Эксплуатационные характеристики и применение крепежа из сплава Incoloy 825 на основе никеля

Крепёж Incoloy 825 — болты, шпильки и гайки из никель-железо-хромового сплава с титановой стабилизацией — применяют на фланцевых соединениях в сероводородных, морских и кислотных средах. Соотношение никеля, хрома, молибдена и меди обеспечивает стойкость к восстанавливающим кислотам и точечной коррозии в хлоридах, что заметно лучше, чем у крепежа из стали 316; сплав используют вместе с коррозионностойкими фланцевые прокладки, если соединение должно сохранять герметичность весь расчётный срок.

Состав, физические и механические данные

В сплаве Incoloy 825 содержание углерода удерживается на крайне низком уровне, а титановая стабилизация снижает сенсибилизацию при сварке и склонность к межкристаллитной коррозии. Хром, молибден и медь отвечают за стойкость к кислотам, а высокое содержание никеля защищает сплав от коррозионного растрескивания под напряжением.

Предельный химический состав сплава 825, % по массе. Остальное содержание приходится на железо (Fe).

• Плотность: 8.14 г/см³.
• Температура плавления: 1370–1400 °C.
• Предел прочности Rm: 550 Н/мм².
• Предел текучести Rp0.2: 220 Н/мм².
• Удлинение A5: 30%.
• Твёрдость по Бринеллю: ≤200 HB после растворного отжига.

Коррозионная стойкость в кислотах и хлоридах

Сплав 825 — инженерный сплав общего назначения, стойкий к кислотной и щелочной коррозии как в окислительных, так и в восстановительных средах. Он хорошо работает в серной, фосфорной и азотной кислотах, в органических кислотах, в щелочных растворах гидроксида натрия и гидроксида калия, а также в растворах соляной кислоты.

• Серная кислота — линии травления, испарители, промывочные и погружные трубы, где добавка меди поддерживает стойкость к восстанавливающей кислоте.
• Хлоридные среды — охлаждение морской водой и судовые трубопроводы, где содержание хрома, молибдена и никеля сдерживает точечную и щелевую коррозию.
• Сварные узлы — крайне низкое содержание углерода и титановая стабилизация уменьшают сенсибилизацию и межкристаллитную коррозию в зоне термического влияния.
• Смешанные среды — растворители ядерного топлива, где серная и азотная кислоты и гидроксид натрия обрабатываются в одном и том же оборудовании.

Сплав сохраняет полезные механические свойства при комнатной температуре и вплоть до 550 °C, поэтому его выбирают для горячих кислотных сред, а не для обычных условий эксплуатации.

Где применяется крепёж Incoloy 825

В трубопроводных и нефтеперерабатывающих проектах болты, шпильки и гайки Incoloy 825 ставят на трубные фланцы, насосах, клапанах и ёмкостях, транспортирующих кислотные или сульфидсодержащие среды: сплав противостоит и коррозии, и жёстким условиям эксплуатации.

• Добыча нефти и газа — крепёж в средах, содержащих сульфиды, где стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением не менее важна, чем общая коррозионная стойкость.
• Морские платформы — трубопроводы для морской воды и крепёж, подверженные действию ионов хлора, высокой солёности и давления; сплав сохраняет стабильные механические свойства.
• Транспортировка кислого газа — линии с сульфидсодержащими газами, где коррозионное растрескивание под напряжением разрушает обычный нержавеющий крепёж.
• Нефтепереработка — трубопроводы, насосы и клапаны с горячими кислотными и окисляющими жидкостями при температуре до 550 °C.
• Кислотные производства — нагревательные трубы, ёмкости, корзины и цепи в линиях травления серной кислотой, а также испарители и промывочные трубы при производстве фосфорной кислоты.

При подборе крепежа решающими остаются среда, содержание хлоридов и максимальная расчётная температура: в этих пределах сплав 825 сохраняет прочность и герметичность соединения.

Часто задаваемые вопросы

Чем крепёж Incoloy 825 отличается от крепежа из стали 316?

Сталь 316 работает в слабоагрессивных хлоридных средах, а Incoloy 825 на никелевой основе с добавками молибдена и меди лучше противостоит восстанавливающим кислотам, сульфидным и горячим хлоридным средам.

До какой температуры можно применять крепёж Incoloy 825?

Сплав широко применяют, если рабочая температура не превышает 550 °C. Выше этого предела прочность и окислительную стойкость оценивают отдельно.

Подходит ли Incoloy 825 для кислых сульфидсодержащих сред?

Сплав хорошо противостоит сульфидному растрескиванию под напряжением, поэтому его применяют в оборудовании с коррозионными газами и жидкостями. Перед заказом сверьте твёрдость и состояние термообработки с требованиями проекта.

Какие механические данные использовать в расчётах?

После растворного отжига сплав показывает предел прочности 550 Н/мм², предел текучести 220 Н/мм², удлинение 30% и твёрдость не выше 200 HB.