كيف تتغير الخواص الميكانيكية لـ Incoloy 800 في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة؟
عند درجات حرارة أقل من 600 درجة: خصائص القوة تبقى مستقرة نسبيا. تحافظ المصفوفة الأوستنيتي على سلامة هيكلية عالية، ولا يزال تأثير تقوية المحلول الصلب لعناصر النيكل والكروم مهمًا. في درجة حرارة الغرفة، تبلغ قوة الشد لـ Incoloy 800 عادة 550-650 ميجا باسكال، ومقاومة الخضوع هي 200-270 ميجا باسكال؛ عند 600 درجة، تنخفض قوة الشد قليلًا إلى 400-480 ميجا باسكال، وتنخفض مقاومة الخضوع إلى 120-180 ميجا باسكال، والتي لا تزال قادرة على تلبية متطلبات التحمل-لأغلب معدات درجة الحرارة المتوسطة-.
عند درجات حرارة تتراوح بين 600 درجة و900 درجة: تتناقص القوة بشكل أكثر وضوحًا. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد حركة التفكك في المصفوفة، وتضعف قوة الترابط الحدودي للحبيبات تدريجيًا. عند 800 درجة، تنخفض قوة الشد إلى 250-320 ميجا باسكال، وتكون قوة الخضوع 80-120 ميجا باسكال فقط. ومع ذلك، بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي، لا يزال Incoloy 800 يتمتع بميزة الاحتفاظ بالقوة عند نطاق درجة الحرارة هذا، وذلك بفضل التأثير التآزري للمحلول الصلب المعتمد على النيكل- وتتبع ترسيب الكربيد.
عند درجات حرارة أعلى من 900 درجة: تنخفض القوة بشكل حاد ولكنها تظل كافية لتطبيقات درجات الحرارة غير-الثقيلة-المرتفعة-. عند 1000 درجة، تنخفض قوة الشد إلى 100-150 ميجا باسكال، وتكون مقاومة الخضوع حوالي 50-80 ميجا باسكال. في هذه المرحلة، تعتمد السبيكة بشكل أساسي على مقاومة الأكسدة لطبقة أكسيد الكروم- الغنية الموجودة على السطح للحفاظ على الاستقرار الهيكلي، بدلاً من تحمل أحمال ميكانيكية كبيرة.
عند درجات حرارة أقل من 600 درجة: الاستطالة معتدلة، بشكل عام 30%-40% في درجة حرارة الغرفة، مما يضمن قابلية تشكيل جيدة أثناء العمل البارد (على سبيل المثال، الثني، الختم).
عند درجات حرارة تتراوح بين 600 درجة و900 درجة: تزداد الليونة بشكل ملحوظ، مع استطالة تصل إلى 45%-55%. تعمل الزيادة في درجة الحرارة على تعزيز التشوه الموحد للمصفوفة الأوستنيتي، وتقليل تأثير تصلب العمل، وجعل السبيكة مناسبة لعمليات التشكيل ذات درجات الحرارة العالية- مثل الدرفلة على الساخن والطرق.
عند درجات حرارة أعلى من 900 درجة: الاستطالة تبقى عند مستوى مرتفع (40%-50%)، لكن التشوه اللدن يميل إلى أن يكون موضعياً عند حدود الحبوب. إذا تجاوزت درجة الحرارة 1100 درجة لفترة طويلة، قد تحدث أكسدة حدود الحبوب وتكوين تجويف، مما يؤدي إلى انخفاض الليونة وحتى الكسر الهش.
عند 700 درجة وتحت ضغط 100 ميجا باسكال، يمكن أن يصل عمر التمزق الزحف لـ Incoloy 800 إلى أكثر من 10000 ساعة، وهو أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في نفس الظروف.
تأتي مقاومة زحف السبيكة من جانبين: أولاً، تتميز المصفوفة الأوستنيتي- القائمة على النيكل بطاقة خطأ تكديس منخفضة ويمكن أن تعيق حركة الخلع بشكل فعال؛ ثانيًا، العناصر النزرة مثل الألومنيوم والتيتانيوم في السبيكة سوف تترسب المركبات المعدنية الدقيقة (على سبيل المثال، Ni₃Al، Ni₃Ti) عند درجات حرارة عالية، مما يزيد من تثبيت الاضطرابات وحدود الحبوب.
ومع ذلك، عندما تتجاوز درجة الحرارة 900 درجة أو يكون الضغط أعلى من 150 ميجا باسكال، فإن مرحلة الترسيب سوف تنمو بشكل خشن، وسوف يضعف تأثير التثبيت، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة تمزق الزحف.
