Inconel 690 ist einAustenitische Superlegierung mit hohem -Chrom-Nickel--Eisengehaltspeziell für außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit-insbesondere Spannungsrisskorrosion (SCC)-in aggressiven Umgebungen mit hohen-Temperaturen entwickelt. Es baut auf der Leistung früherer Inconel-Legierungen (z. B. Inconel 600) auf, weist jedoch einen deutlich höheren Chromgehalt auf, was es zum Material der Wahl für Anwendungen macht, bei denen Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung ist, beispielsweise in Kernkraftwerken.
Zu den wichtigsten Merkmalen von Inconel 690 gehören:
Überlegene Korrosionsbeständigkeit: Sein hoher Chromgehalt (über 27 %) ermöglicht die Bildung eines dichten, stabilen Passivfilms aus Chromoxid (Cr₂O₃) auf der Oberfläche. Dieser Film verhindert das Eindringen von korrosiven Medien wie Wasser, Dampf und Mineralsäuren und widersteht SCC in Wasserumgebungen mit hoher{2}}Temperatur (ein großes Risiko für nukleare Komponenten) stark.
Hohe-Temperaturstabilität: Es behält seine mechanische Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit bis zu etwa 1093 Grad (2000 Grad F) bei und bietet zuverlässige Leistung sowohl in oxidierenden als auch in mäßig reduzierenden Atmosphären.
Vorteile der austenitischen Mikrostruktur: Wie Inconel 600 hat es eine austenitische Struktur (kubisch flächenzentriert), die eine hervorragende Duktilität, Zähigkeit und Verarbeitbarkeit bietet. Es kann leicht geschweißt, geschmiedet, gewalzt oder bearbeitet werden, ohne dass komplexe Wärmebehandlungen zur Aushärtung- erforderlich sind.
Spezialisierter Anwendungsfokus: Es wird hauptsächlich in Kernkraftwerken (z. B. Dampferzeugerrohren, Reaktorbehältereinbauten) sowie in chemischen Verarbeitungsanlagen und Hochtemperatur-Wärmetauschern-verwendet, bei denen die Beständigkeit gegen Korrosion und thermische Wechselwirkungen nicht-verhandelbar ist.
Die chemische Zusammensetzung von Inconel 690 wird streng kontrolliert, um der Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen SCC, Priorität einzuräumen und gleichzeitig die mechanische Integrität aufrechtzuerhalten. Nachfolgend finden Sie die typische Zusammensetzung (nach Gewichtsprozent, Gew.-%) gemäß den wichtigsten Industriestandards (z. B. ASTM B168, AMS 5541, ASME SB-168):
Die Härte von Inconel 690 wird hauptsächlich durch seine bestimmtWärmebehandlungszustand, da es sich um eine austenitische Legierung handelt (nicht ausscheidungsgehärtet) und zur Anpassung der mechanischen Eigenschaften auf Kaltumformung oder Glühen angewiesen ist. Im Gegensatz zu Inconel X750 kann es nicht durch Alterungswärmebehandlungen verstärkt werden. Nachfolgend finden Sie typische Härtewerte für die häufigsten wärmebehandelten Zustände, gemessen mit den Skalen Rockwell B (HRB), Rockwell C (HRC) oder Brinell (HB) (gemäß ASTM/AMS-Standards):
Glühen ist die Standardwärmebehandlung für Inconel 690. Dabei wird auf 1065–1120 Grad (1950–2050 Grad F) erhitzt und anschließend schnell abgekühlt (Abschrecken mit Wasser) oder kontrolliert abgekühlt. Dieser Zustand optimiert die Korrosionsbeständigkeit und Duktilität und eignet sich daher für die meisten kritischen Anwendungen (z. B. Kerndampferzeugerrohre).
Rockwell B (HRB): ~70 – 80
Brinell (HB): ~170 – 200
Rockwell C (HRC): ~<20 (too soft to measure accurately with the HRC scale)
Kaltbearbeitung (z. B. Kaltwalzen, Kaltziehen oder Kaltfließpressen) belastet die austenitische Mikrostruktur und erhöht die Härte und Festigkeit auf Kosten einer verringerten Duktilität. Dieser Zustand wird für Anwendungen verwendet, die eine höhere mechanische Leistung erfordern (z. B. Hochdruckanschlüsse), bei denen die Korrosionsbeständigkeit leicht beeinträchtigt sein kann.
Härtewerte skalieren mit derGrad der Kaltumformung(z. B. 20 %, 40 % oder 60 % Dickenreduzierung):
Leichte Kaltverformung (Reduzierung um 20–30 %): Rockwell B (HRB) ~80 – 85; Brinell (HB) ~200 – 230
Mäßige Kaltverformung (Reduzierung um 30–50 %): Rockwell B (HRB) ~85 – 90; Brinell (HB) ~230 – 260
Heavy cold work (>50 % Reduzierung): Rockwell B (HRB) ~90 – 95; Brinell (HB) ~260 – 300; Rockwell C (HRC) ~20 – 25
Manchmal wird nach der Kaltbearbeitung oder dem Schweißen eine Spannungsarmglühbehandlung (typischerweise 700–900 Grad / 1290–1650 Grad F für 1–4 Stunden) angewendet, um Restspannungen zu reduzieren (die Spannungsrisse verursachen können). Durch diesen Prozess wird die Legierung im Vergleich zum kaltverformten Zustand leicht erweicht:
Rockwell B (HRB): ~75 – 85 (abhängig von der vorherigen Kaltbearbeitung)
Brinell (HB): ~180 – 230
