1. Kaip šiuos nikelio lydinius galima sistemingai suskirstyti į kategorijas pagal jų pagrindinę inžinerinę funkciją?
Šiuos lydinius galima veiksmingai suskirstyti į tris pagrindines šeimas, remiantis jų pagrindine dizaino filosofija ir dominuojančiomis savybėmis:
| Kategorija | Pirminė funkcija | Pagrindinių lydinių filosofija | Lydinių pavyzdys |
|---|---|---|---|
| Korozijai{0}}Atsparūs lydiniai (CRA) | Atspari degradacijai agresyvioje cheminėje aplinkoje. | Didelis Ni, Cr, Mo ir kartais Cu atsparumas rūgštims, chloridams ir šarmams. | Hastelloy C-276, Inconel 625, Monel 400, Incoloy 825 |
| Aukštai{0}}temperatūrai ir karščiui-atsparūs lydiniai | Išlaiko tvirtumą ir atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje. | Kieto{0}}tirpalo stiprinimas ir (arba) grūdinimas nuo kritulių, skirtas naudoti krosnyse ir turbinose. | „Inconel 600“, „Inconel 718“, „Incoloy 800/800H“ |
| Specialios paskirties -lydiniai | Aptarnaukite labai specifinę nišą. | Unikali kompozicija tikslinei nuosavybei. | Monel 401 (optimizuota elektrinė varža) |
Pastaba: kai kurie lydiniai, pvz., Inconel 625 ir Incoloy 800, puikiai tinka abiejose kategorijose, todėl yra ypač universalūs.
2. Kuri lydinio plokštė iš šio sąrašo būtų optimali cheminio apdorojimo indui, kuriame tvarkoma karšta, koncentruota sieros rūgštis, ir kodėl?
Hastelloy C-276 (UNS N10276) yra plačiai laikomas geriausiu šios paslaugos pasirinkimu.
Samprotavimas:
Sieros rūgštis yra redukuojanti rūgštis. Nors vario guolių lydiniai, tokie kaip Monel 400, pasižymi dideliu atsparumu, jie gali būti jautrūs oksidacijai. Hastelloy C-276 suteikia didesnę saugos ribą dėl:
Didelis molibdeno kiekis (~15-17%): Molibdenas yra pagrindinis elementas, atsparus redukuojančioms rūgštims, tokioms kaip sieros ir druskos rūgštis, esant įvairioms koncentracijoms ir temperatūroms.
Subalansuotas chromas (~14,5-16,5%): Suteikia atsparumą oksiduojančioms priemaišoms, kurių gali būti rūgštyje.
Volframas (~3-4,5 %): dar labiau padidina atsparumą mažėjančiai aplinkai.
Nors Inconel 625 taip pat yra puikus, C-276 didesnis molibdeno kiekis dažnai tampa pirmuoju pasirinkimu pačiomis sunkiausiomis sąlygomis, susijusiomis su karšta, koncentruota sieros rūgštimi. Monel 400 gali būti naudojamas kaip deaeruota rūgštis, tačiau jame nėra chromo, jei yra kokių nors oksiduojančių medžiagų.
3. Koks yra esminis metalurginis skirtumas tarp Inconel 625 ir Inconel 718, kuris lemia jų terminį apdorojimą ir pritaikymą?
Esminis skirtumas yra jų stiprinimo mechanizmas:
„Inconel 625“ (UNS N06625): tai tvirtas tirpalu sustiprintas lydinys. Jo įspūdingą stiprumą lemia masyvūs molibdeno (Mo) ir niobio (Nb) atomai, ištirpinti jo nikelio -chromo matricoje. Šie atomai sukuria didelę gardelės įtempimą, stipriai trukdydami dislokacijos judėjimui.
Terminis apdorojimas: naudojamas atkaitintoje būsenoje. Jis negali būti sukietintas termiškai apdorojant.
Taikymas: idealiai tinka naudoti, kai reikia didelio stiprumo, puikaus pagaminimo ir aukščiausio atsparumo korozijai „suvirinant“, pvz., slėginiams indams, šilumokaičio plokštėms ir kamino įdėklams.
„Inconel 718“ (UNS Nr. 07718): tai kietėjantis lydinys. Jo stiprumas atsiranda dėl kieto -tirpalo stiprinimo ir dviejų nuoseklių fazių nusodinimo: gama pirminio (') ir, dar svarbiau, gama dvigubo-pradžio ('') [Ni₃Nb].
Terminis apdorojimas: reikalingas specifinis sendinimo terminis apdorojimas (pvz., 720 laipsnių temperatūroje 8 valandas, krosnyje atvėsinti iki 620 laipsnių, palaikyti 8 valandas), kad susidarytų šios stiprinančios nuosėdos.
Taikymas: pasirinktas didžiausio stiprumo ir atsparumo valkšnumui programoms, pvz., reaktyvinio variklio komponentams, dujų turbinų dalims ir didelio našumo{0}} tvirtinimo detalėms. Jis dažnai naudojamas kaip plokštė apdirbant didelio-įtempimo komponentus.
4. Incoloy 800, 800H ir 800HT dažnai nurodomi pakaitomis, tačiau turi esminių skirtumų. kas jie tokie?
Tai yra to paties pagrindinio lydinio (Ni-Fe-Cr) variantai, turintys esminių anglies, aliuminio ir titano kiekio skirtumų, dėl kurių jie optimizuojami aukštoje{2}}temperatūroje.
| Lydinys | UNS kodas | Pagrindinis skirtumas | Pirminė implikacija |
|---|---|---|---|
| Incoloy 800 | N08800 | Standartinis laipsnis. | Geras bendrosios paskirties-atsparumas aukštai{1}}temperatūrai korozijai. |
| Incoloy 800H | N08810 | Kontroliuojamas didelis anglies (0,05-0,10%) ir stambių grūdelių dydis. | Puikus atsparumas valkšnumui plyšimui, užtikrinantis ilgalaikį-apkrovos-laikymą aukštoje temperatūroje. |
| Incoloy 800HT | N08811 | Didesnis (Al+Ti) Didesnis arba lygus 0,85 % ir kontroliuojamas anglies/grūdelių dydis, pvz., 800H. | Dar didesnis stiprumas ir geresnis stabilumas reikliausioms{0}}aukštos temperatūros programoms. |
Pasirinkimo taisyklė: ne{0}}konstrukcinei krosnies daliai gali pakakti 800. Spinduliavimo vamzdžių arba reformerinių pakabų, kurios turi išlaikyti apkrovą metų metus esant 1000 laipsnių F+, 800H arba 800HT yra privalomos.
5. Koks yra pagrindinis Monel 400 plokštės suvirinimo aspektas, palyginti su kitais išvardytais lydiniais, gamybos požiūriu?
Svarbiausia suvirinant Monel 400 (UNS N04400) yra jo ypatingas jautrumas užterštumui -sukeltam karštam įtrūkimui, ypač nuo sieros (S) ir švino (Pb).
Problema: siera ir švinas sudaro žemos{0}}lydymosi-eutektikos, kuri suvirinimo siūlės kietėjimo metu atsiskiria iki grūdelių ribų ir sukelia tarpkristalinį įtrūkimą.
Palyginimas: nors švara yra svarbi visiems didelio našumo -lydiniams, Monel 400{1}}dėl to visiškai negalima derėtis. Užteršimo pasekmės yra greitesnės ir sunkesnės.
Geriausia praktika:
Kruopšti švara: ant visų paviršių, užpildo metalo (ERNiCu-7) ir įrankių neturi būti alyvos, riebalų, dažų ir, svarbiausia, žymėjimo pieštukų, kuriuose yra sieros, žymių.
Specialūs įrankiai: naudokite įrankius (šepečius, šlifuoklius), kurie nebuvo naudojami angliniam plienui ar kitoms galimai teršioms medžiagoms valyti.
Jungties konstrukcija: naudokite plačius griovelių kampus, kad atitiktų didesnį jo šiluminį plėtimąsi ir prastesnį suvirinimo baseino sklandumą, palyginti su plienu.
Jei nesilaikysite šių veiksmų, suvirinimo siūlės beveik neabejotinai įtrūks, o panašus pažeidimas naudojant Inconel 625 gali būti atlaidesnis.
