Hastelloy e Inconel sono due importanti famiglie di SuperAlloys a base di nichel noti per la loro eccezionale resistenza alla corrosione, forza ad alta temperatura e versatilità in varie applicazioni impegnative in tutti i settori. Ingegneri e specialisti dei materiali spesso affrontano la decisione di scegliere tra queste leghe in base a requisiti di prestazione specifici. Questo articolo esplora le differenze e le somiglianze tra Hastelloy e Inconel, concentrandosi sulle loro proprietà, composizioni chimiche, applicazioni e idoneità per ambienti diversi.
Composizione chimica
Le composizioni chimiche di Hastelloy e Inconel Leghe sono personalizzate per ottenere proprietà meccaniche, termiche e resistenti alla corrosione specifiche. Di seguito sono riportate le composizioni per tre gradi di ciascuna famiglia disposti per il confronto:
Leghe Hastelloy
| Grado | Composizione chimica |
|---|---|
| Hastelloy C-276 | NI: Bal., CR: 14.5,5%, MN: 3-74%, MN: 30%, V: 0,3% |
| Hastelloy C-22 | NI: Bal., CR: 20-24,5%, MO: 1-01,5%, C: 2,5%, C: 2,5%, |
| Hastelloy x | NI: Bal., CR: 20,5%, M: 8-10%, W: 0,01,0%, C: 0,01,15% |
Leghe incompatibili
| Grado | Composizione chimica |
|---|---|
| Inconel 600 | NI: 72%, Cor: 14-17%, FO: 1-10%, MN: 1%, 1 |
| Inconel 625 | In: 58%, CR: 20-23%, I: 8-10%, NB + Sell: 0-25%, EF: 0%, AL: 0,4%, C: 0,1% |
| Inconel 718 | Nazioni: 52,5%, CR: 19%, MO: 3%, NB+TA: 5,1%, di: 0,9%, AL: 5,5%, C: 0,08% |
Confronto delle proprietà
Le proprietà di Hastelloy e Inconel Leghes determinano le loro prestazioni in vari ambienti, tra cui alte temperature, atmosfere corrosive e stress meccanico. Ecco un confronto tra le loro proprietà chiave:
| Proprietà | Hastelloy C-276 | Hastelloy C-22 | Hastelloy x |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla temperatura | Fino a 1093 ° C (2000 ° F) | Fino a 1093 ° C (2000 ° F) | Fino a 1204 ° C (2200 ° F) |
| Resistenza alla corrosione | Eccellente | Eccellente | Bene |
| Resistenza meccanica | Alto | Alto | Alto |
| Saldabilità | Bene | Bene | Bene |
| Fabbricabilità | Bene | Bene | Bene |
| Proprietà magnetiche | Non magnetico | Non magnetico | Non magnetico |
| Applicazioni | Elaborazione chimica, aerospaziale | Elaborazione chimica, aerospaziale | Motori a turbina a gas, riscaldamento industriale |
| Proprietà | Inconel 600 | Inconel 625 | Inconel 718 |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla temperatura | Fino a 1177 ° C (2150 ° F) | Fino a 980 ° C (1800 ° F) | Fino a 704 ° C (1300 ° F) |
| Resistenza alla corrosione | Eccellente | Eccellente | Eccellente |
| Resistenza meccanica | Bene | Alto | Alto |
| Saldabilità | Eccellente | Bene | Bene |
| Fabbricabilità | Bene | Bene | Bene |
| Proprietà magnetiche | Non magnetico | Non magnetico | Non magnetico |
| Applicazioni | Trasformazione chimica e alimentare | Aerospaziale, marine | Turbine aerospaziale, a gas |
Analisi dettagliata
Leghe Hastelloy
Hastelloy C-276:
- Composizione chimica: Soprattutto nichel con cromo significativo, molibdeno e tungsteno.
- Proprietà: Eccezionale resistenza all'ossidazione e alla riduzione degli ambienti, ideale per la lavorazione chimica aggressiva.
- Applicazioni: Ampiamente utilizzato nei reattori chimici, nelle apparecchiature di controllo dell'inquinamento e nei pozzi di gas acido.
Hastelloy C-22:
- Composizione chimica: Contenuto di cromo e molibdeno più elevato rispetto a C-276, con una maggiore resistenza alla corrosione della vaiolazione e della fessura.
- Proprietà: Resistenza superiore sia agli acidi ossidanti che alla riduzione, adatti alle applicazioni di elaborazione farmaceutica e chimica.
- Applicazioni: Utilizzato nella produzione farmaceutica, nei sistemi di clorazione e nella produzione di polpa e carta.
Hastelloy x:
- Composizione chimica: Alto contenuto di nichel con aggiunte significative di cromo, molibdeno, ferro, cobalto e tungsteno.
- Proprietà: Eccellente resistenza all'ossidazione a temperature elevate, adatte a applicazioni di turbine a gas e componenti del forno industriali.
- Applicazioni: Componenti aerospaziali, fodere per forno industriali e guarnizioni del motore a turbina a gas.
Leghe incompatibili
Inconel 600:
- Composizione chimica: Prevalentemente nichel con sostanziale contenuto di cromo e ferro.
- Proprietà: Eccellente resistenza all'ossidazione, alla corrosione e alla creazione di corrosione da stress ad alte temperature.
- Applicazioni: Utilizzato nei componenti del forno, nell'attrezzatura per impianti chimici e nei dispositivi di trattamento del calore.
Inconel 625:
- Composizione chimica: Significativo contenuto di nichel con aggiunte di cromo, molibdeno, niobio e tantalum.
- Proprietà: Resistenza alla fatica superiore, eccellente saldabilità e resistenza a una vasta gamma di ambienti corrosivi.
- Applicazioni: Applicazioni aerospaziali, ambienti marini e industrie di lavorazione chimica.
Inconel 718:
- Composizione chimica: Alto contenuto di nichel e cromo con aggiunte di molibdeno, niobio, titanio e alluminio.
- Proprietà: Eccezionale forza e tenacità ad alte temperature, eccellente resistenza alla rottura del brividi.
- Applicazioni: Motori a turbina a gas, componenti aerospaziali e serbatoi di stoccaggio criogenico.
Conclusione
Le leghe di Hastelloy e Inconel rappresentano due principali famiglie di superlegne a base di nichel progettate per resistere a ambienti estremi e applicazioni esigenti. La scelta tra Hastelloy e Inconel dipende da requisiti specifici come resistenza alla temperatura, resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e saldabilità. Leghe Hastelloy, tra cui C-276, C-22 e X, Excel in ambienti chimici corrosivi e applicazioni ad alta temperatura. Le leghe di Inconel, come 600, 625 e 718, sono preferite per la loro forza, resistenza all'ossidazione e affidabilità nelle applicazioni aerospaziali e marine.
Comprendendo le proprietà distinte e le applicazioni di ciascuna lega, gli ingegneri e gli specialisti dei materiali possono prendere decisioni informate per ottimizzare le prestazioni, la durata e il rapporto costo-efficacia in vari settori industriali.
Questo confronto completo evidenzia i punti di forza e le applicazioni di Hastelloy e Inconel Leghes, fornendo preziose approfondimenti per la selezione della lega più adatta in base a requisiti di ingegneria e condizioni ambientali specifiche.