo - varía significativamente en función de la aleaciónEstado de tratamiento térmico(por ejemplo, solución - recocido, frío - funcionó) ytemperatura de prueba(temperatura ambiente versus temperatura alta). A continuación se muestran los rangos típicos de resistencia a la tracción (según estándares como ASTM B409, ASTM B408 o ASME BPVC Sección II) para condiciones comunes:

a. Temperatura ambiente resistencia a la tracción (20–25 grados / 68–77 grados F)

Estado material	Resistencia a la tracción típica (UTS)	Resistencia a la tracción mínima especificada (UTS)
SOLUCIÓN - Recocido (SA)	550–650 MPa (80,000–94,000 psi)	550 MPa (80,000 psi)
Frío - funcionó (CW, por ejemplo, 20% de reducción en frío)	700–850 MPa (101,500–123,000 psi)	690 MPa (100,000 psi) (para calificaciones trabajadas mucho en frío -)

Explicación: El recocido de solución produce una microestructura dúctil suave y dúctil con menor resistencia a la tracción pero mayor formabilidad. El trabajo en frío (p. Ej., Rolling o dibujo para reducir el grosor) aumenta la resistencia a la tracción al introducir dislocaciones en la estructura cristalina, aunque reduce la ductilidad.

b. Alta - Temperatura resistencia a la tracción

Incoloy 800 conserva una buena resistencia a la tracción a temperaturas elevadas, una razón clave para su uso en aplicaciones intensivas de calor -. A continuación se presentan valores típicos a temperaturas de servicio comunes:

Temperatura de prueba	Solución - Resistencia a la tracción recocida (UTS)	Cold - funcionó con fuerza de tracción (UTS)
300 grados (572 grados F)	480–550 MPa (69,600–79,800 psi)	650–750 MPa (94,300–108,800 psi)
500 grados (932 grados F)	400–460 MPa (58,000–66,700 psi)	580–680 MPa (84,100–98,600 psi)
700 grados (1292 grados F)	280–340 MPa (40,600–49,300 psi)	420–500 MPa (60,900–72,500 psi)
900 grados (1652 grados F)	120–160 MPa (17,400–23,200 psi)	180–240 MPa (26,100–34,800 psi)

Tendencia clave: La resistencia a la tracción disminuye al aumentar la temperatura, ya que una mayor energía térmica reduce la resistencia de la estructura cristalina de la aleación a la deformación. Sin embargo, incluso a 900 grados, mantiene suficiente fuerza para componentes de temperatura -- como tubos de horno.

Notas

La resistencia a la tracción se mide a través de pruebas de tracción estándar (por ejemplo, ASTM E8/E8M), donde una muestra se extrae hasta la fractura; elLa máxima resistencia a la tracción (UTS)es la tensión máxima que el material se soporta antes de romperse.

Las variaciones menores en la composición química (por ejemplo, ligeras diferencias en el contenido de níquel o cromo) o los parámetros de tratamiento térmico pueden causar pequeñas desviaciones de estos valores típicos.

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3. ¿Cuál es la fuerza de rendimiento de Incoloy 800?

La resistencia de rendimiento de Incoloy 800 - definida como el estrés en el que el material comienza a deformarse plásticamente (permanentemente), también depende de suEstado de tratamiento térmicoytemperatura de prueba. Es un parámetro crítico para diseñar componentes que deben resistir la deformación permanente bajo carga. A continuación se muestran los rangos típicos (según los estándares ASTM/ASME):

a. Resistencia al rendimiento de la temperatura ambiente (20–25 grados / 68–77 grados F)

Estado material	Resistencia típica al rendimiento de compensación de 0.2% (YS)	Mínimo especificado 0.2% de resistencia de rendimiento de compensación (YS)
SOLUCIÓN - Recocido (SA)	200–280 MPa (29,000–40,600 psi)	205 MPa (30,000 psi)
Frío - funcionó (CW, por ejemplo, 20% de reducción en frío)	450–600 MPa (65,300–87,000 psi)	415 MPa (60,000 psi) (para calificaciones trabajadas -})

Explicación: La "fuerza de rendimiento de compensación de 0.2%" es el estándar de la industria para Incoloy 800 (y la mayoría de los metales), ya que no tiene un "punto de rendimiento" distinto (una caída repentina en el estrés antes de la deformación plástica). Este valor representa el estrés requerido para causar una tensión permanente del 0.2%. El trabajo en frío aumenta significativamente la resistencia al rendimiento al "bloquear" las dislocaciones en la microestructura, lo que dificulta que el material se deforma.

b. Alta - Temperatura PRENDIDO SUPERIOR

Al igual que la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento disminuye con la temperatura, pero sigue siendo adecuada para un alto servicio de temperatura -. A continuación se presentan los valores típicos de resistencia al rendimiento de compensación del 0.2% a temperaturas clave:

Temperatura de prueba	SOLUCIÓN - Resistencia al rendimiento recocido (YS)	Cold - funcionó con fuerza de rendimiento (ys)
300 grados (572 grados F)	180–240 MPa (26,100–34,800 psi)	400–500 MPa (58,000–72,500 psi)
500 grados (932 grados F)	150–200 MPa (21,800–29,000 psi)	350–450 MPa (50,800–65,300 psi)
700 grados (1292 grados F)	100–140 MPa (14,500–20,300 psi)	250–350 MPa (36,300–50,800 psi)
900 grados (1652 grados F)	40–70 MPa (5,800–10,200 psi)	80-120 MPa (11,600–17,400 psi)

Relevancia de aplicaciones clave

En los tubos de caldera o componentes del horno, la resistencia al rendimiento a temperaturas de funcionamiento (a menudo de 500 a 700 grados) asegura que el material no experimente una deformación permanente bajo presión interna o estrés térmico.

Para las partes formadas en frío - (por ejemplo, tuberías dobladas), la mayor resistencia de rendimiento del frío - trabajado Incoloy 800 evita "Springback" (recuperación elástica después de formar) y garantiza la estabilidad dimensional.