1. ASTM A638 ja klassitähiste ulatus
K: Meie hankenimekirjas on kõrgel -temperatuuril kasutatavate kinnitusdetailide jaoks vaja "ASTM A638 Grade 660" ümarlatte. Samuti vajame koostu teise osa jaoks Incoloy 825 vardaid. Kas ASTM A638 võib katta nii A-286 kui ka 825?
A:See on kriitiline erinevus, mis tekitab hangetel sageli segadust. ASTM A638 on spetsiifiline standard, mis hõlmab peamiseltüks konkreetne sulami keemia, üldtuntud kui A-286 (UNS S66286). See ei hõlma sulamit 800, 825 ega 925 standardses tähenduses.
Siin on ASTM A638 ulatuse jaotus:
ASTM A638/A638M:See on standardne spetsifikatsioon "Sademega kõveneva raua baasil valmistatud ülisulamist vardad, sepised ja sepismaterjalid kõrgel{0}}temperatuuril kasutamiseks".
Hinne 660:See on ASTM A638 spetsiifiline klassitähis, mis vastab standardile A-286 (keemia: Fe-25Ni-15Cr-2Ti-1Mo-0,3V). See on kõige tavalisem selle spetsifikatsiooni järgi toodetud klass.
Muud klassid:Standard sisaldab ka klasse 651, 652, 653 jne, kuid need on sama A-286 põhikeemia variatsioonid, millel on väikesed kuumtöötluse variatsioonid või mikroelementide juhtelemendid.
Aga 800, 825 ja 925?
Alloy 800 (UNS N08800):See on tahke -lahusega tugevdatud sulam, mitte sademega{1}}karastuv sulam (välja arvatud juhul, kui tegemist on 800H või 800HT variandiga, mis põhinevad siiski tahke -lahuse ja karbiidi tugevdamisel, mitte sademega kõvenemisel nagu A-286). Tavaliselt tellitakse selleksASTM B408(baar) võiASTM B407(toru).
Sulam 825 (UNS N08825):See on ka peamiselt tahke -lahusesulam, mida kasutatakse korrosioonikindluse tagamiseks, kuigi seda saab külmtöötlemisega mõõdukalt tugevdada. See on kästudASTM B425(baar).
Sulam 925 (UNS N09925):Seeonsademega{0}}karastuv sulam, mis on sarnane A-286-ga. Tavaliselt on see aga tellitudASTM B805(sademega karastatud niklisulamist varraste standard) võiAPI 6ACRAnaftaväljade teenindamiseks.
Tööstuspraktika:
Kui vajate latti kõrge temperatuuriga kinnitusvahendi (nagu turbiini polt) jaoks, mis nõuab kõrget tugevust kuni 1200 °F, telliteASTM A638 Grade 660 (A-286). Kui vajate keemiapumba (sulam 825) korrosioonikindla võlli varda, siis telligeASTM B425. Nende spetsifikatsioonide segamine toob kaasa vale mehaanilised omadused ja keemia ettenähtud teenuse jaoks.
2. Kõrgetemperatuurilised{1}}kinnitused (A-286 / klass 660)
K: Miks on A-286 (klass 660) kuni ASTM A638 väljalaskesüsteemide, turbiinide korpuste ja autode turboülelaadurite kõrgtugevate poltide vaikestandard, mitte roostevaba teras (nt 304 või 316)?
A:A-286 (ASTM A638 klass 660) kõrge temperatuuriga kinnitusdetailide valimise põhjuseks on vajadus säilitada kinnituskoormust (eelkoormust) kõrgetel temperatuuridel, mida tuntakse kuivastupidavus stressile lõõgastumiseks. Standardsed austeniitsed roostevabad terased ebaõnnestuvad, kuna neid ei saa sademetega karastada.
304/316 piirang:
Standardsed 304 ja 316 roostevabad terased on lõõmutatud või külm{2}}töödeldud. Kui neid kasutatakse poldina, mille temperatuur on üle ligikaudu 800 kraadi F (427 kraadi), läbivad need taastumise ja ümberkristallimise. Külmtöö, mis andis neile tugevuse, kaob, polt pehmeneb ja eelkoormus kaob, mis toob kaasa tihendi lekkeid või liigeste eraldumise.
A-286 eelis (ASTM A638):
A-286 on raua-nikli-kroomi sulam, mille tugevus on saadudsademete kõvenemine (vananemine), mitte külm töö.
Gamma Prime ( ′ ′) tugevdamine:Titaani (2,0%) ja alumiiniumi (0,35%) lisamine võimaldab materjalil vananemise ajal sadestada peene metallidevahelise faasi (Ni₃TiAl). Need osakesed blokeerivad dislokatsiooni liikumist isegi kõrgetel temperatuuridel.
Mehaanilised omadused:Lahusega{0}}töödeldud ja vananenud seisundis (ASTM A638 järgi) saavutab A-286 tavaliselt:
Tõmbetugevus: 130-150 ksi (896-1034 MPa)
Tootmistugevus: 85–100 ksi (586–690 MPa)
Need omadused säilivad kuni ligikaudu 1300 kraadi F (704 kraadi).
Termiline stabiilsus:Erinevalt külm{0}}töödeldud materjalidest on A-286 sademed termiliselt stabiilsed. Polt ei muutu spontaanselt pehmeks lihtsalt seetõttu, et see kuumeneb.
Tööstuse suundumus:
Autode turboülelaadurite ja väljalaskekollektori poltide puhul on ASTM A638 Grade 660 suures osas asendanud madalama kvaliteediga roostevaba terase. See tagab vajaliku kinnitusjõu, et säilitada tihendi terviklikkus tuhandete termiliste tsüklite jooksul, vältides heitgaasi lekkeid ja tagades vastavuse heitmetele.
3. Korrosioonikindel võll (sulam 825 ja 925)
K: Projekteerime veealust täiturmehhanismi ja pinnakemikaalide sissepritsepumpa. Mõlemad nõuavad niklisulamist vardaid. Miks võiksime valida pumba võlli jaoks ASTM B425 (sulam 825), aga täiturmehhanismi võlli jaoks ASTM B805 (sulam 925) ja kuidas need on võrreldavad A-286-ga?
A:See stsenaarium illustreerib suurepäraselt materjali valimise erinevustveepõhine korrosioonikindlus(keemiapumbad) versushapu teenus suure tugevusega(veealused ajamid). Kuigi A-286 (ASTM A638) sobib suurepäraselt soojuseks, ei ole see Incoloy variantidega võrreldes sageli esimene valik toatemperatuuril kloriid- või sulfiidkeskkondades.
Sulam 825 (UNS N08825) ASTM B425 järgi:
Tugevdamise mehhanism:Peamiselt tahke{0}}lahendus tugevdatud. Seda kasutatakse tavaliselt lõõmutatud olekus.
Tugevus:Mõõdukas (saagis ~35-60 ksi olenevalt seisundist).
Miks kasutada keemiapumba võlli?Alloy 825 pakub erakordset vastupidavust paljudele söövitavatele ainetele, sealhulgas väävelhappele, fosforhappele ja kloriididele. Pumba võll on pidevalt sukeldatud protsessivedelikku. Prioriteet on täppide ja üldise korrosiooni vältimine, mitte maksimaalse tugevuse saavutamine. Tugevus 825 on piisav pumba võlli väändekoormuste jaoks.
Sulam 925 (UNS N09925) ASTM B805 järgi:
Tugevdamise mehhanism:Sademetes karastatav (sarnane A-286-ga, kuid korrosiooni jaoks on suurem Ni ja Mo).
Tugevus:Kõrge (saagis 85-100+ ksi vananenud seisukorras).
Miks veealune täiturmehhanism?Veealused ajamid vajavad suure tõukejõu tekitamiseks suurt tugevust, kuid need puutuvad kokku ka merevee ja sageli hapude tootmisvedelikega (H₂S). Alloy 925 on spetsiaalselt loodud vastama NACE MR0175/ISO 15156 nõuetele hapu teenindamiseks, saavutades samal ajal mehaaniliste komponentide jaoks vajaliku kõrge voolavuspiiri. Sulam 825 on lõõmutatud olekus liiga pehme täiturmehhanismi suure -pingega mehaaniliste komponentide jaoks.
Võrdlus A-286-ga:
A-286 (ASTM A638) on hea tugevusega, kuid sisaldab ainult ~15% kroomi ja ~1% molübdeeni. Tugevas kloriidisisaldusega või madala pH-ga keskkondades on see vastuvõtlikum aukude tekkele kui 825 või 925. Seetõttumärgkeemiateenistus, 825/925 eelistatakse A-286-le.
4. Kuumtöötluse ja mehaanilise töötlemise kaalutlused
K: Oleme ostnud ASTM A638 klassi 660 (A-286) ümarvardad äärikute töötlemiseks. Latt on osutunud väga raskeks töödelda. Milliseid kuumtöötlustingimusi peaksime veskilt nõudma, et optimeerida töödeldavust ja mida me pärast töötlemist teeme?
A:See on sademetega{0}}kõvenevate sulamite puhul tavaline väljakutse. Kuumtöötlemise seisund, milles lati tellite, on kuluefektiivse töötlemise jaoks ülioluline. ASTM A638 võimaldab materjali tarnida erinevates tingimustes ja selle mõistmine on tsehhi peavalude vähendamisel võtmetähtsusega.
Kaks ühist tarnetingimust:
Lahus lõõmutatud (tingimus A):Baar on kuumutatud ~1800 kraadi F (980 kraadi) ja jahutatud. Selles seisundis on kõvenevad elemendid lahuses. Materjal on suhteliselt pehme (umbes . 20-25 HRC) ja parima töödeldavusega.See on tingimus, mida peaksite töötlemata töötlemiseks taotlema.
Lahus lõõmutatud + vanandatud (tingimus B):Batooni on töödeldud lahusega ja seejärel laagerdatud temperatuuril ~1325 kraadi F (718 kraadi) 16 tundi. See sadestab gamma-praimi, saavutades täistugevuse (umbes . 30-35+ HRC). Sellises olukorras on materjal oluliselt kõvem ja tööriistadele abrasiivsem. Sellises olukorras töötlemine on keeruline ja kulukas.
Optimaalne töövoog:
Hange:Tellige latt ASTM A638-le, täpsustades"Lahenduse lõõmutatud seisund (tingimus A)."
töötlemata töötlemine:Tehke suurem osa töötlusest (treimine, puurimine, keermestamine) pehmes, lõõmutatud olekus. See pikendab tööriista eluiga ja võimaldab materjali kiiremini eemaldada.
Vananemiskuumtöötlus:Pärast töötlemist tuleb osad välja saata sademete kõvenemise (vanandamise) kuumtöötlemiseks. A-286 standardtsükkel on tavaliselt 1325 ° F ± 15 ° F 16 tunni jooksul, millele järgneb õhkjahutus.
Lõpeta töötlemine:Pärast vanandamist võib kuumtöötlemisest tulenevate moonutuste parandamiseks vaja minna väga kerget viimistlust või lihvimist.
Tööstuse märkus:
Kui ostate lati seisukorras "vananenud" (tingimus B) ja proovite töödelda keerulisi äärikuid, riskite tööriista liigse kulumise ja kalli materjali võimaliku lammumisega töötlemisest{0}}indutseeritud pingepragude tõttu.
5. Kriitilise teenuse hanked ja jälgitavus
K: Oleme hankimas ASTM A638 Grade 660 ümarvardad kriitiliste lennukimootori kinnituste jaoks. Tavaline veski sertifikaat näitab keemiat ja tõmbetugevust. Kas see on piisav või vajame toimivuse tagamiseks täiendavaid katseid?
A:Lennundus- või kriitiliste energiatootmisrakenduste puhul on standardne ASTM A638 veskisertifikaat sageli vaid lähtepunkt. Kriitiliste teenuste hankimise "uus trend" hõlmab selliste omaduste täiendava kontrolli nõudmist, mida põhispetsifikatsioon täielikult ei taga.
Standardse sertifikaadi lüngad:
ASTM A638 nõuab tõmbekatset toatemperatuuril. Kuid reaktiivmootori kinnituse puhul peab materjal toimima kõrgel temperatuuril ja püsiva koormuse korral.
Täiendavad hankenõuded ("lisand{0}}"):
Tõmbetugevuskatse kõrgendatud temperatuuril:
Peaksite täpsustama, et tõmbekatse tehakse maksimaalsel kavandatud temperatuuril (nt 1200 kraadi F / 649 kraadi). Kuigi sulam säilitab teadaolevalt tugevuse, on konkreetse soojuse toimimise kontrollimine temperatuuril oluline projekteerimislubade jaoks.
Stressirebenemise testimine:
See on kõrge temperatuuriga kinnitusdetailide{0}}kriitilisim test. Varda kuumusest saadud proov allutatakse kindlale temperatuurile (nt 100 ksi temperatuuril 1200 °F) spetsiifilisele pingele ja mõõdetakse rebenemise aeg. ASTM A638-l on tegelikult lisanõue (S1) pingerebenemise testimiseks. Peate sellele tuginema.
Nõue:Tavaliselt peab proov kestma üle 100 tunni ilma rebenemiseta, mis näitab õiget sademete kõvenemise reaktsiooni.
Tera suurus ja mikrostruktuur:
Täpsustage ASTM E112 tera suuruse nõue (tavaliselt #5 või peenem A-286 puhul), et tagada ühtsed mehaanilised omadused ja ultraheliga kontrollitavus.
Taotlege materjali rabedaks muutvate kahjulike faaside (nt Lavesi faas või sigmafaas) puudumise kontrollimist.
Ultrahelikontroll (ASTM E2375):
Pöörlevate komponentide puhul on sisemine töökindlus ülioluline. Täpsustage, et ümarvardaid kontrollitakse ultraheliga teatud klassini (nt klass AA või A), et tagada sisemise poorsuse või lisandite puudumine.
Tööstuspraktika:
Lennunduse jaoks tellite tavaliseltAMS 5731võiAMS 5737(mis on ASTM A638 ekvivalendid kosmosetööstuses, kuid rangemate kontrollide ja kohustusliku tera suuruse/rebenemise testimisega). Kui kasutate ASTM A638 baasspetsifikatsioonina, peab volitatud inseneriekspert spetsifikatsiooni kohandama, lisades need täiendavad nõuded ostutellimusele.
