1. Všeobecná náchylnosť na praskanie pri tepelnom cyklovaní
Inconel 600 nie je prirodzene náchylný k praskaniu tepelnou únavou za normálnych prevádzkových podmienok. Jeho vysoký obsah niklu poskytuje dobrú ťažnosť a húževnatosť a jeho koeficient tepelnej rozťažnosti (CTE) je relatívne stabilný v porovnaní s mnohými nehrdzavejúcimi oceľami. Avšak v ťažkých alebo dlhotrvajúcich tepelných cyklických prostrediach môže k praskaniu prispieť niekoľko mechanizmov.
2. Primárne krakovacie mechanizmy v tepelnom cyklovaní
(1) Praskanie z tepelnej únavy
Tepelná únava nastáva, keď opakované zahrievanie a ochladzovanie vytvára cyklické tepelné namáhanie. Medzi kľúčové faktory patria:
Rozdielna expanzia/zmršťovanie medzi Inconelom 600 a priľahlými materiálmi (napr. podpery z nehrdzavejúcej ocele alebo uhlíkovej ocele).
Obmedzená expanzia komponentov, ako sú rúrky, rúrkové plechy a závesy pece.
Dotvarovanie pri vysokých{0}}teplotách v kombinácii s cyklickým namáhaním, čo vedie k akumulácii poškodenia mikroštruktúry.
Za týchto podmienok môže Inconel 600 vytvárať trhliny z tepelnej únavy, najmä vo zvaroch a tepelne{1}}ovplyvnených zónach (HAZ).
(2) Korózne praskanie (SCC) pri tepelnom cyklovaní
Inconel 600 je náchylný na medzikryštálové korózne praskanie (IGSCC) v určitých prostrediach, najmä:
Voda s vysokou{0}}teplotou (napr. v jadrových parných generátoroch)
Leptavé prostredie (NaOH, KOH)
Prostredia-obsahujúce chloridy
Tepelné cyklovanie môže zhoršiť SCC:
Podpora tvorby hraníc zŕn ochudobnených o chróm- (senzibilizácia) pri stredných teplotách (okolo 600 – 700 stupňov ).
Vyvolanie cyklického napätia, ktoré urýchľuje iniciáciu a šírenie trhlín.
Spôsobenie prieniku prostredia do mikrotrhlín počas fáz chladenia.
Citlivosť Inconel 600 na SCC je dobre-zdokumentovaná v jadrovom priemysle, kde tepelné cyklovanie vo vode s vysokou-teplotou viedlo v minulosti k významným problémom s praskaním.
(3) Praskanie zvarov pri tepelnom cyklovaní
Zvarové spoje sú obzvlášť zraniteľné, pretože:
Zvary majú vyššie zvyškové napätia.
HAZ môže zaznamenať rast zŕn a zníženú ťažnosť.
Tepelné cykly môžu spôsobiť únavu zvarového kovu a HAZ IGSCC.
Bežné typy praskania vo zvaroch Inconel 600 pri tepelnom cyklovaní zahŕňajú:
Horúce praskanie (praskanie pri tuhnutí) vo zvarovom kove.
Prasknutie za studena (praskanie-indukované vodíkom), ak dôjde ku kontaminácii vlhkosťou.
Medzikryštálové praskanie v HAZ v dôsledku senzibilizácie.
