Подбор жаропрочного сплава для зоны конвекции или радиации пиролизной печи определяет межремонтный интервал всего агрегата. Ошибочный выбор между Incoloy 800H (UNS N08810) и Inconel 601 (UNS N06601) ведет к преждевременному разрушению трубных решеток, обезуглероживанию или катастрофическому охрупчиванию. Эксперты ЕМК анализируют, где критична стойкость к ползучести, а где – сопротивление карбонизации.
Состав
Ключевое различие заключено в химическом составе сплавов, определяющее их поведение при 1100°C.
- Incoloy 800H (Fe-33Ni-21Cr). Высокое содержание железа и оптимальное соотношение никеля и хрома обеспечивает превосходную стабильность в окислительно-восстановительных циклах. Алюминий (Al ≤ 0.4%) не является ключевым легирующим элементом.
- Inconel 601 (Ni-23Cr-14Fe-1.4Al). Высокое содержание никеля и целенаправленное легирование алюминием создают исключительную стойкость к окислению за счет формирования плотной пленки Al₂O₃.
Жаропрочность и стойкость к ползучести
Для нагруженных конструкций, таких как подвесы и трубы, находящиеся под механической нагрузкой, определяющим параметром является сопротивление ползучести.
- Incoloy 800H специально разработан для работы под нагрузкой при высоких температурах. Нормируемое крупное зерно и добавка углерода (0.05-0.10%) гарантируют высокую длительную прочность и стойкость к ползучести до 1100°C.
- Inconel 601 обладает хорошей прочностью, но его ключевое преимущество – сопротивление окислению, а не максимальная жаропрочность под значительной нагрузкой.
Стойкость к карбонизации и окислению
В средах с высоким углеродным потенциалом (карбонизация) и серой механизм разрушения иной.
- Inconel 601 демонстрирует превосходную стойкость к карбонизации и сульфидации благодаря плотной оксидной пленке Al₂O₃, которая служит барьером для диффузии углерода и серы.
- Incoloy 800H показывает хорошие результаты, но в условиях циклического науглероживания/окисления его стойкость может быть ниже из-за менее стабильного оксидного слоя.
Рекомендации для проектировщика
Выбор не является универсальным и зависит от доминирующего фактора разрушения в конкретной зоне печи.
- Выбирайте Incoloy 800H для конструкционных элементов, работающих под постоянной механической нагрузкой при температурах до 1100°C, где критичен срок службы до разрушения от ползучести.
- Выбирайте Inconel 601 для элементов, подверженных интенсивному окислению, карбонизации или воздействию сернистых соединений, где механические нагрузки умеренные, но требования к коррозионной стойкости предельно высоки.
Для точного подбора необходимо моделирование рабочих условий. Инженеры ЕМК готовы предоставить технико-экономическое обоснование для вашего проекта и подобрать лист или трубу с требуемой сертификацией.