Inženir-peči za toplotno obdelavo preveri podatkovni list za novo serijo podpornih plošč-za sevalne cevi. Številke sobne-temperature so nepomembne - 655 MPa natezna trdnost, 310 MPa izkoristek - približno tisto, kar bi pričakovali od dostojnega razreda nerjavnega jekla. Nato se inženir pomakne do vrstice 1000 C in se ustavi: 175 MPa natezna, 140 MPa izkoristek, 55 % raztezek. Pri tej temperaturi se je plošča 316L zrušila na približno četrtino svoje sobne-temperaturne trdnosti in se vidno plazi.
Inconel 600 ploščaše vedno drži obremenitev. Vprašanje ni, ali so številke resnične - so, in so v vsakem potrdilu B168. Vprašanje je zakaj, kajti odgovor odloča, ali je 600 prava plošča za vašo peč in ali je napačna plošča za atmosfero v njej.
Obrazci za izdelke
Bar & Rod
Plošča in list
Tuljava in trak
Cevi in cevi
Montaža: prirobnica, T-kratnik, koleno, reduktor itd.
Kovanje: obroč, gred, krog, blok itd.
Formula 72-14-6: kaj naredi posamezno število
| Element | Vsebina | Kaj počne na krožniku |
| Nikelj (Ni) | 72,0 % min | Matrica. Kubični-centrirani-kubični avstenit, stabilen od kriogene do taline. Brez fazne transformacije ni okna za krhkost, 72 % Ni pa je prag za odpornost na korozijsko razpokanje-kloridne napetosti. |
| Krom (Cr) | 14.0-17.0% | Oksidator. Tvori Cr2O3 nad okoli 800 C; spodaj je oksid tanek in zaščiten. Ta vrstica določa zgornjo-temperaturno oksidacijsko mejo in ranljivost sulfidacije. |
| Železo (Fe) | 6.0-10.0% | Trden-ojačevalec rešitve in zniževalec stroškov. Zamenja dragi Ni, hkrati pa ohranja matriko FCC; ne tvori utrjevalnih oborin. |
| Ogljik (C) | 0,15 % maks | Dovolj nizka, da preprečimo kronično preobčutljivost, dovolj visoka (tipično 0,05–0,10 %), da dobimo skromno zapenjanje karbonitrida, ki stabilizira velikost zrn med dolgotrajno izpostavljenostjo peči. |
| Mangan/Silicij (Mn/Si) | 1,0 / 0,5 maks | Disciplina deoksidacije in taljenja; Si zlasti vpliva na adhezijo oksida med termičnim kroženjem. |
| Žveplo (S) | 0,015 % maks | Strog nadzor - žvepla je sovražnik-nikljevih zlitin pri visokih temperaturah. |
Opazite, česa ni v tabeli: aluminij, titan, niobij, molibden. To so elementi, zaradi katerih so-izločeno utrjene nikljeve zlitine (718, 625 v staranem stanju, X-750) in elementi, zaradi katerih je 625 PREN 51. Njihova odsotnost pri 600 ni stroškovna bližnjica - to je oblikovalska odločitev. 600 plošča je zlitina v trdni raztopini, pika. Ta odločitev oblikuje vse, kar sledi.
Solid-Solution Strengthening: Edina igra v mestu
V izločno{0}}kaljivih nikljevih zlitinah izvira trdnost iz urejenih intermetalnih faz - gama prime (Ni3(Al,Ti)) ali gama dvojno-prime (Ni3Nb) -, ki zatičejo dislokacije. Toplo-obdelujemo ploščo, nastanejo oborine, moč poskoči. Plošča Inconel 600 ne vsebuje Al in Ti, zato ni primarnih oblik gama. Nobenega trika s toplotno{11}}obdelavo ni, ki bi dvignil izkoristek s 310 MPa na 600 MPa. Edini način za ojačanje plošče 600 je, da jo hladno-obdelate - tanjšate, narišete, vtisnete - in pustite, da gostota dislokacij naredi tisto, česar oborine ne morejo.
| Pogoj | Natezna trdnost (MPa) | Izkoristek (MPa) | Raztezek | Kako se doseže |
| Žarjeno (mehko) | 550-690 | 240-345 | 30-55% | Prekristaliziran pri približno 1050 C; najnižja trdnost, najboljša sposobnost oblikovanja |
| Četrtina{0}}težka | Približno 760 | Približno 620 | 20-25% | Hladno zmanjšanje približno 10-15% |
| Pol{0}}težko | O 860 | Približno 760 | 10-15% | Hladno zmanjšanje približno 20-30 % |
| Polno-težko | Okoli 965 | O 860 | 5-10% | Hladno zmanjšanje približno 35-45% |
Za kupce plošč to pomeni dvoje. Prvič, če vaša zasnova potrebuje tečnost nad približno 350 MPa pri temperaturi, morate določiti hladno-obdelano obdelavo ali preiti na drugo zlitino (625, 800HT).
Drugič,žarjena 600 ploščaje izbran zaradi svoje odpornosti proti lezenju in oksidaciji, ne zaradi svoje trdnosti. Proizvajalec peči, ki naroča obešalne plošče za sevalne-cevi za linijo za karburiranje 950 C, ne kupi 600 za izkoristek; kupijo ga, ker je mikrostruktura zlitine pri tej temperaturi še vedno eno-fazni avstenit, brez oborin zaradi pre-staranja in faznih mej, ki bi lahko postale krhke.
Oksidna prevleka: Cr2O3, NiO in temperaturna predaja-
Ko se plošča 600 segreje na zraku, nastane oksid. Pod približno 800-850 C je lestvica tanka, sprijeta in v njej prevladuje kromov oksid (Cr2O3) – isti zaščitni film, zaradi katerega so nerjavna jekla nerjavna. Nad tem pasom se lestvica zgosti, nikljev oksid (NiO) postane pomemben zunanji sloj in zaščita postane manj popolna. Prehod je postopen, ne nenaden, vendar je pomemben za življenjsko dobo plošče:
| Temperaturni pas | Prevladujoči oksid | Videz / posledica |
| Do približno 800 C | Cr2O3 (tanek) | Temna, oprijemljiva, zaščitna - plošča se obnaša kot nerjavno-nikljevo jeklo |
| 800-1000 C | Cr2O3 + NiO dupleks | Vodni kamen se zgosti, lahko razpade pri termičnem kroženju; povečanje-teže pospeši |
| Nad približno 1000 C | Zunanja plast,-bogata z NiO | Hitrejša rast; zasnova za dodatno steno ali krajši interval pregledovanja |
Zato je plošča 600 določena z dodatkom za korozijo tudi pri "čistih" servisih oksidacijskih peči: vodni kamen porabi kovino in v pet-letni akciji je kumulativna izguba merljiva. Hitrost je veliko počasnejša od ogljikovega jekla ali celo 310S, vendar ni enaka nič.
Kje plošča 600 tiho odpove: žveplo in ogljik
Tukaj je vrzel v znanju, ki je SERP nikoli ne pokrije. Cr2O3 ni zaščiten v atmosferah sulfidiziranja ali močno redukcijskega naogljičenja. V peči za toplotno -obdelavo, v kateri teče krekirani amoniak, endotermni plin ali katera koli atmosfera s celo ppm-žveplom, se kromov oksid destabilizira. Žveplo prodre skozi vodni kamen, pod njim tvori kromov sulfid (Cr2S3) in oksid preneha biti ovira. Nikljeva matrika je nato izpostavljena neposrednemu napadu, napad pa je hiter - sulfidacija nikljevih zlitin poteka za rede velikosti hitreje kot oksidacija na zraku.
| Vzdušje | Razsodba | zakaj |
| Čisti zrak / oksidativno zgorevanje | Odlično | Cr2O3 stabilen in zaščiten |
| Rahlo oksidira, nizka vsebnost žvepla | Dobro | Tanka lestvica, sprejemljiva izguba kovine |
| Redukcija, naogljičenje (endoglin, bogat s CH4) | Previdnost | tveganje naogljičenja; vdor ogljika lahko povzroči krhkost površine, razen če je plošča pred-oksidirana ali je atmosfera nadzorovana |
| Žveplanje (H2S, SO2, krekirano gorivo s S) | Ubogi | Cr2O3 uničen; visoka stopnja sulfidacije - razmislite o 625 ali HR-160 za dajatev na žveplo |
| Izmenično oksidiranje / redukcija (toplotno kroženje) | Zmerno | Luščenje vodnega kamna pri kolesarjenju; zasnova za debelejšo začetno steno |
Praktično pravilo: če atmosfera vaše peči vsebuje žveplo,600 ploščaje napačna zlitina ne glede na njeno natezno trdnost pri temperaturi. Delavnica za toplotno -obdelavo, ki uporablja endotermni plin s sledmi žvepla, se je tega naučila na težji način: 600 sevalnih cevi, ki so zdržale štiri leta na čistem zraku, je odpovedalo v osemnajstih mesecih po zamenjavi goriva. Zamenjava ni bila več 600 -, temveč 625, katerega višja vsebnost Cr in Mo se veliko bolje upira sulfidaciji.
Meja: Kdaj preiti na 625 ali 800HT
| Zahteva | 600 plošča | 625 plošča | 800HT plošča |
| Najvišja temperatura, dolgoročno- | Približno 1100 C | Približno 1000 C | Približno 1000 C |
| Voznik moči | Trdna raztopina + hladno delo | Trdna raztopina + nekaj gama glavnega potenciala | Trdna raztopina + odpornost proti lezenju karbonitrida |
| Odpornost na žveplo | Šibko | Močno (Mo + višji Cr) | Zmerno |
| Odpornost na karburizacijo | Zmerno | Dobro | Dobro (višji Ni, nadzorovan C) |
| Cenovni razred (plošča) | Osnovni nikelj | +30-50% | +10-20% |
| Tipična uporaba plošče | Napeljave za peč, sevalni obešalniki, dušilci | Peč,-ki vsebuje žveplo, obloga kemičnega reaktorja | Cevi za petrokemične peči, obešala,-kritična zaradi lezenja |
Plošča 600 zmaga pri stroških in pri najvišjih-temperaturnih oksidacijskih obremenitvah, kjer je trdnost drugotnega pomena. Izgubi na 625 v trenutku, ko žveplo vstopi v atmosfero, in izgubi na 800 HT na delih z omejenim-tlakom zaradi lezenja, kjer ojačitev s karbonitridom nadzira deformacijo.
Branje certifikata B168 za ploščo
Tri vrstice za revizijo poleg običajne kemije in natezne trdnosti:
- Velikost zrn: ASTM 5 ali večja je tipična za žarjeno ploščo; groba zrna (ASTM 2-3) izboljšajo odpornost proti lezenju, vendar zmanjšajo žilavost pri sobni-temperaturi – veste, na kateri strani je vaša aplikacija.
- Površina: št. 1 (vroče{1}}valjana, oksidirana) za napeljavo peči, ki bo strojno obdelana; 2B ali polirano samo, če je plošča obrnjena proti procesni tekočini, kjer površinska obdelava vpliva na umazanje.
- Ploskost: B168 ne določa tesne ravnosti; če lasersko{1}}rezujete surovce vpenjal, navedite ravnost na PO ali proračun za razbremenitev-napetosti pred strojno obdelavo.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: LahkoInconel 600 ploščastrditi s toplotno obdelavo?
O: Ne. Brez Al ali Ti ni glavne faze gama, ki bi se obarjala. Edina pot krepitve je hladno delo. Za visoko{3}}odporno visoko{4}}temperaturno ploščo premaknite na 625 ali 718.
V: Kakšna je najvišja delovna temperatura za ploščo 600?
O: Približno 1100 C v čistem oksidativnem zraku za kratkotrajno-izpostavljenost; 980-1050 C za dolgotrajno strukturno obremenitev. Nad 1000 C se stopnja oksidacije pospeši in lomljenje vodnega kamna postane omejevalnik življenjske dobe.
V: Zakaj je plošča 600 odporna na kloridno napetost-korozijsko razpokanje?
O: 72% Ni najmanj. SCC v kloridih je problem avstenitnega-nerjavnega materiala; nikljeve zlitine nad približno 45 % Ni so učinkovito odporne, 600 pa je precej nad tem pragom.
V: Ali je plošča 600 varljiva?
O: Da - popolnoma avsteniten, brez predgretja, brez PWHT. Ustrezno polnilo je ERNiCrFe-1 (družina FM 82/92) ali ERNiCr-3. Varjena kovina bo mehkejša od hladno obdelane osnovne plošče; oblikovati spoje v žarjeni plošči ali sprejeti neusklajenost.
V: Kako se plošča 600 primerja z nerjavečo pločevino 310S pri servisiranju peči?
A: 600 ima več niklja in boljšo odpornost proti toplotni utrujenosti; 310S je cenejši in zadostuje za približno 1050 C na čistem zraku. Kjer je toplotno kroženje močno ali je prisotno žveplo, zmaga nikljeva matrika 600 -, 625 pa še bolj.
Pošljite pogoje v peči - temperaturo, sestavo ozračja, raven žvepla in zahtevano obremenitev - namarket@htpipe.com. Povedali vam bomo, ali je žarjena plošča 600 prava poraba, ali je hladno{2}}obdelano vredno premije ali pa je zaradi žvepla v vašem plinskem toku 625 cenejša izbira v celotni življenjski dobi kampanje.
