Hoe veranderen de mechanische eigenschappen van Incoloy 800 in omgevingen met hoge- temperaturen?
Bij temperaturen onder de 600 graden: De sterkte-eigenschappen blijven relatief stabiel. De austenitische matrix behoudt een hoge structurele integriteit en het solide-oplossingsversterkende effect van nikkel- en chroomelementen is nog steeds aanzienlijk. Bij kamertemperatuur is de treksterkte van Incoloy 800 doorgaans 550–650 MPa, en de vloeigrens 200–270 MPa; bij 600 graden neemt de treksterkte enigszins af tot 400–480 MPa, en de vloeigrens daalt tot 120–180 MPa, wat nog steeds kan voldoen aan de last-vereisten van de meeste apparatuur op gemiddelde- temperaturen.
Bij temperaturen tussen 600 graden en 900 graden: De sterkte neemt duidelijker af. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de dislocatiemobiliteit in de matrix toe en neemt de kracht van de korrelgrens geleidelijk af. Bij 800 graden wordt de treksterkte teruggebracht tot 250–320 MPa, en de vloeigrens slechts 80–120 MPa. Vergeleken met conventionele roestvaste staalsoorten heeft Incoloy 800 echter nog steeds een voordeel wat betreft sterktebehoud bij dit temperatuurbereik, dankzij het synergetische effect van een op nikkel-gebaseerde vaste oplossing en neerslag van sporencarbide.
Bij temperaturen boven de 900 graden: De sterkte neemt sterk af, maar blijft voldoende voor toepassingen met niet-zware-belasting en hoge- temperaturen. Bij 1000 graden daalt de treksterkte tot 100–150 MPa, en de vloeigrens bijna 50–80 MPa. In dit stadium vertrouwt de legering voornamelijk op de oxidatieweerstand van de chroomrijke oxidefilm op het oppervlak om de structurele stabiliteit te behouden, in plaats van grote mechanische belastingen te dragen.
Bij temperaturen onder de 600 graden: De rek is matig, doorgaans 30%–40% bij kamertemperatuur, wat een goede vervormbaarheid garandeert tijdens koudvervormen (bijv. buigen, stampen).
Bij temperaturen tussen 600 graden en 900 graden: De ductiliteit neemt aanzienlijk toe, waarbij de rek 45%–55% bereikt. De temperatuurstijging bevordert de uniforme vervorming van de austenitische matrix, vermindert het hardingseffect en maakt de legering geschikt voor vormprocessen bij hoge- temperaturen, zoals warmwalsen en smeden.
Bij temperaturen boven de 900 graden: De rek blijft op een hoog niveau (40%–50%), maar de plastische vervorming is meestal gelokaliseerd aan de korrelgrenzen. Als de temperatuur gedurende langere tijd de 1100 graden overschrijdt, kunnen korrelgrensoxidatie en holtevorming optreden, wat leidt tot een afname van de taaiheid en zelfs brosse breuk.
Bij 700 graden en onder een spanning van 100 MPa kan de kruipbreukduur van Incoloy 800 meer dan 10.000 uur bedragen, wat veel hoger is dan die van 316 roestvrij staal onder dezelfde omstandigheden.
De kruipweerstand van de legering komt voort uit twee aspecten: ten eerste heeft de op nikkel-gebaseerde austenitische matrix een lage stapelfoutenergie en kan deze de dislocatiebeweging effectief belemmeren; ten tweede zullen sporenelementen zoals aluminium en titanium in de legering bij hoge temperaturen fijne intermetallische verbindingen (bijvoorbeeld Ni₃Al, Ni₃Ti) neerslaan, waardoor de dislocaties en korrelgrenzen verder worden vastgelegd.
Wanneer de temperatuur echter hoger is dan 900 graden of de spanning hoger is dan 150 MPa, zal de neerslagfase grof groeien en zal het pinning-effect worden verzwakt, wat resulteert in een aanzienlijke vermindering van de kruip-breeksterkte.
