Monel K500 va Inconel 718: Dengiz mahkamlagichlari uchun yuqori-kuchli nikel qotishmasi bilan solishtirish

Monel K-500 va Inconel 718 nima va ularning mustahkamlash mexanizmlari qanday farq qiladi?

Monel K-500 nikel{2}}mis qotishmasi bo‘lib, alyuminiy va titan qo‘shib gamma{5}}birlamchi (Ni3(Ti,Al)) cho‘kma hosil qiladi, Inconel 718 esa nikel{6}}temir{7}}xromli qotishma{8} bilan mustahkamlangan gamma-juft-asosiy (Ni3Nb) - tubdan farq qiladigan asosiy kimyo (nikelning asosiy qotishma hamkori sifatida mis va xrom) bu maqolada koʻrib chiqilgan amaliy farqlarning aksariyat qismini boshqaradi.

Manba: Special Metals Corporation texnik byulletenlari SMC-062 (MONEL qotishmasi K-500) va SMC-045 (INCONEL qotishmasi 718).

K-500 ning misga asoslangan{2}}kimyosi uning Monel-oilaviy dengiz suviga chidamliligini ta'minlaydi; 718 tarkibidagi xrom uni yanada kengroq kislota va yuqori haroratga qarshi oksidlanishga chidamliligini taʼminlaydi, lekin uni kimyoviy jihatdan Monel oilasiga qaraganda zanglamaydigan poʻlat va superqotishma oilalariga-yaqinroq qiladi. Ikkala qotishma ham bir xil umumiy yosh{8}}qattiqlashuv printsipi - orqali yuqori kuchga erishadi, bu esa eritmani qayta ishlash orqali nozik, izchil intermetallik fazani hosil qiladi, so'ngra nazorat ostida qariydi - lekin o'ziga xos cho'kma, uning kinetikasi va payvandlash va vodorod harakati uchun amaliy oqibatlari, keyingi bo'limlarda tushuntirilganidek, sezilarli darajada farq qiladi.

Ikki qotishma mahkamlagichlar uchun mustahkamlik jihatidan qanday taqqoslanadi?

Inconel 718 mahkamlagichlar uchun eng mos spetsifikatsiyalar darajasida Monel K-500 ga qaraganda ancha yuqori kafolatlangan quvvatni ta'minlaydi: AMS 5663 718 uchun 180 ksi (1,241 MPa) minimal tortishish kuchi va 150 ksi (1,034 MPa) minimal rentabellikni talab qiladi, ASTM esa maxsus spetsifikatsiya uchun {1034 MPa) K-500 - faqat 130 ksi (896 MPa) minimal tortishish va 90 ksi (620 MPa) minimal rentabellikni talab qiladi.

Manba: UNS N05500 uchun ASTM F468 mahkamlagich talablari; UNS N07718 uchun SAE AMS 5663 talablari; Maxsus Metals korporatsiyasining texnik byulleteni SMC-062 K-500 ning tegirmon shaklidagi kengroq xususiyatlari uchun.

718 uchun bu taxminan 1,4x valentlik va 1,7x oqish quvvati ustunligi haqiqiy, miqdoriy farq bo'lib, marginal emas -, ya'ni kichikroq{4}}diametrli 718 mahkamlagich kattaroq K-500 ta mahkamlagich bilan bir xil yukni ko'tarishi mumkin. K-500 ning tegirmoni-forma xossalari diapazoni (Maxsus metallar byulletenining 6-jadvalida) maxsus sovuq chizilgan, to‘liq qarigan sharoitlarda yuqori ko‘rsatkichlarga erishishi mumkin, ammo mahkamlagichga xos ASTM F468 minimal qiymati murvatlash uchun xarid va dizaynni boshqaradigan raqamdir.

Ikki qotishma umumiy dengiz suvining korroziyaga chidamliligi bo'yicha qanday taqqoslanadi?

Monel K{2}}500 ning korroziyaga chidamliligi, Special Metalsning o‘z so‘zlari bilan aytganda, "400 qotishmasiga sezilarli darajada teng" - oqayotgan dengiz suvida juda yaxshi, faqat turg‘un yoki sekin harakatlanuvchi suvda - chuqurlashishga moyil bo‘lib, Inconelning o‘ziga tegishli bo‘lgan adabiyotlar shuni ko‘rsatadiki, buning hammasi ham shunday emas. 625, 625LCF va 725 qotishmalari kabi yoriqlar korroziyasiga chidamli bo'lib, uni dengiz suvi qattiq yoriqlar sharoitida nisbatan zaifroq qiladi.

Bu haqiqatan ham foydali,-ko'pincha e'tibordan chetda qoladigan farq: 718 ko'pincha korroziyaga-har bir qotishmadan ustun turadi,-kuchli, ammo Special Metalsning dengiz suvi yoriqlari-korroziya bilan solishtirish uni o'zining bir necha Infastablesmi{{5}ko'rsatkichlaridan ortda qoldiradi. Dengiz mahkamlagichlari uchun, xususan -, ular oʻz tabiatiga koʻra birlashma interfeysida, yuvgichlar ostida va ip ildizlarida yoriqlar hosil qiladi - bu yoriq-korroziya farqi toʻgʻridan-toʻgʻri bogʻliq boʻlib, koʻrib chiqilayotgan oʻziga xos ishlamay qolish rejimini tekshirmasdan turib, hech bir qotishmaning korroziyaga qarshi koʻrsatkichlari kengash boʻylab ustun boʻlishi kerak emas.

Monel K-500 va Inconel 718 ikkalasi ham katodik himoya ostida vodorodning mo'rtlashishiga qarshi himoyasizmi?

Ha - va bu taqqoslashdagi eng muhim fakt. Peer{2}}NACE va AQSh Energetika Departamenti (OSTI) tadqiqot hujjatlarini katodli himoya tizimlarining normal ishlashi Monel K{6}}500 dan tayyorlangan suv osti murvatlarining vodorod mo'rtlashuviga sabab bo'lganligi va -sekin{8}}deformatsiyalar{9}}tezligining sinovlari bir xil katodik{10}protektsiyani ko'rsatdi. Inconel 718, Inconel X-750, Ferralium 255, yuqori quvvatli po'lat va 13% xrom qotishmalariga ta'sir qiluvchi mo'rtlashuv.

Bir xil katod{0}}himoya sinovi shartlarida mo'rt bo'lmagani tasdiqlangan materiallar berilliy mis, A{2}}286 po'lat, Beta{5}}C titan va nisbatan pastroq 115 ksi (793 MPa) oqish kuchiga ega bo'lgan po'latdir - bu maqolada ko'rsatilgan barcha qisqa ro'yxatlarni o'z ichiga olmaydi. Bu dengiz va dengiz muhandisligidagi keng tarqalgan farazning muhim tuzatishidir: mahkamlagichni Monel K{11}}500 dan Inconel 718 ga almashtirish o‘z-o‘zidan katodik vodorodning mo‘rtlashishi xavfini bartaraf etmaydi. Ikkala qotishma ham oʻzining murvat mustahkamligi-yogʻi qotib qolish orqali nisbatan qattiq, yuqori-qattiqlik holatiga oʻtadi va aynan qotishma oilasining oʻziga xos oilasi emas, balki katodik qutblanish sharoitida yuqori mustahkamlik/qattiqlik va vodorodni oʻzlashtirish kombinatsiyasi bu nosozlik rejimini boshqaradi.

Hujjatlangan K-500 suv osti murvatidagi nosozliklar katod polarizatsiyasi natijasida vodorodning mo'rtlashuviga mos keladigan donalararo yorilishda kuzatilgan, ayniqsa alyuminiy qurbonlik anodlari bilan birlashganda; sekin{2}}deformatsiyani{4}}dala nosozliklariga mos keladigan haqiqiy ishlamay qolgan murvatning sinish yuzalaridan olingan materialda sinovdan o'tkazish. Alohida tadqiqotlar, shuningdek, uzoq vaqt davomida ta'sir qilish natijasida erigan vodorod miqdori to'planib qolganda, hatto tashqi ta'sirlangan katodik himoya tizimisiz ham dengiz suviga ta'sir qilgan va sink bilan bog'langan K-500 yoshida vodorod muhiti yordamida yorilish aniqlangan.

Ushbu qotishmalardagi dengiz mahkamlagichlari qanday qattiqlik chegarasiga rioya qilishlari kerak?

Monel K{2}}500 uchun sanoat amaliyoti va standartlar bo‘yicha ko‘rsatmalar katodik himoyalangan yoki nordon xizmat ko‘rsatish murvatlari uchun qariyb 34{3}}35 HRC maksimal darajada chegaralash bo‘yicha birlashtirildi - NACE MR0175/ISO 15156 ro‘yxatiga ko‘ra, K-500 qattiqlik darajasida yoki undan pastda nosozliklar sodir bo‘lgani uchun hujjatlar barqaror yuk va katodik polarizatsiya ostida 25 HRC gacha past, ya'ni qattiqlik shiftini kamaytiradi, lekin xavfni bartaraf etmaydi.

Bu nuans muhim: bir-tekshiruvdan oʻtkazilgan ish tarixida tishli K-500 ta murvat tavlangan va odatda tilga olingan 35 HRC chegarasidan - past boʻlgan 25 HRC - past boʻlgan va bir yil davomida xizmat koʻrsatilmaganda hali ham ishlamay qolgan. Oqim kuchining 60%. Bu qattiqlik chegaralari foydasiz degani emas; yuqori qattiqlik yuqori sezuvchanlik va tezroq yoriqlar o'sishi bilan kuchli bog'liq va 34-35 HRC dan past bo'lish xavfni kamaytirishning standart amaliyoti bo'lib qolmoqda.

Bu shuni anglatadiki, qattiqlik sertifikatining o'zi hech qachon K{2}}500 (yoki 718) mahkamlagichning katod bilan himoyalangan xizmatda vodorodning mo'rtlashishiga qarshi immunitetga ega ekanligining isboti sifatida qaralmasligi kerak - katod potentsialining o'zi, yuk darajasi va ta'sir qilish muddati qattiqlik bilan bir qatorda muhimdir.

Qaysi qotishmani payvandlash va ta'mirlash osonroq?

Inconel 718 eng payvandlanadigan yoshdagi-qattiqlashtiriladigan nikel qotishmalaridan biridir, chunki uning gamma{2}}ikki marta{3}}birlamchi mustahkamlash fazasi sekin shakllanadi, lekin Monel K{6}}500 qotishmaning tavsiya etilgan plomba moddasi bilan qilingan choklari (Monel Filler Metal 60) yoshiga mos kelmaydi va shuning uchun ham Monel K{6}} qotib qolgan K-500 tayanch metalldan - mos keladigan quvvatga erishish uchun maxsus metallarning o'zi ta'minlamaydigan boshqa, mos kompozitsion plomba metallini talab qiladi.

Special Metals buni to'g'ridan-to'g'ri ta'kidlaydi: "payvand choklari eskirib qotib qolmaydi va shuning uchun qotib qolgan asosiy metallning kuchiga mos kelmaydi. Qarigan asosiy metallga o'xshash quvvatni talab qiladigan payvand choklari boshqa etkazib beruvchilardan mavjud bo'lgan mos tarkibdagi plomba metalli bilan yotqizilishi kerak." Bu mahkamlagichni ta'mirlash, qayta jihozlash yoki o'rnatish-uchun amaliy farqdir: standart plomba metallidan foydalangan holda K-500 payvand chokini ta'mirlash, agar maxsus mos keladigan plomba va to'liq-payvandlash{6}}tavlanish{7}}va davriy rejalashtirilgan{7}}chayo'riqlar rejalashtirilgan bo'lmasa, mexanik jihatdan zaifroq zonani tark etadi. Payvandlash qobiliyati (718 zarb va issiqlik bilan ishlov berish to'g'risidagi qo'shimcha maqolada batafsil yoritilgan) odatda to'liq quvvatga qaytishga imkon beradi.

Har bir qotishma qaysi harorat oralig'iga mos keladi?

Monel K{3}}500 ning amaliy xizmat ko‘rsatish chegarasi taxminan 500 daraja F (260 daraja ) - bu haroratda bahorning bo‘shashishi ma’lumotlari vaqt o‘tishi bilan qabul qilib bo‘lmaydigan mulk yo‘qotilishini bildiradi -, Inconel 718 esa o‘z fazasidan oldin taxminan 1300 F (704 daraja) doimiy foydali bo‘lib qoladi. 718 ga keskin kengaygan yuqori haroratli xizmat koʻrsatish oynasini taʼminlab, -mustahkamlanmaydigan delta fazasiga aylana boshlaydi.

Ikkala qotishma ham kriyojenik haroratlarda juda yaxshi ishlaydi, egiluvchanlik va pishiqlikni saqlab qoladi, hatto K-500 uchun suyuq vodorod harorati yaqinida ham egiluvchanlik va mo'rtlikka o'tmaydi, bu ikkala qotishmaning ham kriyojenik va past haroratli dengiz uskunalari va-texnikalarida qo'llanilishining sabablaridan biridir. Biroq, haqiqiy yuqori{6}}harorat ta'sirida - dvigatel-qo'shni uskuna, egzoz{12}}qo'shni armatura yoki issiq - 718 yuqori haroratli shift bilan ishlaydigan texnologik asbob-uskunalarga ega bo'lgan har qanday dengiz mahkamlagichi ilovasi uchun bu ikkalasining yagona ishonchli tanlovidir; Taxminan 500 darajadan yuqori bo'lgan K-500 asta-sekin o'zining yoshi qattiqlashishi uchun mo'ljallangan xususiyatlarini yo'qotadi.

Monel K{1}}500-ning magnit bo'lmagan xususiyati ba'zi dengiz mahkamlagichlari uchun afzallikmi?

Ha - Monel K-500 past haroratlarda ham deyarli magnit emas (nisbiy o‘tkazuvchanlik 1,001-1,002 atrofida), bu xususiyat Special Metals tomonidan neft quduqlarini o‘lchash uskunalari va elektron komponentlar-ni alohida ta’kidlaydi va bu magnitlangan kuchliroq materiallarga nisbatan haqiqiy ustunlik bo‘lib qoladi. kompas korpuslari, minalarni tozalash va minalarga qarshi kurash vositalari va sezgir asboblar korpuslari kabi nozik dengiz uskunalari.

"Special Metals" amaliy ogohlantirishni ham ta'kidlaydi: agar alyuminiy va mis sirtda, ayniqsa yupqa sim yoki tasmada tanlab oksidlansa, ishlov berish jarayonida yupqa, magnit, nikel{0}}parchalangan plyonka paydo bo'lishi mumkin, ammo bu plyonka katta hajmdagi materialning magnit bo'lmagan xususiyatlarini tiklash uchun tuzlash yoki yorqin botirish orqali olib tashlanishi mumkin. Bu magnit bo'lmagan ishlash -qattiq talab bo'lgan har qanday ilova uchun qabul qilishda tasdiqlashga arziydigan spetsifikatsiya tafsilotidir, chunki ishlov berish natijasida yuzaga kelgan artefakt katta hajmdagi material muammosi bilan yanglishishi mumkin.

Dengiz mahkamlagichlarini xarid qilish uchun har bir qotishma qanday standartlarni boshqaradi?

Monel K-500 mahkamlagichlari odatda ASTM B865 (tayoq va novda) va ASTM F468 (mahkamlash moslamasi-maxsus talablari) ostida belgilanadi, QQ-N-286 Revision G, ayniqsa dengiz xizmati uchun sekin deformatsiya tezligini sinovdan o'tkazish talablarini qo'shadi; Inconel 718 mahkamlagichlari AMS 5662/5663 va ASTM B637 standartlariga muvofiq belgilanadi, ikkala qotishma ham nordon va katodik himoyalangan xizmat uchun qo'shimcha ravishda NACE MR0175/ISO 15156 ga havola qiladi.

Manba: UNS N05500 uchun ASTM B865, ASTM F468 va QQ-N-286 talablari; UNS N07718 uchun SAE AMS 5662/5663 va ASTM B637; NACE MR0175/ISO 15156 qattiqlik ro'yxati; Maxsus metallar korporatsiyasining texnik byulletenlari SMC-062 va SMC-045.

Dengiz mahkamlagichlari uchun qaysi qotishmani belgilashingiz kerak?

Inconel 718 ni belgilang, agar loyihaning katodik himoyasi toʻliq ishlab chiqilgan boʻlsa, yuqori mustahkamlik, maʼlum bir yuk uchun kichikroq/engilroq mahkamlagich yoki koʻtarilgan{1}}harorat xizmati talab qilinadi; Monel K-500 ni belgilang, bunda uning o‘rnatilgan dengiz tajribasi, magnit bo‘lmagan xususiyati va yetarli quvvati talablarga javob beradi, qattiqlik har qanday katodik himoyalangan yoki nordon xizmatda foydalanish uchun qabul qilingan 34-35 HRC shipigacha saqlanadi.

• Quyidagilar uchun Inconel 718 ni tanlang:Eng yuqori quvvatga{0}}vazn nisbati-ni talab qiladigan ilovalar yoki K-500 ning 500 daraja F amaliy shiftidan yuqori-koʻtarilgan haroratli uskuna yaqinidagi mahkamlagichlar.
• Quyidagilar uchun Inconel 718 ni tanlang:K-500 bilan birgalikda hujjatlashtirilgan katodik{2}}himoya vodorod mo'rtlashuv xavfini boshqarish uchun to'liq muhandislik malakasi (qattiqlik nazorati, katod potentsial monitoringi va/yoki sekin{0}}deformatsiya tezligini tekshirish) qo'llanilishi mumkin bo'lgan loyihalar.
• Monel K-500 ni tanlang:Sensor, kompas yoki qoʻshni minalarni tozalash-uskunalari uchun -magnit boʻlmagan xususiyatni talab qiluvchi mahkamlagichlar.
• Monel K-500 ni tanlang:K-500 ning oʻn yillik dengiz xizmati tarixi, oʻrnatilgan ASTM F468 mahkamlagich spetsifikatsiyasi va QQ-N-286 Revision G dengiz sinovi protokoli yaxshi hujjatlashtirilgan malaka yoʻlini taʼminlaydigan ilovalar.

Ikkala qotishma uchun:Katodik himoyalangan yoki dengiz osti xizmatidagi ikkala qotishma uchun: eskirgan qattiqlikni qabul qilingan shiftgacha ushlab turing (NACE MR0175 uchun K-500 uchun 34{5}}35 HRC dan kam yoki unga teng), tegishli ko'rsatmalar (masalan, NORSOK) bo'yicha katodik himoya potentsialini kuzatib boring va cheklang va sinovdan o'tkazing - vodorod-mo'rtlashuv-immun muqobil (masalan, A-286 yoki Beta-C titanium).

Tez-tez so'raladigan savollar

Savol: Inconel 718 Monel K-500 ga ta'sir qilgan vodorod mo'rtlashuvi muammolariga qarshi immunitetga egami?

A: Yoʻq. Peer{1}}koʻrib chiqilgan NACE va AQSh Energetika departamenti katodli himoya Inconel 718, shuningdek, Monel K-500, Inconel X-750, Ferralium 255 va sekin deformatsiya ostida yuqori{10}}baquvvat poʻlatda vodorodning moʻrtlashishiga sabab boʻlgan. Faqatgina qotishmalarni almashtirish bu xavfni olib tashlamaydi; atrofida ishlab chiqilgan bo'lishi kerak.

Savol: Monel K-500 dengiz mahkamlagichlari uchun qanday qattiqlik chegarasi tavsiya etiladi?

A: Sanoat amaliyoti va NACE MR0175/ISO 15156 odatda katodik himoyalangan yoki nordon xizmat ko'rsatish uchun K-500 dan 35 HRC maksimalgacha cheklaydi, ammo hujjatlashtirilgan nosozliklar qattiq yuk ostida 25 HRC gacha bo'lgan qattiqlikda ham sodir bo'lgan, shuning uchun qattiqlik chegarasi xavfni kamaytiradi, lekin yo'q qilmaydi.

Savol: Inconel 718 Monel K-500 dan kuchlimi?

A: Ha. AMS 5663 718 uchun 180 ksi (1,241 MPa) minimal tortishish quvvatini talab qiladi, ASTM F468 ning 130 ksi (896 MPa) va K-500 ta mahkamlagichlar va 718ning minimal oquvchanlik kuchi (150 ksi/103 ksi/103 ksi) ni tashkil qiladi. K-500 ning mahkamlagich spetsifikatsiyasi minimal (90 ksi/620 MPa).

Savol: Qaysi qotishma Monel K-500 yoki Inconel 718 dengiz suvi korroziyaga chidamliligiga ega?

A: Bu muvaffaqiyatsizlik rejimiga bog'liq. K-500 oqim sharoitida mukammal umumiy dengiz suviga chidamliligiga ega (turg'un suvda chuqurchalar paydo bo'lishi xavfi bilan). Special Metals kompaniyasining o'z adabiyotlarida Inconel 718 yoriqlar korroziyasiga Inconel 625, 625LCF ga qaraganda kamroq chidamli va 725 - mahkamlagich bo'g'inlari tabiatan yoriqlar hosil qilishini hisobga olsak, tegishli zaifligi qayd etilgan.

Savol: Monel K-500 choklarini ta'mirlash asl qotib qolgan asosiy metallning kuchiga mos kelishi mumkinmi?

A: Standart tavsiya etilgan plomba metall bilan emas. Maxsus metallar, Monel Filler Metal 60 bilan qilingan payvand choklari eski-qattiqlashtirilmaydi va qotib qolgan asosiy metall kuchiga mos kelmaydi; mos keladigan kuchga erishish uchun boshqa yetkazib beruvchidan maxsus mos keladigan-kompozitsiyali plomba metalli hamda toʻliq yechim-tavlanish-va-yosh aylanishi kerak.

Savol: Monel K-500 mahkamlagichlari uchun maksimal xizmat harorati qancha?

A: Taxminan 500 daraja F (260 daraja), bu nuqtadan yuqorida qabul qilinishi mumkin bo'lmagan mulk yo'qotilishini ko'rsatadigan bahorgi dam olish ma'lumotlariga asoslanadi. Inconel 718 doimiy ravishda taxminan 1300 daraja F (704 daraja) ga qadar foydali bo'lib qoladi va bu uni har qanday yuqori haroratli dengiz mahkamlagichi-qo'llash uchun mos tanlov qiladi.