1. Obecná náchylnost k praskání při tepelném cyklování
Inconel 600 není přirozeně náchylný k praskání tepelnou únavou za normálních provozních podmínek. Jeho vysoký obsah niklu poskytuje dobrou tažnost a houževnatost a jeho koeficient tepelné roztažnosti (CTE) je relativně stabilní ve srovnání s mnoha nerezovými oceli. V těžkých nebo dlouhodobých tepelných cyklech však může k praskání přispívat několik mechanismů.
2. Primární krakovací mechanismy v tepelném cyklování
(1) Praskání tepelnou únavou
Tepelná únava nastává, když opakované zahřívání a ochlazování vytváří cyklická tepelná napětí. Mezi klíčové faktory patří:
Rozdílná expanze/kontrakce mezi Inconelem 600 a sousedními materiály (např. podpěry z nerezové oceli nebo uhlíkové oceli).
Omezená expanze součástí, jako jsou trubky, trubkovnice a závěsy pece.
Vysokoteplotní tečení v kombinaci s cyklickým namáháním vede k akumulaci poškození mikrostruktury.
Za těchto podmínek může Inconel 600 vytvářet trhliny z tepelné únavy, zejména ve svarech a tepelně{1}}ovlivněných zónách (HAZ).
(2) Korozní praskání (SCC) při tepelném cyklování
Inconel 600 je citlivý na mezikrystalové korozní praskání pod napětím (IGSCC) v určitých prostředích, zejména:
Voda o vysoké teplotě (např. v jaderných parogenerátorech)
Žíravé prostředí (NaOH, KOH)
Prostředí-obsahující chloridy
Tepelné cyklování může zhoršit SCC:
Podpora tvorby hranic zrn ochuzených o chrom- (senzibilizace) při středních teplotách (kolem 600–700 stupňů).
Vyvolání cyklického napětí, které urychluje iniciaci a šíření trhliny.
Způsobování pronikání prostředí do mikrotrhlin během fází chlazení.
Citlivost Inconel 600 na SCC je dobře -zdokumentována v jaderném průmyslu, kde tepelné cyklování ve vodě o vysoké teplotě- vedlo v minulosti k významným problémům s praskáním.
(3) Praskání svaru při tepelném cyklování
Svařované spoje jsou obzvláště zranitelné, protože:
Svary mají vyšší zbytková napětí.
HAZ může vykazovat růst zrn a sníženou tažnost.
Tepelné cykly mohou způsobit únavu svarového kovu a HAZ IGSCC.
Mezi běžné typy praskání ve svarech Inconel 600 při tepelném cyklování patří:
Praskání za tepla (praskání při tuhnutí) ve svarovém kovu.
Praskání za studena (praskání-vyvolané vodíkem), pokud dojde ke kontaminaci vlhkostí.
Mezikrystalové praskání v HAZ v důsledku senzibilizace.
