INCONEL690 (UNS N06690/W.Nr.2.4642) adalah Chromel tinggi, yang memiliki ketahanan korosi yang sangat baik terhadap banyak media air korosif dan atmosfer suhu tinggi. Paduan 690 tidak hanya memiliki ketahanan terhadap korosi, tetapi juga memiliki kekuatan tinggi, stabilitas metalurgi yang baik, dan kinerja pemrosesan yang baik. Kandungan kromium dalam jumlah besar membuat paduan ini memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap bahan kimia pengoksidasi dan gas pengoksidasi suhu tinggi. Kandungan nikel yang tinggi memberikan kemampuan untuk menahan retak korosi tegangan di lingkungan yang mengandung klorin dan larutan natrium hidroksida.
Sifat paduan INCONEL690 cocok untuk berbagai aplikasi dalam larutan asam nitrat atau asam nitrat/asam fluorida. Misalnya, pemanas ulang gas buang yang digunakan untuk produksi dan pemanasan asam nitrat, koil dan tangki pemanas larutan asam nitrat/asam hidrofluorik yang digunakan untuk pengawetan baja tahan karat dan pemrosesan ulang bahan bakar nuklir. Ketahanan paduan terhadap gas yang mengandung belerang membuatnya menjadi bahan yang menarik untuk pembuangan limbah radioaktif dari peralatan vitrifikasi seperti unit gasifikasi batubara, peralatan pembakar dan vitrifikasi yang digunakan untuk mengolah saluran asam sulfat, tungku pemrosesan petrokimia, penukar panas aliran bersama, insinerator, dan kaca.
Dalam berbagai air bersuhu tinggi, Alloy 690 menunjukkan laju korosi yang rendah dan ketahanan yang sangat baik terhadap retak korosi tegangan. Oleh karena itu, paduan 690 banyak digunakan dalam tabung pembangkit uap, sekat, pelat tabung, dan perangkat keras untuk pembangkit listrik tenaga nuklir.
Karakteristik pipa paduan Inconel 690 meliputi karakteristik komposisi, sifat fisik, sifat mekanik, sifat pengelasan, stabilitas struktural, ketahanan korosi di berbagai media dan kondisi teknologi yang sesuai. Artikel ini meninjau evolusi komposisi paduan Inconel 690 di luar negeri selama bertahun-tahun dan peran berbagai elemen penyusun, dengan penekanan khusus pada kemungkinan efek yang baik dari sejumlah nitrogen pada kontrol butir paduan Inconel 690, mengurangi kromium batas butir penipisan, dan meningkatkan ketahanan terhadap retak korosi tegangan intergranular. Proses pembuatan paduan Inconel6 90 disediakan, termasuk parameter untuk proses peleburan, pemrosesan, dan perlakuan panas. Pola pelarutan dan pengendapan karbida dalam paduan Inconel 690 selama perlakuan larutan padat dan perlakuan TT, serta dampaknya terhadap kinerja layanan, ditekankan.
Pengaruh berbagai elemen terhadap sifat-sifat paduan Incone1690:
Paduan Incone1690 (selanjutnya disebut sebagai 690 paduan) adalah jenis Cr yang mengandung sekitar 30% berat paduan tahan korosi berbasis nikel Austenitik yang banyak digunakan sebagai bahan untuk tabung perpindahan panas di pembangkit listrik tenaga nuklir karena perengkahan korosi tegangannya yang sangat baik ( SCC) perlawanan. Paduan 690 mengandung sejumlah kecil S, N, dan sejumlah kecil Ti, C dan elemen paduan lainnya, yang rentan terhadap mikrosegregasi selama pemadatan, menghasilkan pengendapan fase yang berbahaya, memengaruhi kinerja kerja panas dan ketahanan korosi paduan. Oleh karena itu, untuk lebih mengoptimalkan komposisi paduan 690 dan meningkatkan kinerja komprehensifnya, artikel ini menggunakan optical microscopy (OM), electron probe microanalyzer (EPMA), scanning electron microscopy (SEM), dan transmission electron microscopy (TEM) untuk secara sistematis mempelajari pemisahan unsur dan perilaku pengendapan fase selama proses pemadatan nitrogen yang mengandung 690 paduan. Efek suhu superheating leleh dan laju leleh pada perilaku evolusi nitrida dalam paduan 690 juga dipelajari dan didiskusikan.
Perilaku pemadatan 690 paduan dengan konten N mulai dari 0.001 hingga 0,110% berat dipelajari menggunakan "metode pendinginan pemadatan isotermal". Hasil menunjukkan bahwa unsur N tidak mempengaruhi suhu likuidus Paduan 690, tetapi menurunkan suhu padat. Ketika kandungan N meningkat dari 10ppm menjadi 1100ppm, temperatur solidus menurun dari 1362OC menjadi 1354oC. Ti, Cr, Ni, dan Fe mengalami mikrosegregasi selama proses pemadatan, dimana Ti dan Cr merupakan unsur-unsur segregasi positif sedangkan Ni dan Fe merupakan unsur-unsur segregasi negatif. Dengan meningkatnya kandungan N, konsentrasi Cr dalam fase cair residu meningkat, sedangkan konsentrasi Ti dan Ni menurun. Namun, pengaruh kandungan N terhadap konsentrasi Fe tidak signifikan. C dan S memiliki kecenderungan segregasi yang jelas di zona koagulasi akhir.
Unsur N mempengaruhi jenis endapan yang terbentuk selama proses pemadatan paduan 690. Endapan pada paduan N rendah (10-200ppm) 690 adalah TiN, Ti (C, N), Ti4C2S2, dan (Ti, Cr) S, sedangkan endapan pada kandungan N tinggi (300-1100ppm ) paduan 690 adalah TiN, (Ti, Cr) N, CrS, Cr2C, dan Cr7C3.
Nitrida tipe TiN atau Ti (C, N) adalah endapan pemadatan utama dalam Paduan 690. Ketika suhu panas berlebih meningkat dan laju leleh menurun, fraksi volume TiN skala mikro yang diendapkan selama pemadatan menurun secara signifikan. Dengan meningkatnya suhu overheating, ukuran rata-rata TiN berkurang dan morfologinya berubah dari blok biasa menjadi butiran halus. Pengaruh laju leleh terhadap ukuran rata-rata dan morfologi TiN tidak signifikan. Setelah anil homogenisasi dan deformasi kompresi dingin, sejumlah besar skala submikron Ti (C, N) tersebar dan diendapkan selama proses anil rekristalisasi dari sampel padat paduan 690. Jumlah presipitasi meningkat dengan meningkatnya suhu overheating dan menurun dengan meningkatnya laju leleh. Skala sub mikron Ti (C, N) yang tersebar tidak dapat secara efektif mencegah pertumbuhan butir, tetapi dapat meningkatkan kekuatan matriks paduan 690.
Penelitian Proses Cold Working dan Intermediate Heat Treatment pada Paduan Inconel690:
Evolusi struktur mikro dan sifat paduan 690 selama pengerjaan dingin dan perlakuan panas menengah dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa deformasi cold rolling, suhu annealing, dan holding time semuanya memiliki pengaruh yang signifikan terhadap ukuran butir dan kekerasan paduan 690. Keseragaman ukuran butir setelah anil setelah 30 persen cold rolling deformasi secara signifikan lebih baik daripada setelah 50 persen dan 70 persen deformasi. Proses anil perantara yang sesuai untuk paduan 690 adalah 1060 derajat × 10 menit atau 1100 derajat × 3 menit
Metode penempaan untuk batangan paduan Inconel690:
Metode penempaan batang paduan Inconel 690 termasuk dalam bidang pemrosesan tekanan logam. Bahan baku batang tempa adalah ingot baja peleburan terak elektro, suhu pemanasan penempaan adalah 1200 derajat ± 10 derajat , dan waktu pengawetan panas tungku Negage sebelum penempaan dihitung dari ukuran baja batangan. Deformasi perpanjangan pembukaan billet dikontrol pada 20 persen -30 persen , jumlah pengumpanan L dikontrol dalam kisaran 0.5-0.8j, suhu penempaan akhir di atas 950 derajat , dan billet ditempa menjadi batang persegi dengan penampang melintang. Setelah billet dibuka, billet dikembalikan ke tungku untuk pemanasan dan pengawetan panas; Deformasi menengah diterapkan sepanjang arah diagonal penampang billet, dan jumlah deformasi dikontrol dalam kisaran 20-50 persen . Jumlah makan L dikontrol dalam kisaran 0,5-0,8 jam, dan suhu penempaan akhir lebih besar dari 900 derajat. Jumlah deformasi api akhir dikendalikan di atas 35 persen, dan suhu penempaan akhir lebih besar dari 800 derajat. Batang paduan I-690 yang ditempa oleh penemuan ini memiliki keseragaman struktur yang tinggi, lintasan deformasi yang lebih sedikit, dan dapat secara efektif mengurangi biaya produksi.
