Materiálový list: Alloy 617 / 2.4663 (Inconel 617 / Nicrofer 5520 Co)
Alloy 617 (W.Nr. 2.4663, UNS N06617) je kovaná superlegura na bázi niklu, chromu a kobaltu, dodatečně zpevněná tuhým roztokem molybdenu a hliníku. Vyniká mimořádnou kombinací vysokoteplotní mechanické pevnosti a excelentní dlouhodobé odolnosti proti tečení kovu (mez creepu) za extrémních teplot nad 800 °C až do 1100 °C. Nabízí špičkovou odolnost vůči cyklické oxidaci, nauhlíčení a metalurgické degradaci, přičemž si zachovává skvělou svařitelnost.
1. Přesné chemické složení
| Prvek (Značka) |
Procentuální podíl (%) |
Hlavní metalurgický význam a vliv |
| Nikl (Ni) |
Min. 44.5 % |
Základní kov matrice, který stabilizuje austenitickou mřížku a poskytuje odolnost proti nitridaci a tepelnému křehnutí. |
| Chrom (Cr) |
20.0 - 24.0 % |
Vytváří přilnavou povrchovou vrstvu oxidu chromitého, která chrání kov před vysokoteplotní oxidací a sulfidací. |
| Kobalt (Co) |
10.0 - 15.0 % |
Klíčový prvek zpevnění tuhého roztoku; radikálně zvyšuje strukturní stabilitu a creepovou žáropevnost za extrémních teplot. |
| Molybden (Mo) |
8.0 - 10.0 % |
Zpevňuje mřížku matrice tuhého roztoku a výrazně zvyšuje mez pevnosti při dlouhodobém teplotním tečení. |
| Hliník (Al) |
0.8 - 1.5 % |
Podílí se na vnitřní oxidické pasivaci a v dlouhodobém horizontu přispívá k precipitačnímu zpevnění. |
| Uhlík (C) |
0.05 - 0.15 % |
Řízený podíl iniciuje tvorbu sekundárních karbidů, které zpevňují hranice zrn proti skluzu za žáru. |
2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)
| Mechanický parametr |
Garantovaná hodnota |
Podmínky a stav materiálu |
| Mez kluzu (Rp 0.2) |
≥ 300 MPa |
V rozpuštěném žíhaném stavu (Solution Annealed); vykazuje vysokou mechanickou stabilitu. |
| Pevnost v tahu (Rm) |
680 - 900 MPa |
Vysoká mechanická pevnost kovaného materiálu poskytující vysokou bezpečnost konstrukčních celků. |
| Tažnost (A5) |
≥ 35 % |
Excelentní plasticita za studena, která usnadňuje náročné strojírenské tváření a ohýbání polotovarů. |
| Mez pevnosti při tečení (Creep) |
Špičková nad 800 °C |
Kombinované zpevnění kobaltem a molybdenem dává slitině bezkonkurenční dlouhodobou odolnost proti creepu. |
3. Fyzikální vlastnosti
| Fyzikální veličina |
Hodnota |
Teplota a poznámka |
| Hustota |
8.36 g/cm3 |
Měrná hmotnost superlegury při pokojové teplotě 20 °C. |
| Bod tání |
1330 - 1375 °C |
Vysoká teplota tavení předurčuje slitinu pro přímé nasazení v nejteplejších zónách pecí a turbín. |
| Tepelná vodivost |
13.4 W/m·K |
Měřeno při 20 °C; roste lineárně se zvyšujícím se teplotním zatížením. |
| Modul pružnosti (E) |
211 GPa |
Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost komponentů. |
4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti
Hlavní metalurgickou předností Alloy 617 je její schopnost udržet si enormní mechanickou integritu a pevnost pod napětím za teplot přesahujících 800 °C, což je hranice, kde většina běžných nerezových ocelí a slitin ztrácí stabilitu. Vysoký obsah chromu ve spolupráci s hliníkem indukuje vznik extrémně stabilního povrchového oxidického filmu. Tento film pevně lpí na kovu a spolehlivě brání vnitřní degradaci i nauhlíčení v drsných průmyslových pecních atmosférách. Slitina vyniká výjimečnou rezistencí vůči cyklické oxidaci a tepelné únavě (thermal fatigue) při střídavém zahřívání a chlazení. Na rozdíl od mnoha jiných kobaltem legovaných materiálů si Alloy 617 zachovává skvělou svařitelnost všemi běžnými metodami, přičemž svarové spoje vykazují dlouhodobě stabilní vysokoteplotní parametry.
5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití
- Letecký průmysl a aerospace: spalovací komory proudových motorů, pouzdra turbín, sálavé plechy a výfukové systémy letadel.
- Petrochemická výroba: pyrolýzní trubky etylenových krakovacích pecí a komponenty parních reformérů na výrobu vodíku.
- Energetika: potrubní systémy a super-kritické komponenty pro pokročilé uhelné elektrárny, parní přehříváky a heliem chlazené vysokoteplotní jaderné reaktory (HTGR).
- Konstrukce průmyslových pecí: retortové pece, retortové jímky, mufle a vysoce namáhané závěsy pro tepelné zpracování kovů.
6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů
| Typ polotovaru |
Technická norma ASTM / ASME / AMS / DIN / EN |
Rozsah platnosti a určení aplikace |
| Plech / Deska / Pás |
ASTM B168 / ASME SB168 / AMS 5887 / DIN EN 10095 |
Válcované žáropevné desky a plechy pro stavbu plášťů spalovacích komor, stěn pecí a krakovacích panelů. |
| Kruhová tyč / Výkovek |
ASTM B166 / ASME SB166 / AMS 5675 / DIN 17752 / B564 |
Kované a tažené tyče pro strojírenské obrábění vysoce zatížených žárových svorníků, pecních hřídelí a turbínových čepů. |
| Trubka bezešvá |
ASTM B163 / B167 / ASME SB163 / SB167 / VdTÜV 485 |
Bezešvé pyrolýzní trubky reformérů (B167) a trubky vysokoteplotních průmyslových výměníků tepla (B163). |
| Trubka svařovaná |
ASTM B516 / B517 / ASME SB516 |
Svařované procesní krakovací trubky velkých průměrů pro energetické a rafinérské instalace. |
| Drát |
ASTM B166 (Drát) / DIN 17753 / AMS 5827 |
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.