Incoloy 825 è una lega nichel-ferro-cromo con aggiunte di molibdeno, rame e titanio, scelta per gli acidi e l’acqua di mare più che per la resistenza a temperatura. Lo stesso grado si scrive Alloy 825, oppure con il suo numero UNS N08825; la designazione europea è 2.4858. Longrui Forging forgia l'825 in corpi valvola, coperchi e componenti di processo nel suo stabilimento nella contea di Yunhe, Zhejiang, Cina, dove i pezzi singoli vanno da 5 kg a 520 kg.
Il grado si colloca tra l’acciaio inossidabile e le leghe di nichel per alta temperatura, sia nel prezzo sia nella destinazione. Rispetto al 316L aggiunge nichel e molibdeno in misura sufficiente a resistere agli acidi riducenti e agli ambienti con cloruri; rispetto all’Alloy 625 rinuncia alla resistenza alle alte temperature e guadagna un prezzo più basso per gli stessi impieghi in corrosione umida.
Che cos’è l’Alloy 825
L'825 è una lega austenitica nichel-ferro-cromo, stabilizzata con titanio, e deve la sua resistenza alla corrosione alla chimica più che a un trattamento termico. Non esiste alcuna fase di invecchiamento: la condizione di fornitura è quella ricotta.
| Elemento | Composizione, % |
|---|---|
| Nichel | 38,0 – 46,0 |
| Cromo | 19,5 – 23,5 |
| Ferro | bilancio, da circa 22 |
| Molibdeno | 2,5 – 3,5 |
| Rame | 1,5 – 3,0 |
| Titanio | 0,6 – 1,2 |
| Alluminio | 0,20 max |
| Carbonio | 0,05 max |
La densità è 8,14 g/cm³ e l’intervallo di fusione è di circa da 1370 a 1400 °C. La durezza Brinell allo stato ricotto si attesta intorno a 85–95 sulla scala Rockwell B, il che significa che il grado si lavora più come un acciaio inossidabile che come l’Alloy 718. Per un ordine di fucinatura i valori che contano sono quelli della ASTM B564: 85 ksi (586 MPa) di carico di rottura minimo e 35 ksi (240 MPa) di snervamento minimo, con valori tipici allo stato ricotto ancora più alti, circa 100 ksi di carico di rottura e 45 ksi di snervamento.
Alloy 825, Incoloy 825 e Inconel 825
Arrivano regolarmente richieste di Inconel 825. Questa designazione non esiste: Inconel e Incoloy sono due famiglie diverse dello stesso produttore, e l'825 appartiene al lato Incoloy, la famiglia nichel-ferro-cromo. Alloy 825, Incoloy 825, UNS N08825, 2.4858 e NICr21Mo sono tutti lo stesso materiale.
Nella pratica questo conta, perché un disegno, un registro di colata e un certificato devono concordare. Noi emettiamo offerte e certificati con il nome della lega e il numero UNS, così il grado riportato sul documento non può essere confuso con quello di una famiglia diversa.
Alloy 825 o Alloy 625: come scegliere
Questo è il confronto che ricorre più spesso, perché entrambi i gradi si acquistano per servizio corrosivo ed entrambi si forgiano nello stesso stabilimento. Non sono intercambiabili, e la domanda decisiva è che cosa attacca il pezzo:
| Alloy 825 | Alloy 625 | |
|---|---|---|
| Base | Nichel-ferro-cromo con Cu e Ti | Nichel-cromo-molibdeno, niobio |
| Indurimento | Soluzione solida, nessuna fase di invecchiamento | Soluzione solida, nessuna fase di invecchiamento |
| Ideale per | Acidi riducenti, acido solforico e fosforico, acqua di mare, corrosione per vaiolatura e interstiziale | Cloruri e corrosione sotto sforzo, ossidazione ad alta temperatura, gas acido |
| Temperatura di esercizio | Servizio in umido; oltre circa 538 °C la struttura cambia e la duttilità diminuisce, quindi non è un grado per scorrimento viscoso | Mantiene una resistenza utilizzabile fino a circa 980 °C |
| Costo relativo | Inferiore | Superiore |
| Parti tipiche | Parti per impianti acidi e attrezzature di decapaggio, serbatoi e interni, parti di tubazioni di processo, flange, corpi valvola | Componentistica per acqua di mare e subsea, parti per processi chimici, scarichi ad alta temperatura e interni valvola |
Una regola approssimativa che regge in pratica: se il servizio è caldo, o il livello di cloruri è severo, la risposta è Alloy 625, oppure Alloy 718 dove la resistenza deve essere mantenuta in temperatura. Se il servizio è un acido umido o un attacco di acidi misti a temperature ordinarie, 825 fa il lavoro a un costo inferiore. Dove un componente è esposto a entrambe le condizioni, la lega viene scelta per la peggiore delle due, e lo diremo in fase di richiesta.
Alloy 825 o Alloy 20: come scegliere
Alloy 20 si presenta come l’altra risposta per il servizio in acido, quindi vale la pena chiarire dove le due leghe si differenziano. Entrambe sono leghe nichel-ferro-cromo per la corrosione in umido, e nell’acido solforico a concentrazione intermedia si comportano più o meno allo stesso modo; la differenza è quanto nichel contiene ciascuna e cosa contiene il resto dell’ambiente.
| Alloy 825 | Alloy 20 | |
|---|---|---|
| Numero UNS | N08825 (2.4858) | N08020 (2.4660) |
| Nichel | 38,0 a 46,0 % | 32,0 a 38,0 % |
| Rame | 1,5 a 3,0 % | 3,0 a 4,0 % |
| Stabilizzante | Titanio | Niobio più tantalio |
| Ideale per | Acido solforico e fosforico, acqua di mare, corrosione sotto sforzo da cloruri, e servizio che alterna condizioni ossidanti e riducenti | Acido solforico come servizio principale, con buona resistenza all’acido nitrico e fosforico e ai cloruri |
| Attenzione | Oltre circa 538 °C la struttura cambia e la duttilità diminuisce, quindi non è un grado per scorrimento viscoso | La corrosione sotto sforzo da cloruri è contrastata, ma la corrosione generalizzata in servizio con cloruri no; la velocità aumenta all’aumentare del tenore di cloruri |
| Norma di fucinatura | ASTM B564 | ASTM B462 |
La divisione pratica è questa. Dove l’acido solforico è l’intero servizio e la finestra di concentrazione e temperatura è definita, Alloy 20 è la scelta usuale. Dove lo stesso impianto vede anche cloruri, acqua di mare o acido fosforico, o si alterna tra condizioni ossidanti e riducenti, 825 lascia un margine più ampio, e in acido diluito è la più forte delle due.
Le norme sono il punto in cui le richieste hanno più spesso bisogno di correzioni. I pezzi fucinati in 825 sono realizzati secondo ASTM B564, mentre flange, raccordi e parti valvola in Alloy 20 sono richiamati secondo ASTM B462. Se un disegno indica Alloy 20 e il servizio è adatto a 825, o viceversa, lo diremo in fase di richiesta, prima di impegnare l’attrezzatura.
Dove viene utilizzato Alloy 825
- Apparecchiature per impianti di acido solforico e fosforico: evaporatori, parti di scambiatori di calore, serbatoi
- Linee di decapaggio e trattamento superficiale: serpentine di riscaldamento, cestelli, ganci, serbatoi
- Parti di tubazioni di processo chimico, flange e corpi valvola
- Componenti per il controllo dell’inquinamento e per scrubber
- Tubazioni per pozzi petroliferi e di gas dove il servizio è umido e corrosivo anziché caldo
- Apparecchiature per il riprocessamento del combustibile nucleare
Dove l'825 è la risposta sbagliata: qualsiasi applicazione in cui la resistenza allo scorrimento viscoso o la resistenza alle alte temperature sia un fattore di progetto. Al di sopra di circa 538 °C la lega subisce modifiche microstrutturali che riducono la duttilità e la resilienza, motivo per cui non viene specificata per le sezioni calde. Per questi servizi la risposta è 625 o 718, non un pezzo in 825 più massiccio.
Cosa forgiamo in 825
- Corpi e coperchi per valvole di processo, chimiche e per impianti acidi
- Flange e particolari ad anello, secondo le tabelle ASME B16.5 o secondo le dimensioni di progetto
- Componenti per tubazioni, alloggiamenti e forme singole lavorate a partire dal disegno
- Pezzi singoli da 5 kg a 520 kg, forgiati sulla pressa multidirezionale da 6.000 T o su una delle presse più piccole
- Forniti grezzi di forgiatura, sgrossati o completamente lavorati secondo il disegno, con registrazioni dimensionali per le superfici lavorate
- Esame ultrasonoro, con particelle magnetiche, con liquidi penetranti e visivo, con ambito definito in base all’ordine
Forgiatura e trattamento termico
L'825 viene forgiato nella stessa fascia di temperatura delle altre leghe di nichel della nostra gamma e non indurisce per invecchiamento, quindi il trattamento termico dopo la forgiatura è una sola ricottura anziché un ciclo di solubilizzazione e invecchiamento:
- La finestra di forgiatura viene mantenuta e registrata, così il pezzo viene lavorato al suo interno e non ai limiti
- Ricottura a 1700–1800 °F [930–980 °C], poi raffreddamento rapido, in aria o in acqua
- Ogni colata controllata con il nostro spettrometro, compresi il titanio e il rame che distinguono l'825 da una semplice lega nichel-ferro
- Temperature del forno e del mezzo di raffreddamento registrate per il lotto, e il diagramma può accompagnare l’ordine
Il motivo per cui la ricottura è importante su questo grado è la resistenza alla corrosione anziché la resistenza meccanica: è ciò che mantiene i carburi e le fasi intermetalliche in soluzione dopo la forgiatura, e la velocità di raffreddamento successiva fa parte del risultato. I dettagli del ciclo di trattamento termico per grado sono nella pagina dei materiali.
Norme, documenti e collaudo
I forgiati in 825 sono realizzati secondo ASTM B564, la specifica per forgiati in lega di nichel. La stessa composizione chimica in forma di tubazione rientra nella B423, le tubazioni saldate nella B424 e i tubi saldati nella B425, quindi una richiesta che mescola queste designazioni è di solito una richiesta di tubazioni, e conviene stabilire quale forma di prodotto è richiesta prima di calcolare il prezzo.
La fornitura di un ordine in 825 comprende normalmente un certificato di collaudo EN 10204 3,1. Quando un progetto richiede il collaudo con testimone, su richiesta può essere fornito un 3,2 firmato da un ispettore esterno, quotato come voce separata. I risultati chimici e meccanici, i rapporti NDT per l’ambito concordato e il diagramma del trattamento termico accompagnano la spedizione, e ogni pezzo è rintracciabile fino al suo numero di colata. Il nostro elenco delle attrezzature è nella pagina Capacità, e il set completo dei certificati è nella pagina delle certificazioni.
Approfondimenti
Domande frequenti
Cos’è Alloy 825?
Alloy 825, UNS N08825, è una lega austenitica nichel-ferro-cromo con aggiunte di molibdeno, rame e titanio. È realizzata per la resistenza agli acidi e al servizio con cloruri più che per la resistenza alle alte temperature, ed è fornita allo stato ricotto. Il nome commerciale è Incoloy 825 e la designazione europea è 2.4858.
Alloy 825 è uguale a Incoloy 825 o a Inconel 825?
Alloy 825 e Incoloy 825 sono lo stesso materiale; Inconel 825 non esiste come designazione. Inconel e Incoloy sono famiglie di leghe separate dello stesso produttore, e 825 appartiene alla famiglia Incoloy. Alloy 825, Incoloy 825 e UNS N08825 sono lo stesso materiale, ed è ciò che compare sulle nostre offerte e sui certificati.
Qual è la differenza tra Alloy 825 e Alloy 625?
Scopo. 825 è realizzata per la corrosione a umido, in particolare acidi riducenti e servizio con zolfo, e non viene usata dove la resistenza allo scorrimento viscoso è un fattore di progetto. 625 è realizzata per servizio severo con cloruri e per la resistenza alle alte temperature, e mantiene una resistenza utilizzabile fino a circa 980 °C. 625 costa di più. Se un componente è soggetto sia a condizioni calde sia altamente corrosive, normalmente la risposta è 625.
Qual è la differenza tra Alloy 20 e Alloy 825?
Alloy 20 (UNS N08020) contiene più rame, dal 3,0 al 4,0 %, e meno nichel, dal 32,0 al 38,0 %, e viene acquistata dove l’acido solforico è il servizio principale. Alloy 825 contiene dal 38,0 al 46,0 % di nichel con titanio, e copre una gamma più ampia di ambienti, inclusi cloruri, acqua di mare e acido fosforico, oltre a servizio che alterna condizioni ossidanti e riducenti. Nell’acido solforico di concentrazione intermedia le due si comportano in modo molto simile, e nell’acido diluito 825 è la più resistente delle due. Anche le norme di fucinatura differiscono: le fucinature in 825 rientrano nella ASTM B564, e le flange, i raccordi e le parti valvola in Alloy 20 rientrano nella ASTM B462.
Potete fucinare corpi valvola e flange in Alloy 825?
Sì. Lo facciamo, ed è una parte normale del lavoro sulle leghe di nichel qui: corpi e coperchi, flange, parti ad anello e componenti di processo tra 5 kg e 520 kg. Ricottura, verifica chimica e controlli non distruttivi vengono eseguiti tutti internamente. Inviate il disegno con la norma e l’ambito di prova richiesto, e l’offerta segue.
Quale trattamento termico richiede Alloy 825?
Una ricottura, a 1700–1800 °F [930–980 °C], seguita da raffreddamento rapido in aria o in acqua. Uno stadio di invecchiamento non otterrebbe nulla su questa qualità, perché la sua resistenza non deriva dalla precipitazione. La ricottura serve a mantenere intatta la resistenza alla corrosione dopo l’operazione di fucinatura, e il ciclo viene registrato.
Il certificato riporta il titanio e il rame?
Sì. Ogni colata viene analizzata sul nostro spettrometro, e il rapporto riporta la chimica completa, titanio e rame inclusi, accanto ai risultati meccanici per lo stato ricotto.
A quale norma sono realizzate le fucinature in 825?
La ASTM B564 copre le fucinature. Tubi e tubazioni con la stessa chimica rientrano invece nelle B423, B424 e B425, ed è per questo che vale la pena chiarire prima una richiesta mista.