Materiálový list: Alloy X / 2.4665 (Hastelloy X / Inconel HX)

Alloy X (W.Nr. 2.4665, UNS N06002) je kovaná superlegura na bázi niklu, chromu, železa a molybdenu. Vyznačuje se výjimečnou kombinací odolnosti vůči oxidaci, skvělé zpracovatelnosti a vynikající pevnosti za vysokých teplot až do 1200 °C. Slitina je mimořádně stabilní a vysoce odolná vůči koroznímu praskání pod napětím v petrochemických a leteckých aplikacích. Díky své jedinečné metalurgické vyváženosti je již po desetiletí standardem pro spalovací komory a horké zóny plynových turbín.

1. Přesné chemické složení

Prvek (Značka) Procentuální podíl (%) Hlavní metalurgický význam a vliv
Nikl (Ni) Zbytek (cca 47 %) Základní kov matrice poskytující vynikající houževnatost, tvárnost a imunitu vůči chloridovému koroznímu praskání pod napětím.
Chrom (Cr) 20.5 - 23.0 % Vysoký obsah chromu zaručuje tvorbu stabilního oxidického filmu chránícího kov před plošnou oxidací a žárem.
Železo (Fe) 17.0 - 20.0 % Optimalizovaný podíl železa, který podporuje strukturní stabilitu, zlepšuje obrobitelnost a zajišťuje ekonomickou vyváženost.
Molybden (Mo) 8.0 - 10.0 % Hlavní prvek zpevnění tuhého roztoku, který radikálně zvyšuje mechanickou mez kluzu a pevnost v tahu za vysokých teplot.
Kobalt (Co) 0.50 - 2.50 % Přispívá ke stabilitě austenitické matrice a podporuje dlouhodobou odolnost proti creepu.
Wolfram (W) 0.20 - 1.00 % Doplňkový legující prvek zvyšující odolnost mřížky kovu vůči vysokoteplotní deformaci.
Uhlík (C) 0.05 - 0.15 % Kontrolovaný podíl zajišťuje tvorbu jemných stabilních karbidů zpevňujících hranice zrn za žáru.

2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)

Mechanický parametr Garantovaná hodnota Podmínky a stav materiálu
Mez kluzu (Rp 0.2) ≥ 310 MPa V rozpuštěném žíhaném stavu (Solution Annealed); vykazuje vysokou stabilitu proti trvalé deformaci.
Pevnost v tahu (Rm) 690 - 880 MPa Vysoká mechanická pevnost kovaného materiálu garantující dlouhou životnost silnostěnných reaktorů.
Tažnost (A5) ≥ 35 % Mimořádně vysoká plasticita usnadňující náročné strojírenské tváření, zakružování plechů a ohyby potrubních celků za studena.

3. Fyzikální vlastnosti

Fyzikální veličina Hodnota Teplota a poznámka
Hustota 8.22 g/cm3 Měrná hmotnost superlegury při pokojové teplotě 20 °C.
Bod tání 1260 - 1355 °C Široký rozsah tavení matrice tuhého roztoku systému Ni-Cr-Fe-Mo.
Tepelná vodivost 9.1 W/m·K Měřeno při 20 °C; typicky nižší hodnota odpovídající vysoké legovanosti materiálu.
Modul pružnosti (E) 205 GPa Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost komponentů.

4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti

Hlavní metalurgickou předností Alloy X je její vynikající odolnost vůči oxidaci v suchém vzduchu a spalovacích plynech při teplotách až do 1200 °C. Slitina vykazuje neobyčejnou tvarovou a strukturní stálost, díky čemuž je vysoce imunní vůči tepelné únavě (thermal fatigue) a deformačním trhlinám při prudkých cyklických změnách teplot. V petrochemickém a pecním průmyslu prokazuje skvělou rezistenci vůči nauhlíčení a nitridaci. Materiál je rovněž velmi stabilní v redukčních či neutrálních atmosférách průmyslových pecí. Výjimečná vlastnost Alloy X spočívá v její vynikající svařitelnosti všemi běžnými metodami a v excelentní tvárnosti za studena i za tepla – po dlouhodobém provozu za vysokých teplot si zachovává výrazně vyšší zbytkovou houževnatost než srovnatelné kobaltové slitiny.

5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití

6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů

Typ polotovaru Technická norma ASTM / ASME / AMS / DIN Rozsah platnosti a určení aplikace
Plech / Deska / Pás ASTM B435 / ASME SB435 / AMS 5536 / DIN 17750 Válcované žáropevné desky a přesné plechy pro stavbu stěn průmyslových pecí, plášťů spalovacích komor a přírub.
Kruhová tyč / Výkovek ASTM B572 / ASME SB572 / AMS 5651 / DIN 17752 / B564 Kované a tažené tyče pro strojírenské obrábění extrémně zatížených žárových svorníků, pecních hřídelí a turbínových součástí.
Trubka bezešvá ASTM B622 / ASME SB622 / DIN 17751 Bezešvé pyrolýzní trubky reformerů a trubky vysokoteplotních průmyslových výměníků tepla.
Trubka svařovaná ASTM B619 / B626 / ASME SB619 Svařované procesní krakovací trubky velkých průměrů pro energetické, kalcinační a rafinérské instalace.
Drát ASTM B572 (Drát) / DIN 17753 / AMS 5798 Žárové dráty pro průmyslová 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.