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

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.