Materiálový list: Alloy X-750 / 2.4669 (Inconel X-750 / Nicrofer 7016 TiNb)

Alloy X-750 (W.Nr. 2.4669, UNS N07750) je precipitačně vytvrditelná superlegura na bázi niklu a chromu, legovaná hliníkem, titanem a niobem. Kombinuje vysokou pevnost v tahu a vysokou mez kluzu s vynikající odolností proti creepu (tečení kovu) a relaxaci napětí při zvýšených teplotách až do 700 °C. Navíc vykazuje výbornou odolnost vůči vysokoteplotní oxidaci a korozi v širokém spektru průmyslových prostředí a zachovává si špičkovou houževnatost v kryogenních podmínkách.

1. Přesné chemické složení

Prvek (Značka) Procentuální podíl (%) Hlavní metalurgický význam a vliv
Nikl (Ni) + Kobalt (Co) Min. 70.0 % Základní kov matrice zajišťující plně stabilní austenitickou strukturu, korozní stálost a vysokou houževnatost.
Chrom (Cr) 14.0 - 17.0 % Zaručuje vysokou korozivzdornost a brání povrchové oxidaci kovu za vysokých teplot.
Titan (Ti) 2.25 - 2.75 % Klíčový prvek pro srážkové vytvrzení; reaguje s niklem za vzniku zpevňující intermetalické fáze gama-prim (\(\gamma'\)).
Niob (Nb) + Tantal (Ta) 0.70 - 1.20 % Spolupůsobí při vytvrzování, stabilizuje strukturu mřížky a zvyšuje mechanickou pevnost za žáru.
Hliník (Al) 0.40 - 1.00 % Podílí se na tvorbě zpevňující fáze gama-prim a napomáhá vnitřní oxidické pasivaci kovu.
Železo (Fe) 5.0 - 9.0 % Doprovodný strukturní prvek tvořící kostru mřížky tuhého roztoku.
Uhlík (C) Max. 0.08 % Kontrolované množství, které podporuje tvorbu stabilních sekundárních karbidů na hranicích zrn.

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

Mechanický parametr Garantovaná hodnota Podmínky a stav materiálu
Mez kluzu (Rp 0.2) ≥ 720 MPa Ve stavu po plném precipitačním vytvrzení stárnutím (Solution Treated + Aged). U pružinových drátů za studena zpevněných dosahuje mez kluzu ještě vyšších hodnot.
Pevnost v tahu (Rm) 1050 - 1250 MPa Extrémní pevnostní parametry garantující vysokou odolnost vůči vysokému mechanickému namáhání.
Tažnost (A5) ≥ 18 % Materiál si i přes vysokou tvrdost zachovává optimální plasticitu bránící křehkému lomu.
Odolnost proti relaxaci Vynikající do 650 °C Klíčová vlastnost; materiál si pod trvalým mechanickým stlačením (např. u pružin) dlouhodobě udržuje stabilní vratnou sílu.

3. Fyzikální vlastnosti

Fyzikální veličina Hodnota Teplota a poznámka
Hustota 8.28 g/cm3 Měrná hmotnost superlegury při pokojové teplotě 20 °C.
Bod tání 1395 - 1425 °C Vysoká teplota tavení předurčuje materiál pro bezpečný provoz v horkých zónách reaktorů.
Tepelná vodivost 12.0 W/m·K Měřeno při 20 °C; plynule roste s rostoucím teplotním namáháním.
Modul pružnosti (E) 214 GPa Modul pružnosti v tahu zaručující špičkovou strukturní tuhost mechanických komponentů.

4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti

Hlavní metalurgickou předností Alloy X-750 je její mimořádná odolnost vůči mechanické relaxaci napětí za vysokých teplot. Zatímco běžné oceli a slitiny v žáru ztrácejí svou pružnost (pružiny trvale ochabnou), intermetalické srážky hliníku a titanu u Inconelu X-750 drží strukturu mřížky stabilní až do 700 °C. Z hlediska korozní odolnosti vykazuje tato superlegura excelentní stálost v oxidačních atmosférách, průmyslových spalinách a široké škále chemických médií. Je vysoce imunní vůči transkrystalickému koroznímu praskání vyvolanému chloridy pod napětím. V jaderné energetice prokazuje výborné chování ve vysokoteplotní čisté vodě reaktorů. Tvářením za studena a vhodnou kombinací žíhání a stárnutí lze mechanické a creepové parametry přesně přizpůsobit konkrétnímu typu průmyslového nasazení.

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
Kruhová tyč / Výkovek ASTM B637 / ASME SB637 / AMS 5667 / DIN 17752 / B564 Kované a tažené tyče, kovárenské polotovary pro mechanické obrábění reaktorových svorníků, ventilových hřídelí a turbínových dílů.
Plech / Deska / Pás ASTM B670 / ASME SB670 / AMS 5542 / DIN 17750 Válcované žáropevné desky a plechy pro stavbu plášťů spalovacích komor a vysokopevnostních plochých membrán.
Trubka bezešvá DIN 17751 / ISO 15156-3 Přesné bezešvé trubky a pouzdra pro technologické rozvody a reaktorové ochranné jímky senzorů.
Trubka svařovaná ASTM B516 / ASME SB516 Svařované konstrukční trubky pro high-temperature odtahové a procesní systémy.
Drát ASTM B637 (Drát) / AMS 5698 / AMS 5699 / DIN 17753 Za studena tažené a kalibrované dráty určené specificky pro výrobu kritických vysokoteplotních pružin v aerospace a ventilech.

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.