1. Mis on ASTM A638 spetsifikatsiooni ulatus ja kuidas see on seotud loetletud sulamite erinevate metallurgiatüüpidega?
ASTM A638 on standardne spetsifikatsioon sadestamis-kõveneva raua (Discaloy, A-286) ja nikkel-baasiga (Incoloy 800, 801, 825, 925) sulamivardadele, sepistele ja kõrge temperatuuriga sepistamisteenustele.
Peamine erinevus selles spetsifikatsioonis on tugevdusmehhanism, mis jagab need sulamid kahte rühma:
Sademed{0}}Kõvastuvad (PH) sulamid: need tarnitakse lahusega lõõmutatud olekus{1}} ja saavutavad suure tugevuse lõpliku vananemiskuumtöötlusega.
A-286 (UNS S66286): raua-nikli-kroomi sulam, mida tugevdab gamma-prime (') sade (Ni₃(Ti,Al)).
Incoloy 925 (UNS N09925): nikkel-raud-kroomisulam, mis on saadud 825-st, mida tugevdavad ka gammaprime sademed.
Tahked{0}}Lahusega tugevdatud sulamid: nende tugevus tuleneb austeniitmaatriksi loomupärasest stabiilsusest ja neid ei saa kuumtöötlemisega karastada. Neid kasutatakse lõõmutatud olekus.
Incoloy 800/800H (UNS N08800/N08810): nikkel-raud-kroomisulam, mis on tuntud kõrgel temperatuuril oksüdatsiooni- ja karburisatsioonikindluse poolest.
Incoloy 825 (UNS N08825): nikkel-raud-kroom-molübdeen-vasesulam, mis on optimeeritud korrosioonikindluse tagamiseks vesikeskkonnas.
ASTM A638 esitab keemilise, mehaanilise ja kuumtöötlemise nõuded 所有这些 (kõigi nende) sulamite jaoks, kui neid kasutatakse varraste ja sepismaterjalina{1}}kandvate komponentide jaoks kõrgel temperatuuril.
2. Miks peaks reaktiivmootori suure-pingega kinnitusdetaili või turbiinilaba puhul ASTM A638 muude sulamite asemel olema A-286 (UNS S66286) ümarlatt?
A-286 on ette nähtud kõige nõudlikumate kõrge-tugevate ja kõrge temperatuuriga-temperatuuride jaoks, kuna see on ainuke tõeline sademete eest kõvastuv supersulam selles rühmas, mis on spetsiaalselt selliseks teenuseks loodud.
Metallurgia: A-286 on raua-baasiline supersulam, mida tugevdab vananemise käigus moodustunud koherentsete gamma-põhisademete (') suur osa. See annab sellele tahke lahusega sulamitega võrreldes märkimisväärse tugevuseelise.
Toimivuse võrdlus:
vs. Incoloy 800/825: nendel tahketel -lahustuvatel sulamitel on mõõdukas tugevus, mis langeb kiiresti üle ~650 kraadi (1200 kraadi F). A-286 säilitab suure saagise ja tõmbetugevuse kuni ~700 kraadi (1300 kraadi F), mis on tsentrifugaal- või tõmbepinge all olevate komponentide jaoks kriitiline.
vs. Incoloy 925: kuigi 925 on ka sademega-karastav, on see optimeeritud korrosioonikindluse tagamiseks nafta- ja gaasitööstuses. Selle kõrge temperatuuritugevus ja mikrostruktuuriline stabiilsus on madalamad kui A-286.
A-286 peamised omadused:
Kõrge tugevuse{0}}ja-kaalu suhe: oluline pöörlevate komponentide jaoks.
Suurepärane libisemisrebenemise tugevus: talub deformatsiooni kõrgel temperatuuril.
Hea oksüdatsioonikindlus: kuni ~1300 kraadi F (704 kraadi) selle 15% Cr-sisaldusest.
Reaktiivmootori turbiini laba või suure -tugeva poldi jaoks teeb suure tõmbetugevuse, roomamiskindluse ja väsimuskindluse kombinatsioon A-286 ümarlati sellest loendist ühemõtteliseks valikuks.
3. Miks on hapugaasi puurkaevu puhul, mis nõuab tugevat-komponente, eelistada Incoloy 925 (UNS N09925) sellest rühmast korrosioonikindlale Incoloy 825-le?
Otsus sõltub nii suure tugevuse kui ka korrosioonikindluse nõudest – kombinatsiooni, mida standard 825 pakkuda ei suuda.
Incoloy 825 (UNS N08825): see on tahke -lahusega tugevdatud sulam. See pakub suurepärast korrosioonikindlust (sarnane 925-ga), kuid sellel on suhteliselt madal voolavuspiir (~35 ksi min lõõmutatud olekus). Puuraugutööriistade, kaevupea komponentide ja kinnitusdetailide puhul ei piisa sellest tugevusest sageli suure tõmbe-, rõhu- ja löökkoormusega toimetulemiseks.
Incoloy 925 (UNS N09925): see on 825 sademe{2}}karastav versioon. See läbib vananemistöötluse, mille käigus sadestatakse gammaprime ( '), suurendades selle voolavuspiiri 100 ksi või sellega võrdseks, säilitades samal ajal 825 perekonna südamiku korrosioonikindluse.
Hapu teenuse rakendus: H₂S-i (hapu teenus) sisaldavates kõrgsurvekõrgtemperatuurilistes (HPHT) kaevudes peavad komponendid vastama NACE MR0175/ISO 15156 nõuetele. Vananenud Incoloy 925 pakub vajalikku:
Suur tugevus: talub puuraukude survet ja koormusi.
Resistance to Sulfide Stress Cracking (SSC): Its high Nickel content (>38%) annab kaasasündinud immuunsuse.
Üldine korrosioonikindlus: kloriidide, CO₂ ja muude hästivooluvedelike käsitsemiseks.
Seetõttu on ülitugeva-klapivarre, riidepuu või liitmiku jaoks hapu teeninduskeskkonnas optimaalne materjal Incoloy 925 ümarlatt, mis ületab lõhe korrosioonikindluse 825 ja eksootilisemate sulamite tugevuse vahel.
4. Kuidas erineb esmane kasutusfookus Incoloy 800H ja Incoloy 825 baaride puhul, nagu seda reguleerib ASTM A638?
Nende kasutusala määrab nende koostis, mis on suunatud kahele erinevale peamisele lagunemismehhanismile: kõrge{0}}temperatuuriline keskkonnamõju vs. vesikorrosioon.
Incoloy 800H (UNS N08810) baar:
Peamine fookus: kõrge{0}}temperatuuri tugevus ja keskkonnakindlus.
Põhiomadused: suurepärane vastupidavus oksüdatsioonile, karburiseerumisele ja sulfidatsioonile; hea roome-rebenemistugevus kuni ~1500 kraadi F (815 kraadi).
Tüüpilised kasutusalad: ahjude rakised, kiirgustorud, kuumtöötlemisretordid, termosüvendid ja konstruktsioonikomponendid kõrgtemperatuurilistes{0}}töötlusseadmetes. Klass "H" tagab optimaalse süsinikusisalduse ja tera suuruse roomamiskindluse tagamiseks.
Incoloy 825 (UNS N08825) baar:
Peamine fookus: vastupidavus veepõhisele korrosioonile.
Põhiomadused: Suurepärane vastupidavus väävel- ja fosforhappele, kloriidipunktidele ja pingekorrosioonipragudele.
Tüüpilised kasutusalad: Pumba võllid, klapivarred, kinnitusdetailid ja segistid keemilises töötlemises, marineerimisliinides ja avamereveesüsteemides. See valitakse selle toimimise tõttu märjas, happelises või kloriidi{1}}sisaldavas keskkonnas, sageli palju madalamal temperatuuril kui 800 H.
Kokkuvõtlikult: määrate kuuma ahju sees oleva komponendi jaoks 800 H baari. Väävelhappepumba võlli jaoks määrate 825 baari.
5. Mis on valmistamise seisukohast kriitiline kaalutlus-keevisõmbluse kuumtöötlemise järel, kui töötate sademe-karastuvate sulamitega (A-286 ja 925) võrreldes tahke lahusega sulamitega (800 ja 825)?
Keevitusejärgne kuumtöötlus- (PWHT) on põhimõtteliselt erinev ja on kõige kriitilisem samm iga klassi kavandamise eesmärgi saavutamiseks.
Tahkete{0}}lahustuvate sulamite (800, 825) jaoks:
Eesmärk: taastada korrosioonikindlus ja leevendada pingeid kuum{0}}mõjutatud tsoonis (HAZ) ilma tugevust muutmata.
PWHT: lahusega lõõmutamine (nt 1700–1850 kraadi F 825 jaoks), millele järgneb kiire jahutamine. See lahustab kõik kahjulikud kroomkarbiidid, mis võivad keevitamise ajal HAZ-i sadeneda, taastades täieliku korrosioonikindluse. Tugevuse suurenemist ei toimu.
Sademetele{0}}karastuvatele sulamitele (A-286, 925):
Eesmärk: arendada kogu keevisõmbluse kõrget tugevust.
PWHT: kohustuslik sademega kõvenemise (vananemise) töötlemine pärast keevitamist.
Kriitiline järjestus: kogu keevitus peab toimuma pehmel, lahusega lõõmutatud{0}}materjalil. Pärast keevitamise lõpetamist vanandatakse kogu komponent (nt A-286 puhul 1300–1400 °F, 925 puhul ~1200 °F). See põhjustab tugevdavate gammaprime sademete ühtlast moodustumist mitteväärismetallis, HAZ-is ja keevismetallis.
Vea tagajärg: juba -vananenud materjali keevitamine põhjustab HAZis tõsiseid pragusid. Keevitamise järgselt vananemata jätmine jätab komponendi lõõmutatud seisundi nõrgaks, mis võib põhjustada katastroofilist riket koormuse all.
Valmistamisreegel: A-286 ja 925 puhul on mantraks "Keevita pehme, seejärel kõvasta". 800 ja 825 jaoks on see "Korrosioonikindluse keevitamine ja lõõmutamine".
