310S va Incoloy 800: oʻchoq va pechlar uchun-issiqlikka chidamli qotishma tanlash

Kirish

Olovli pechlar, pechlar va termal ishlov berish-muhandislari muntazam ravishda bir xil material qaroriga duch kelishadi: -samarali issiqlikka chidamli-zanglamaydigan po‘latni belgilang yoki barqaror yuqori harorat- uchun qurilgan nikel{3}}temir-xrom qotishmasigacha ko‘taring.310S zanglamaydigan po'latva Incoloy 800 (shu jumladan 800H va 800HT variantlari) ushbu qaror uchun eng ko'p taqqoslanadigan ikkita nomzoddir. Ikkalasi ham yuqori haroratda oksidlanishga qarshilik ko'rsatadi, ikkalasi ham oson ishlab chiqariladi va payvandlanadi va ikkalasi ham muntazam ravishda o'choq eshiklarida, mufflelarda, nurli quvurlarda va issiqlik bilan ishlov berish moslamalarida- paydo bo'ladi.

Ularning ishlashi keskin farq qiladi, ammo karbürizatsiya atmosferasi, doimiy mexanik yuk yoki uzoq vaqt xizmat ko'rsatish oralig'i rasmga kirsa. Ushbu maqola ikkita qotishmani tarkibi, harorat qobiliyati, oksidlanish va karburizatsiyaga chidamliligi, yorilish kuchi-yorilishi, ishlab chiqarish talablari va umumiy egalik narxi bo'yicha taqqoslaydi, shunda muhandislar va xaridorlar qotishmani boshqa yo'l bilan emas, balki dasturga moslashtirishi mumkin.

310S ni Incoloy 800 dan metallurgik jihatdan nimasi bilan ajratib turadi?

Tarkibi farqi ushbu maqolada muhokama qilingan har bir quyi oqimdagi unumdorlik farqining asosiy sababidir. 310S asosiy qotishma elementi sifatida xromni va ikkinchi darajali ostenit stabilizatori sifatida nikelni olib yuradi, shuning uchun u nikel qotishmasidan ko'ra zanglamaydigan po'lat sifatida tasniflanadi. Incoloy 800 bu nisbatni o'zgartiradi: nikel asosiy qotishma qo'shimchasi, xrom ikkinchi darajali va temir asosiy metall emas, balki balansni tashkil qiladi. Yuqori nikel miqdori 800{5}}seriyali qotishmalarning uglerod diffuziyasiga chidamliligini va haroratda mustahkamligini ta'minlaydi - lekin nikel ham qimmatroq xom ashyo hisoblanadi, shuning uchun Incoloy 800 seriyali mahsulotlari 310S dan yuqori turg'un narxga ega.

Manba: ASTM A240/A480 (310S); ASTM B407/B408/B409 va UNS N08810 tegirmon xususiyatlari (Incoloy 800H). Diapazonlar nominal spetsifikatsiya chegaralari; joriy tegirmon sinov hisoboti bilan tekshiring.

O'choqqa xizmat ko'rsatish uchun yana ikkita kompozitsiya tafsilotlari muhimdir. Birinchidan, 310S 310 standart navining past uglerodli variantidir (bu 0,25% gacha uglerodga imkon beradi); 310S dagi pastki uglerod payvandlashdan keyin sezuvchanlik va intergranular korroziyaga qarshilikni yaxshilaydi. Ikkinchidan, Incoloy 800H oʻzi Incoloy 800 ning boshqariladigan{8}}uglerodli,-don oʻlchamdagi{10}}variantidir va Incoloy 800HT alyuminiy{13}}plyus-titan diapazonini yanada mustahkamlaydi - moʻynaning mustahkamligini oshirish va tozalash{16} uchun jarayon{17}}isitgich xizmati, bu 4-bo'limda muhokama qilinadi.

Qaysi qotishma yuqori doimiy ish haroratiga bardosh beradi?

310S odatda taxminan 2000 daraja F (1093 daraja) gacha bo'lgan uzluksiz oksidlanish qarshiligi va yuqori xrom miqdori tufayli shunga o'xshash diapazonga intervalgacha yoki engil tsiklik xizmat ko'rsatish uchun baholanadi. Pech va o'choqqa xizmat ko'rsatishda 310S uchun amaliy cheklovchi oksid shkalasi - emas, balki sigma-faza hosil bo'lishidir. Taxminan 1200 daraja F va 1650 daraja F (650–900 daraja) oralig'ida uzoq muddatli ta'sir qilishdan so'ng, 310-oilaviy zanglamaydigan po'latlar xona haroratining qattiqligi va egiluvchanligini pasaytiradigan mo'rt intermetalik sigma fazasini hosil qilishi mumkin. Pech eshiklari va o'choq komponentlari kabi bu harorat diapazoni bo'ylab qayta-qayta aylanib yuradigan asbob-uskunalar, harorat oralig'ining yuqori qismida doimiy ishlaydigan uskunalarga qaraganda, bu ta'sirga ko'proq ta'sir qiladi.

Incoloy 800Hva 800HT uzoq{1}}taxminan 2000 daraja F (1093 daraja )gacha bo'lgan uzoq muddatli xizmat ko'rsatish uchun baholanadi, bunda qisqa{6}}davomli ekskursiyalar tezroq kuch yo'qotilishi va oksidlanish hisobiga undan yuqori bo'lishi mumkin. 800-seriyali qotishmalar-kamida 2100 daraja F (1149 daraja) haroratda eritilib, qoʻpolroq, oʻrmalanishga chidamliroq don strukturasi{15}}boʻlganligi sababli va ularning yuqori nikel miqdori bizga taʼsir etuvchi sigma-fazali mexanizmni bostirgani va qayta oʻtkazuvchanlikka moyilligi sababli. pechning ishlash diapazonining kengroq qismi bo'ylab, shu jumladan takroriy termal tsikl orqali.

Qaysi qotishma oksidlovchi va karbonlashtiruvchi atmosferaga yaxshiroq qarshilik ko'rsatadi?

Ikkala qotishmaning ham oksidlanishga chidamliligi birinchi navbatda xromdan kelib chiqadi, u yuqori haroratda himoya xrom{0}}oksid shkalasini hosil qiladi. 310S aslida Incoloy 800H ga qaraganda ko'proq xromni olib yuradi (taxminan 25% ga nisbatan taxminan 21%), bu 310S ning kuchli, tejamkor havo o'tkazuvchisi bo'lib qolishi sabablaridan biridir. chig'anoqlar va burner apparati.

Karbürizatsiya qarshiligi boshqa mexanizm bo'lib, bu erda ikkita qotishma eng keskin ajralib turadi. Uglerodga boy atmosferadan{1}}metall yuzasiga uglerodning oʻtishi koʻp jihatdan nikel tarkibiga bogʻliq, chunki nikel uglerod uchun juda past eruvchanlikka ega va uning ichkariga tarqalishini sekinlashtiradi. Uglevodorodni qayta ishlash boʻyicha 800H trubkasi boʻyicha dala maʼlumotlari{4}}nikel 310 oilasiga mansub zanglamaydigan poʻlatlar oʻlchanadigan darajada tezroq karburizatsiya qilinadigan sharoitlarda qotishma koʻp yillik taʼsirdan keyin egiluvchanlik va struktura yaxlitligini saqlab qolishini koʻrsatadi. Buning asosiy sababi Incoloy 800H etilen piroliz quvurlari, uglevodorodli kreking pechining komponentlari va takroriy karburizatsiya davrlarini ko'radigan issiqlik bilan ishlov berish savatlari va moslamalari uchun asosiy materialdir.

Neftni qayta ishlash pechlari muhitida chop etilgan korroziya tezligini taqqoslash{0}}bo'shliqni ko'rsatadi: Incoloy 800H/800HT qotishmalari 310 oilali po'lat uchun mos bo'lmagan sharoitlarda taxminan 0,15 mm (6,0 mpy) va yiliga 0,23 mm (8,9 mpy) bilan o'lchangan. Pastroq korroziya darajasi to'g'ridan-to'g'ri tarkibiy qismlarning ishlash muddatini uzaytiradi va tekshirish yoki almashtirish uchun kamroq rejalashtirilmagan uzilishlarga olib keladi.

Ko'tarilgan haroratda siljish va kuchlanish-yorilish kuchi qanday taqqoslanadi?

Yuklanish bu yuqori haroratda barqaror yuk ostida-metallning sekin, vaqtga bog'liq deformatsiyasidir va kuchlanish-yorilish kuchi ma'lum bir xizmat soatidan keyin materialning sinishidan oldin qancha kuchlanish ko'tara olishini tavsiflaydi. Bu xususiyat o'choqning yuk ostida bo'lgan har qanday komponenti uchun, issiq bo'lgan vaqtda - ichki bosim ostida nurli trubka, o'tga chidamli ilgich yoki piroliz pechidagi g'altak - uchun ahamiyatli bo'lib, oddiygina issiqlik ta'sirida sezilarli mexanik yuklamaga ega bo'lgan komponentlardan, masalan, mufel yoki qalqondan farq qiladi.

310S engil yuklangan komponentlar uchun mos-oʻrtacha oʻrmalanish kuchini taklif etadi. Incoloy 800H va 800HT maxsus 800 yoki 310 oilali zanglamaydigan po'latlar nazorat qilinadigan uglerod miqdori (0,05–0,10%) va dag'al{17}}don eritmasining minimal yumshatilishi (a19,0, F2 daraja) orqali standart 800 yoki 310-po'latlar ta'minlaganidan oshib ketish muddatini uzaytirish uchun maxsus ishlab chiqilgan. Incoloy 800HT alyuminiy{18}}va{19}}titan spetsifikatsiyasini yanada kuchaytiradi, etilen o'choq quvurlari va piroliz lasanlari kabi barqaror yuqori harorat ta'sirida eng uzoq amaliy xizmat muddatini talab qiladigan ilovalar uchun.

Manba: ASTM A240/B407/B409 spetsifikatsiyasi maʼlumotlaridan tuzilgan va neftni qayta ishlash zavodlari va pechlar xizmatida 310/310H va Incoloy 800H/800HT uchun yuqori{3}}haroratli korroziya-tezligi va mexanik{5}}xususiyatlari boʻyicha tadqiqotlar chop etilgan. Yakuniy spetsifikatsiyadan oldin joriy ASME II bo'limi D qismiga yoki tegishli kod nashriga muvofiq dizayn ruxsat etilganligini tekshiring.

Xarajatdagi farq nima va Premium qachon oqlanadi?

Nikel har ikkala material uchun ham qotishma qo'shimcha narxlashning eng katta yagona omili hisoblanadi, ammo Incoloy 800H/HT 310S ga qaraganda og'irligi bo'yicha taxminan 50 foizga ko'proq nikelni tashiydi va nikel odatda 310S qotishmasining ko'p qismini tashkil etuvchi xrom va temirning sezilarli ko'pligida sotiladi. Bu 800{6}}seriyali qotishmalarni ishlab chiqarish ko'rib chiqilishidan oldin,-funt yoki-futga nisbatan qimmatroq xarid qiladi.

Yuqoridagi texnik taqqoslashdan kelib chiqadigan qarorlar asosi oddiy. Komponentda toza oksidlovchi atmosfera, engil yoki mexanik yuklama va oʻrtacha xizmat muddati-oʻrindiqlari - oʻchoq qobigʻi, eshiklar, ventilyatorlar va-yuk koʻtarmaydigan{5}}qalqonlar keng tarqalgan moslamalar boʻlsa, 310S ni belgilang. Incoloy 800H yoki 800HT ni komponent haroratda barqaror yuk ostida boʻlganda, karbüruvchi yoki sulfidlovchi atmosferaga taʼsir qilganda yoki ishlamay qolgan komponentni almashtirish uchun rejadan tashqari toʻxtab qolish qiymati yuqori material narxidan sezilarli darajada oshib ketganda - nurlanish quvurlari, ishlov berish{10}}isitgichlari, etilol komponentlarini belgilang. Uzoq karburizatsiya davrlari bilan{11}}issiqlik bilan ishlov berish moslamalari keng tarqalgan.

Ishlab chiqarish, payvandlash va issiqlik bilan ishlov berish talablari qanday farq qiladi?

310S eritmasi{1}}1900–2100 daraja F (1030–1150 daraja) oraligʻida tavlanadi, soʻngra karbidlarni eritmaga qaytaradi va korroziyaga chidamliligini oshiradi. Agar 310-oilaviy jihozlar 1200 darajadan (650 daraja) yuqori haroratda xizmat ko‘rsatish muddatini uzaytirgan bo‘lsa va sigma fazasi shakllangan bo‘lsa, egiluvchanlikni odatda bir xil yechim-yuvish davri bilan tiklash mumkin; Taxminan har 1000 soatlik xizmatdan keyin 1200 darajadan yuqori haroratni qayta tiklash sigma hosil bo'lishiga moyil bo'lgan uskunalar uchun keng tarqalgan texnik xizmat ko'rsatish oralig'idir.

Incoloy 800H va 800HT kamida 2100 F (1149 daraja) - dagʻalroq don strukturasini (odatda ASTM donalarining oʻlchami No. 5 yoki qoʻpol yorilishni oshiradi{0}}{0}) hosil qilish uchun 310S - uchun ishlatiladigan tavlanishdan sezilarli darajada yuqoriroq eritmani talab qiladi. Ikkala qotishma ham standart gaz volfram yoyi va ekranlangan metall yoy jarayonlari bilan mos keladigan yoki unga yaqin plomba metalliga-payvandlanadi va ikkalasi ham an'anaviy tarzda sovuq shakllanadi, ammo 800-seriyali qotishmalar og'ir sovuq shakllanishdan so'ng o'ziga xos sirt teksturasini ("apelsin qobig'i") ko'rsatishi mumkin.

Umumiy o'choq va o'choq komponentlari uchun qaysi qotishmani belgilashingiz kerak?

Manba: Hujjatlashtirilgan qotishma xususiyatlariga va umumiy sanoat o'choq/pech amaliyotiga asoslangan umumiy tanlov yo'riqnomasi. Komponent-maxsus tanlashda haqiqiy atmosfera kimyosi, bosim darajasi, termal aylanish chastotasi va tegishli dizayn kodini hisobga olish kerak.

Tez-tez so'raladigan savollar

Savol: 310S va Incoloy 800H bir o'choqda bir-birining o'rnida ishlatilishi mumkinmi?

Javob: Umuman emas. Ular turli xil termal kengayish stavkalari va turli xil o'rmalanish harakatlariga ega, shuning uchun ularni yuk ostida bitta payvandlangan yig'ilishda aralashtirish differentsial stressni keltirib chiqarishi mumkin. Ikkala qotishma bir xil o'choqda paydo bo'lganda, ular odatda alohida, mustaqil ravishda qo'llab-quvvatlanadigan komponentlarda - ishlatiladi, masalan, Incoloy 800H ichki quvurlari bo'lgan 310S qobig'i.

Savol: Incoloy 800 Incoloy 800H yoki 800HT bilan bir xilmi?

Javob: Yoʻq. Standart Incoloy 800 (UNS N08800) kengroq uglerod diapazoni imkonini beradi va qoʻpol{3}}don, yuqori haroratli eritmani olib oʻtmaydi, bu esa 800H (UNS N08810) va 800HT (UNS N08811) oʻzining yuqori mustahkamligini beradi. Joriy o'choq va texnologik{11}}isitgichning texnik xususiyatlarida 800H va 800HT standart 800 ning o'rnini egalladi.

Savol: 310S payvandlashdan keyingi-issiqlik bilan ishlov berishni talab qiladimi?

Javob: Aksariyat pechlarda korroziyaga chidamlilik uchun emas, chunki 310S past-uglerod darajasi va payvand choki bilan bog‘liq sezuvchanlikka- yaxshi qarshilik ko‘rsatadi. Agar asbob-uskunalar sigma{4}}fazasini-shakllantirish diapazonida kengaytirilgan xizmat ko'rsatsa, davriy eritma tavlanishi - stressni yo'qotuvchi - emas, balki muntazam payvanddan keyingi talab- emas, balki tegishli tuzatish usuli hisoblanadi.

Savol: Uzluksiz 310S xizmati uchun amaliy harorat chegarasi qanday?

Javob: Uzluksiz oksidlanish xizmati uchun taxminan 2000 daraja F (1093 daraja), 1200–1650 daraja F (650–900 daraja) diapazonidan oʻtuvchi uskuna qayta-qayta sigma{10}}fazali moʻrtlashuvga duchor boʻlishi va vaqt oʻtishi bilan{1}{1}1}qayta boʻlishi kerakligi haqida ogohlantirish.

Savol: Nima uchun nikel tarkibi karburizatsiyaga qarshilik uchun juda muhim?

Javob: Uglerod nikelda juda past eruvchanlikka ega va temir yoki xromga qaraganda sekinroq tarqaladi. Incoloy 800H 310S uchun taxminan 19-22% va 30-35% nikelni o'z ichiga olganligi sababli, uglerod bir xil karbürizatsiya sharoitida uning yuzasiga sekinroq kirib boradi, bu esa 800H 310 oilali zanglamaydigan po'latdan karbonatuvchi atmosferada 310 oilali zanglamaydigan po'latdan ustun turishining asosiy sababidir.