1. Untuk aplikasi struktur suhu tinggi - dalam relau (contohnya, bakul tiub berseri), pilihan mesti dibuat antara Inconel 600 dan plat incoloy 800h. Apakah faktor metalurgi utama yang akan membawa kepada pemilihan incoloy 800h?
Pemilihan Incoloy 800h didorong oleh kekuatan pecahnya - kekuatan pecah pada suhu melebihi 1100 darjah F (593 darjah).
Inconel 600 adalah penyelesaian - pepejal menguatkan nikel - aloi kromium. Ia mempunyai rintangan pengoksidaan yang baik tetapi hanya bergantung pada kekuatan matriksnya. Pada suhu yang sangat tinggi, ia akan mengubah bentuk lebih mudah di bawah beban malar (creep).
Incoloy 800H adalah besi - nikel - Chromium aloi. Jawatan "H" menandakan:
Kandungan karbon terkawal (0.05-0.10%): Karbon ini membolehkan pembentukan karbida stabil di dalam bijirin dan di sempadan bijian semasa perkhidmatan, yang menguatkan struktur terhadap ubah bentuk rayap.
Penyelesaian Penyepuh untuk saiz bijian kasar: Plat dirawat mempunyai saiz bijian ASTM 5 atau lebih kasar. Batasan bijirin yang lebih sedikit bermakna jalan yang lebih panjang untuk retak rayap untuk menyebarkan, dengan ketara memanjangkan hayat perkhidmatan di bawah beban pada suhu.
Untuk beban - komponen galas seperti bakul, kekuatan creep adalah harta yang menentukan. Incoloy 800h direka bentuk khusus untuk ini, sementara Inconel 600 lebih sesuai untuk - beban - pelindung haba atau aplikasi di mana rintangan kakisannya diperlukan.
2. Kapal reaktor kimia memerlukan lapisan plat aloi nikel untuk mengendalikan asid sulfurik yang tercemar. Kenapa Hastelloy C-276 menjadi pilihan pilihan untuk Inconel 625 untuk perkhidmatan yang menuntut ini?
Walaupun kedua-duanya sangat baik, Hastelloy C-276 sering disukai untuk perkhidmatan ini kerana kimia yang dioptimumkan untuk mengurangkan asid dan ketahanan yang lebih baik terhadap kakisan setempat.
Persekitaran: Asid sulfurik yang panas dan tercemar adalahmengurangkanasid. Pencemar (contohnya, klorida, ion ferrik) boleh memperkenalkan potensi pengoksidaan dan meningkatkan risiko pitting.
Inconel 625: memperoleh kekuatan yang signifikan dari niobium dan molibdenum. Walau bagaimanapun, dalam asid mengurangkan yang sangat agresif, prestasinya, sementara yang baik, boleh dipadankan atau dilampaui oleh aloi lain.
Hastelloy C-276:
Molybdenum yang lebih tinggi (~ 15-16% vs . 8-10% dalam 625): Molibdenum adalah elemen utama untuk menahan asid mengurangkan seperti sulfurik dan hidroklorik. Kandungan yang lebih tinggi dalam C-276 memberikan margin keselamatan yang lebih besar.
Tambahan Tungsten (~ 3-4.5%): Tungsten terus meningkatkan ketahanan untuk mengurangkan asid dan pitting.
Karbon/silikon rendah: Meminimumkan pembentukan fasa berbahaya semasa kimpalan, yang bermaksud ia mempamerkan sangat baik sebagai - rintangan kakisan yang dikimpal tanpa post - rawatan haba kimpalan. Ini penting untuk membuat kapal besar.
Bagi persekitaran kimia yang paling agresif dan tidak dapat diramalkan, terutamanya yang melibatkan mengurangkan asid dan klorida, kimia dan kebolehkerjaan seimbang Hastelloy C-276 menjadikannya pilihan yang lebih mantap dan boleh dipercayai.
3. Apabila membuat kapal tekanan dari plat Inconel 718, urutan rawatan haba adalah kritikal. Kenapa Komponen Mesti Penyelesaian Dirawat dan BerumurselepasOperasi kimpalan dan pembentukan utama selesai?
Inconel 718 adalah umur - yang boleh dikeraskan (hujan - aloi keras). Kekuatannya yang luar biasa tidak wujud tetapi "dibuka" oleh rawatan haba langkah dua - tertentu.
Rawatan Penyelesaian: Plat dipanaskan ke suhu tinggi (~ 1700 - 1850 darjah f / 927-1010 darjah) untuk membubarkan semua fasa pengukuhan (terutamanya gamma perdana dan gamma double-prime) ke dalam penyelesaian pepejal homogen, kemudian dengan cepat sejuk. Dalam keadaan ini, bahan ini agak lembut dan mulur, sesuai untuk kimpalan dan pembentukan.
Rawatan Penuaan: Komponen dipanaskan ke suhu yang lebih rendah (~ 1325-1450 darjah f / 718-788 darjah) dan dipegang untuk masa yang tepat. Ini menyebabkan fasa pengukuhan untuk mendakan sebagai zarah yang halus dan seragam di seluruh matriks, secara dramatik meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
Jika anda umur - mengeras terlebih dahulu dan kemudian kimpalan:
Haba dari kimpalan akan melebihi - umur mikrostruktur dalam haba - zon yang terjejas (HAZ), membubarkan precipitates yang dibentuk dengan teliti.
Ini mewujudkan "zon lembut" dengan kekuatan yang jauh lebih rendah dan sifat yang berbeza di sebelah kimpalan, menjadi tapak yang berpotensi untuk kegagalan di bawah tekanan.
Ia juga boleh meningkatkan kerentanan secara dramatik terhadap ketegangan - retak umur semasa kimpalan.
Therefore, the correct sequence is: Fabricate (cut, form, weld) in the soft, solution-treated condition ->Lakukan penyelesaian penyelesaian akhir dan umur pada keseluruhan perhimpunan siap. Ini memastikan mikrostruktur kekuatan homogen, tinggi - di seluruh kapal.
4. Bagi sistem pengendalian air laut, plat Monel 400 sering ditentukan untuk komponen pam kritikal dan injap. Apakah kombinasi harta benda yang menjadikannya lebih tinggi daripada keluli tahan karat dalam persekitaran ini, dan apakah kelemahan kakisannya yang signifikan?
A: Keunggulan Monel 400 di air laut berpunca daripada gabungan rintangan kakisan yang sangat baik dan kekuatan tinggi.
Sifat unggul:
Rintangan yang sangat baik untuk mengalir air laut: ia menentang kakisan dan, secara kritikal, serangan serangan dan peronggaan lebih baik daripada keluli tahan karat.
Rintangan Biofouling Tinggi: Kandungan tembaga (~ 31%) memberikan ketoksikan yang melekat kepada organisma laut, mengurangkan keterikatan dan lampiran kerang.
Imuniti terhadap keretakan kakisan tekanan klorida (SCC): Kandungan nikel yang tinggi menjadikannya kebal terhadap mod kegagalan biasa ini untuk keluli tahan karat dalam penyelesaian klorida hangat.
Kerentanan yang ketara:
Kerentanan utama Monel 400 adalah prestasi yang buruk dalam mengoksidakan persekitaran berasid. Ia diserang dengan cepat oleh:
Asid nitrik
Asid hidroklorik dan sulfurik berudara
Penyelesaian yang mengandungi ion ferric (fe³⁺) atau cupric (Cu²⁺), yang merupakan pengoksidaan yang kuat.
Dalam keadaan ini, filem pasif pelindung merosot, dan kadar kakisan menjadi tidak dapat diterima tinggi. Untuk perkhidmatan sedemikian, aloi yang lebih mulia seperti Hastelloy C-276 atau Titanium diperlukan.
5. Pereka mempunyai pilihan antara Plat Incoloy 800 dan Inconel 600 untuk lembaran tiub penukar haba. Bahagian shell akan melihat stim, dan bahagian tiub akan membawa cecair proses klorida -. Apakah rasional teknikal utama untuk memilih Inconel 600 untuk komponen ini?
Rasional utama adalah Imuniti Inconel 600 untuk keretakan kakisan tekanan klorida (cl - scc) dari tiub - cecair sampingan, digabungkan dengan kekuatan dan kestabilan yang mencukupi di sisi stim.
CL - SCC Ancaman: Lembaran tiub adalah komponen kritikal dan tebal yang digerudi untuk beratus -ratus tiub. Kegagalan di sini akan menjadi bencana. Cecair klorida - pada bahagian tiub boleh menumpukan perhatian kepada celah dan, apabila panas, mewujudkan persekitaran yang sempurna untuk CL - SCC dalam bahan yang mudah dijangkiti.
Incoloy 800: Walaupun ia mempunyai rintangan kakisan umum yang baik, kandungan nikel yang lebih rendah (~ 32%) berbanding dengan Inconel 600 (~ 72%) menjadikannya secara teorinya terdedah kepada Cl - SCC di bawah keadaan yang teruk dan tertumpu, terutamanya dalam keadaan yang ditekankan (tekanan residual dari pemesinan dan penggelek dalam tiub).
Inconel 600: Dengan kandungan nikel yang sangat tinggi, ia hampir kebal terhadap Cl - SCC. Ini memberikan margin keselamatan yang lebih besar dan lebih dipercayai untuk integriti keseluruhan penukar haba.
Walaupun Incoloy 800 adalah bahan yang sangat baik, untuk komponen yang boleh diganti, bukan- yang kritikal seperti lembaran tiub yang terdedah kepada klorida, rintangan scc definitif CL - SCC Inconel 600 menjadikannya pilihan yang lebih konservatif dan teknikal untuk mengurangkan risiko kegagalan utama.
