Inconel 750 против Inconel 625: высокотемпературная прочность vs коррозия/сварка

Inconel 750 (UNS N07750, часто X-750) и Inconel 625 (UNS N06625) — два столпа никелевых сплавов. 750 — упрочняемый выделением (γ') для прочности/ползучести при высоких T. 625 — твердорастворный (Mo+Nb) для коррозионной стойкости и сварки. Разбор для выбора.

Inconel 750 (X-750)

Состав: Ni ≥70%, Cr 14–17%, Fe 5–9%, Ti 2,25–2,75%, Al 0,4–1,0%, Nb 0,7–1,2%, Co ≤1%.
Упрочнение: выделение γ' (Ni₃(Al,Ti)) + γ'' (Ni₃Nb) при старении 650–760°С.
Свойства (после ОТ): σb 1000–1300 МПа, σ0.2 700–1000 МПа, δ 15–25%. Предел ползучести при 650°С ~300–400 МПа.
Коррозия: хорошая окислительная стойкость до 980°С. Средняя стойкость к водной коррозии/питтингу (нет Mo).
Сварка: сложная. Склонность к горячим трещинам (высокая Al+Ti). Требует наплавки ERNiCrFe-7/ERNiCr-3, низкого теплового входа, межпроходной T<150°С, ПОСЛЕВАРКОВОЕ СТАРЕНИЕ (870°С/24ч/охл.печь + 650°С/20ч) для восстановления свойств. PWHT обязателен.

Inconel 625

Состав: Ni 58% мин, Cr 20–23%, Mo 8–10%, Nb 3,15–4,15%, Fe ≤5%, Al≤0,4%, Ti≤0,4%.
Упрочнение: твердый раствор (Mo, Nb в растворе) + выделение карбидов/ниобата при старении (не используется для упрочнения).
Свойства (отпуск 980°С): σb ≥690 МПа, σ0.2 ≥275 МПа (при 20°С), δ≥30%. При 650°С: σ0.2 ~300 МПа, предел ползучести ~150 МПа.
Коррозия: исключительная стойкость к питтингу/щелевой коррозии (Mo+Cr), к SSC (H₂S), к угарению, к щелочам. Стандарт для морской/химической/оффшор.
Сварка: отличная. Наплавка ERNiCrMo-3 (625) или ERNiCr-3 (82). Без PWHT (только снятие напряжений опционально). ЗТВ сохраняет коррозионную стойкость и вязкость.

Сравнение «голова в голову»

Применение

• Inconel 750: лопатки/диски газовых турбин, ракетные двигатели, ядерные реакторы (пружины, болты), нагревательные элементы >700°С, высокотемпературные пружины/зажимы.
• Inconel 625: морские трубопроводы/ризоры (оффшор), химические реакторы/колонны, скрубберы, ЛНГ оборудование, сварные сосуды под давлением (ASME VIII), аэрозольные клапаны, подводные кабели (оболочка).

Гибридные решения

• Inconel 718 (UNS N07718) — «лучшее из двух миров»: γ'' упрочнение (Nb) дает прочность как 750 до 650°С + Mo дает коррозию как 625. Самый популярный никелевый сплав сейчас. Рассматривайте 718 вместо 750/625 для новых проектов 500–650°С.
• Inconel 602CA — для термоциклов >1000°С (см. сравнение 601 vs 602).

Заключение

Inconel 750 — для экстремальной прочности/ползучести при T>650°С, где коррозия не агрессивна (газ/пар). Inconel 625 — для агрессивной коррозии (хлориды, H₂S, угарение) при T<650°С и где нужна сварка без PWHT. Для новых проектов 500–650°С — сначала оцените Inconel 718.