Materiálový list: Alloy 601 / 2.4851 (Inconel 601 / Nicrofer 6023)
Alloy 601 (W.Nr. 2.4851, UNS N06601) je univerzální konstrukční superlegura na bázi niklu a chromu s řízeným přídavkem hliníku. Je navržena pro aplikace vyžadující nejvyšší možnou odolnost vůči vysokoteplotní oxidaci a odlupování okují za sucha. Vyznačuje se vynikající mechanickou pevností za tepla, vysokou strukturní stabilitou a excelentní odolností vůči koroznímu napadení v drsných průmyslových atmosférách při teplotách až do 1180 °C.
1. Přesné chemické složení
| Prvek (Značka) |
Procentuální podíl (%) |
Hlavní metalurgický význam a vliv |
| Nikl (Ni) |
58.0 - 63.0 % |
Základní kov matrice poskytující vynikající žárovou houževnatost a vysokou odolnost proti nitridaci a chloridovému koroznímu praskání. |
| Chrom (Cr) |
21.0 - 25.0 % |
Vysoký obsah chromu (vyšší než u Alloy 600) zásadně spolupracuje s hliníkem při tvorbě vysoce stabilního oxidačního filmu. |
| Hliník (Al) |
1.0 - 1.7 % |
Klíčový modifikační prvek. Vyvolává vznik vnitřní submikroskopické bariéry oxidu hlinitého, která dává slitině jedinečnou pasivitu v extrémním žáru. |
| Železo (Fe) |
Zbytek (cca 14 %) |
Doprovodný konstrukční kov stabilizující austenitickou matrici tuhého roztoku. |
| Mangan (Mn) |
Max. 1.0 % |
Technologická příměs zlepšující tvárnost za tepla a deoxidující ocelovou lázeň při tavení. |
| Uhlík (C) |
Max. 0.10 % |
Udržován v kontrolovaném rozsahu pro tvorbu sekundárních karbidů mírně zpevňujících strukturu. |
2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)
| Mechanický parametr |
Garantovaná hodnota |
Podmínky a stav materiálu |
| Mez kluzu (Rp 0.2) |
≥ 200 MPa |
V rozpuštěném žíhaném stavu (Solution Annealed); vykazuje vysokou plasticitu pod napětím. |
| Pevnost v tahu (Rm) |
550 - 750 MPa |
Bezpečný pevnostní rozsah pro válcované i kované konstrukční polotovary pecních těles. |
| Tažnost (A5) |
≥ 30 % |
Skvělá plasticita za studena usnadňující náročné tváření, zakružování plechů a ohyby trubek. |
| Mez pevnosti při tečení (Creep) |
Vysoká stabilita |
Slitina vykazuje dobrou dlouhodobou odolnost proti deformaci creepem pod napětím při teplotách nad 600 °C. |
3. Fyzikální vlastnosti
| Fyzikální veličina |
Hodnota |
Teplota a poznámka |
| Hustota |
8.11 g/cm3 |
Měrná hmotnost superlegury při pokojové teplotě 20 °C (příznivě nižší hmotnost díky podílu hliníku). |
| Bod tání |
1360 - 1411 °C |
Vysoká teplota tavení předurčuje slitinu pro přímé dlouhodobé vystavení extrémnímu průmyslovému žáru. |
| Tepelná vodivost |
11.2 W/m·K |
Měřeno při 20 °C; plynule roste se zvyšujícím se teplotním zatížením (např. 19.0 W/m·K při 600 °C). |
| Modul pružnosti (E) |
207 GPa |
Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost konstrukčních dílů. |
4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti
Hlavní metalurgickou předností Alloy 601 je její fenomenální odolnost vůči vysokoteplotní oxidaci a odlupování okují až do teploty 1180 °C. Přítomnost hliníku iniciuje vznik vysoce stabilní povrchové ochranné kůry oxidů chromu a hliníku, která pevně drží na povrchu kovu a neodlupuje se ani při prudkém cyklickém chlazení a zahřívání. Slitina vykazuje mimořádnou rezistenci vůči nauhlíčení a nitridaci v pecních atmosférách. Vysoký podíl niklu navíc zaručuje, že je materiál plně imunní vůči transkrystalickému koroznímu praskání vyvolanému chloridy pod napětím za mokra. Slitina má výbornou svařitelnost a její struktura nepodléhá tepelnému křehnutí po dlouhodobém žíhání, což z ní činí ideální volbu pro stavbu tepelných průmyslových zařízení.
5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití
- Konstrukce průmyslových pecí: retortové pece, mufle, sálavé trubky hořáků, nosné pecní rošty, koše a zavážecí systémy pro tepelné zpracování kovů.
- Chemický průmysl: podpůrné mřížky katalyzátorů, reaktory pro katalytické spalování čpavku při výrobě kyseliny dusičné a ohřívače par.
- Petrochemická výroba: komponenty parních reformérů, spalovací komory a potrubní systémy pro transport horkých plynů.
- Ekologické technologie: součásti spaloven odpadu, tepelné reaktory a filtry pro čištění horkých průmyslových spalin.
6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů
| Typ polotovaru |
Technická norma ASTM / ASME / DIN / EN |
Rozsah platnosti a určení aplikace |
| Plech / Deska / Pás |
ASTM B168 / ASME SB168 / DIN EN 10095 |
Válcované žáropevné desky a plechy pro stavbu stěn průmyslových pecí, retort, spalovacích komor a přírub. |
| Kruhová tyč / Výkovek |
ASTM B166 / ASME SB166 / DIN 17752 / B564 |
Kované a tažené tyče pro strojírenské obrábění vysoce zatížených žárových svorníků, pecních hřídelí a závěsů. |
| Trubka bezešvá |
ASTM B163 / B167 / ASME SB163 / SB167 / VdTÜV 431 |
Bezešvé přesné trubky pro technologické parních reformery a trubkové svazky vysokoteplotních průmyslových výměníků tepla. |
| Trubka svařovaná |
ASTM B516 / B517 / ASME SB516 |
Svařované procesní krakovací trubky větších průměrů pro energetické a rafinérské vzduchotechnické instalace. |
| Drát |
ASTM B166 (Drát) / DIN 17753 |
Žárové dráty pro průmyslové pecní sítě, tkané dopravní pásy do žárových pecí a speciální high-temperature spojovací materiál. |
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Data jsou sjednocena z oficiálních specifikací výrobců Special Metals, VDM Metals a Haynes International za účelem křížového porovnání ekvivalentů.