Từ Hàng không vũ trụ đến Nhà máy điện: Hợp kim Niken Thúc đẩy các Ngành Công nghiệp Quan trọng Như thế nào

Hợp kim niken xuất hiện trong sáu ngành công nghiệp vì sáu lý do khác nhau, và sự khác biệt quyết định loại mà người mua nên chỉ định.Trong một động cơ phản lực giới hạn là mệt mỏi và bò trong một phần nóng được kiểm tra trên một chu kỳ bayTrong một nhà máy điện, nó là oxy hóa hơi nước và lướt ở nhiệt độ 600 ° C hoặc cao hơn. Trong nước biển, nó là vận tốc, hình học khe hở và vi khuẩn sinh học.Trong một nhà máy hóa học, nó là sự cân bằng giữa axit oxy hóa và axit giảmTrong một cái giếng, nó là dịch vụ chua và cứng.

Trang này lập bản đồ cho mỗi nhiệm vụ đó đến lớp mà thường được chọn, hình thức nó được cung cấp, tiêu chuẩn điều chỉnh nó, và cơ chế kết thúc cuộc sống của nó.Điểm của bản đồ là cùng một số hợp kim cư xử khác nhau trên sáu, và một thông số kỹ thuật được chuyển từ ngành công nghiệp này sang ngành công nghiệp khác mà không có cơ chế gắn liền là một thông số kỹ thuật sẽ thất bại theo cách mà không ai dự định.

Bảng là một bảng định tuyến và không phải là một thứ hạng. Mỗi hàng tên điều kiện dịch vụ quyết định vật liệu, gia đình lớp mà thường được chỉ định, hình thức nó có,thông số kỹ thuật điều chỉnh, và chế độ thất bại để thiết lập khoảng thời gian bảo trì.

Hàng không vũ trụ là ngành công nghiệp mà hợp kim niken được lựa chọn cho sức mạnh ở nhiệt độ và không phải cho ăn mòn.và nhầm lẫn chúng là lỗi thông số kỹ thuật phổ biến nhất trong lĩnh vực.

Hợp kim 718 được củng cố bằng một trầm tích nguyên tố kép gamma, cho nó độ bền năng suất cao và khả năng chịu mệt mỏi tốt ở nhiệt độ.do đó, hợp kim thường được sử dụng cho khoảng nhiệt độ đó và mất lợi thế của nó trên nó như các pha thô và tăng cường bị mấtĐồng hợp kim cũng chậm để hình thành một vảy bảo vệ so với 625, đó là lý do tại sao nó được sử dụng nơi sức mạnh cai trị và oxy hóa có thể quản lý.

Hợp kim 625 được củng cố bằng dung dịch rắn thông qua molybden và niobi và không thông qua một chất lắng đọng, do đó nó giữ khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao hơn nhiều,với độ bền được công bố ở khoảng 980 °C trong không khíSức mạnh của nó ở 650 ° C thấp hơn 718, vì vậy nó được chọn cho phần cứng ống xả, ống dẫn và các thành phần tấm nơi oxy hóa và chu kỳ nhiệt chiếm ưu thế.

Hậu quả mua hàng là hai loại không thể thay thế nhau, và thay thế theo bất kỳ hướng nào sẽ tạo ra một bộ phận vượt qua kiểm tra kích thước và không vượt qua thử nghiệm khác.Một phần 718 thay thế bằng 625 mất sức mạnh trong phần nóngMột bộ phận 625 thay thế bằng 718 tăng sức mạnh và mất khả năng chống oxy hóa trong khí thải thải. Cả hai thay thế đều có vẻ hợp lý trên một giấy chứng nhận và không thể chấp nhận nếu không có giải phóng kỹ thuật.

Sự cố thiết lập khoảng thời gian bảo trì trong lĩnh vực này là mệt mỏi chu kỳ thấp ở nồng độ căng thẳng, thường là một filet hoặc một lỗ làm mát,và creep trở thành cơ chế thứ hai một khi nhiệt độ kim loại tăngĐó là lý do tại sao mua hàng không vũ trụ được xác định trên dòng chảy ngũ cốc, trên sự sạch sẽ, và trên xử lý nhiệt tạo ra trầm tích,và tại sao một chứng chỉ chỉ mang một thành phần không đủ cho phần.

Sản xuất điện là ngành công nghiệp mà hợp kim niken bước vào vì thép đã hết nhiệt độ.và ở nhiệt độ đó các thành phần mỏng được làm từ 9 đến 12 % thép chromium martensiticNhững thép đó mang ống hơi nước chính và đầu, và hợp kim niken vẫn không phải là mặc định ở nhiệt độ đó.

Sự thay đổi bước xảy ra ở 700 ° C và trên, trong các thiết kế siêu phê phán tiên tiến. nhiệt độ hơi nước trong lớp đó chạy từ 700 ° C đến 760 ° C,và ống siêu nóng và ống sưởi ấm cộng với ống hơi nước chính chuyển sang hợp kim dựa trên niken, với 740 và 740H được phát triển chính xác cho nhiệm vụ đó. Lý do là oxy hóa phía hơi nước: ở những nhiệt độ đó, thép ferritic tạo thành một vảy oxit,và các oxy hóa phân tán xói mòn tuabin hạ lưu.

Sự cố đặt thiết kế trong khu vực này là vết nứt ở tường ống, trước đó là oxy hóa và tẩy da từ phía hơi nước.Một người mua chỉ định một hợp kim niken cho một nồi hơi 600 °C có lẽ đã quá chỉ định nhà máy, và một người mua giữ thép ferritic ở nhiệt độ 700 ° C đã chỉ định nó.

Hậu quả thứ hai là việc mua nhà máy điện là một mua áp suất biên giới. ống mang các yêu cầu mã cho áp suất thiết kế, cho áp lực cho phép ở nhiệt độ,và cho khả năng truy xuất theo nhiệt, và những yêu cầu đó nằm bên cạnh thông số kỹ thuật hợp kim và không nằm bên trong nó.Một nhà máy có thể cung cấp chất lượng và không thể cung cấp tài liệu theo quy định của quy tắc không phải là nhà cung cấp cho ngành này.

Nước biển là môi trường thường xuyên nhất đánh bại một lựa chọn vật liệu được thực hiện trên giá cả.và các lỗ bắt đầu dưới một miếng đệm hoặc một trầm tích nơi các tế bào oxy hình thànhCác hợp kim niken phục vụ lĩnh vực này được chọn cho một hình học cụ thể và một vận tốc cụ thể, và hình học thường là yếu tố quyết định.

Monel 400, một hợp kim niken và đồng, là sự lựa chọn truyền thống cho phần cứng nước biển: trục bơm, động cơ, vạt và các vật cố định.Nó chống lại dòng nước biển chảy tốt và không chịu đựng sự ăn mòn căng thẳng clorua nứt mà thép không gỉ austenitic làmĐiểm yếu của nó là nước biển đứng yên hoặc tốc độ thấp, nơi mà cuộc tấn công khe có thể bắt đầu dưới một ván, và sức mạnh của nó là vừa phải.

Monel K500 là cùng một gia đình với nhôm và titan được thêm vào, cứng bởi tuổi tác đến độ bền cao hơn và nó được sử dụng khi nhiệm vụ nước biển cũng mang tải cơ khí,chẳng hạn như trục bơm hoặc ứng dụng đệmThương mại là sức mạnh cao hơn đi kèm với một độ cứng mà phải được kiểm tra với giới hạn dịch vụ axit nếu cùng một phần cũng thấy hydro sulfure.

C276 đi vào khu vực này khi nồng độ clo lên và hình học không thể được thoát ra, bao gồm các điều kiện khe hở và nhiệm vụ clo hỗn hợp.Nó không phải là một chất thay thế chung cho Monel 400 trong nước biển, bởi vì nó tốn kém hơn và bởi vì hợp kim niken-nước đồng dễ dàng hơn để chế biến và hàn trong các hình dạng được sử dụng trong ngành này.không phải bởi sự ưa thích một loại đắt tiền hơn.

Công nghiệp hóa học là nơi mà một từ duy nhất quyết định hợp kim, và từ đó là liệu môi trường có oxy hóa hay giảm.và nó được thiết kế cho các axit hỗn hợp và làm giảm xuất hiện trong nhiệm vụ quá trình hóa họcNó là câu trả lời tiêu chuẩn cho lò phản ứng, bình và đường ống trong dịch vụ đó.

Hợp kim có một ranh giới thường bị bỏ qua. C276 dựa trên molybdenum để chống axit giảm và trên crôm cho phim thụ động, và trong môi trường oxy hóa mạnh, phim không thể giữ được.Axit nitric và clo ướt là những ví dụ điển hình trong đó C276 là sự lựa chọn sai và một hợp kim crôm cao hơn như C22 hoặc 625 được chỉ định thay thếMột người mua mang một đặc điểm kỹ thuật C276 từ một dòng axit hydrochloric đến một dòng axit nitric đã mang lớp và để lại hóa học phía sau.

Chế độ thất bại trong lĩnh vực này hiếm khi là ăn mòn đồng đều. nó là tấn công tại địa phương tại một hàn, ở một chiều dài tĩnh của đường ống, hoặc dưới một trầm tích,và nó là căng ăn mòn nứt nơi clorua tập trung và kim loại mang một căng thẳng kéoĐó là lý do tại sao thông số kỹ thuật cho một nhà máy hóa học bao gồm quy trình hàn và tình trạng sau hàn cùng với hợp kim, và tại sao một giấy chứng nhận nhà máy một mình không kết thúc câu hỏi.

Dầu và khí đốt thêm một cơ chế thất bại mà các ngành khác không mang theo theo cùng một cách: bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bể bẩn.Hydrogen sulfide trong sự hiện diện của nước và một căng kéo có thể nứt một thép cứng hoặc một hợp kim niken cứng, và ngành công nghiệp kiểm soát nó thông qua một tiêu chuẩn và không thông qua một tên lớp.NACE MR0175 và ISO 15156 xác định độ cứng cho phép và giới hạn môi trường cho các vật liệu có thể được sử dụng trong dịch vụ axit.

C276 và 625 đều được sử dụng trong các thành phần axit ẩm ướt, bao gồm van, ống và đúc, và cả hai đều phải tuân thủ giới hạn độ cứng mà tiêu chuẩn đặt ra cho ứng dụng.Hậu quả thực tế cho một mua là các đặc điểm kỹ thuật phải nêu ra các yêu cầu dịch vụ chua, bởi vì một lớp mà đáp ứng thành phần và vượt quá giới hạn độ cứng là không thể chấp nhận trong giếng ngay cả khi nó là hợp kim đúng.

Cơ chế thứ hai trong lĩnh vực này là hố dưới một trầm tích, và nó xuất hiện trong cùng một thành phần vượt qua một thử nghiệm ăn mòn chung.nhiệt độ, và sự hiện diện của oxy, bởi vì một sự xâm nhập oxy nhỏ thay đổi chế độ ăn mòn và di chuyển sự lựa chọn hợp kim.Một báo giá mà không hỏi ba câu hỏi đó đã không giá một phần dịch vụ chua.

Ngành công nghiệp bán dẫn sử dụng các hợp kim niken tương tự vì một lý do hoàn toàn khác. Một thành phần buồng không được chọn vì độ bền ở nhiệt độ, và nó không được chọn cho nước biển.Nó được chọn vì nó chống lại khí quá trình và vì nó không giải phóng kim loại vào quá trình. 625 và C276 xuất hiện trong thân phòng, lớp lót, phần cứng phân phối khí và các bộ phận xử lý ướt,và niken tinh khiết cao xuất hiện trong đường mòn ướt nơi dẫn điện và khả năng chống ăn mòn cần cùng nhau.

Yêu cầu quản lý là hóa học bề mặt và giải phóng hạt. Một bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật hợp kim và mang một bề mặt bị ô nhiễm thất bại ở số lượng hạt,và một phần có hàm lượng bao gồm sai thất bại trong phân tích kim loại dấu vếtDo đó, việc mua lại xác định phương pháp nóng chảy, kết thúc bề mặt, làm sạch và đóng gói, và nó coi chúng như một phần của sản phẩm và không phải là hướng dẫn xử lý.

Đây là lĩnh vực mà khoảng cách giữa giấy chứng nhận nhà máy và một bộ phận đủ điều kiện lớn nhất.Một chứng chỉ có thể xác nhận thành phần của một nhiệt và không thể xác nhận rằng bộ phận sẽ không thải ra các hạtVì vậy, trình độ hoạt động trên các thành phần hoàn thành và các thông số kỹ thuật vật liệu chỉ là điều kiện nhập cảnh.

Bảng nêu cơ chế củng cố cho mỗi lớp, bởi vì cơ chế giải thích trần nhà tốt hơn một nhiệt độ duy nhất.Một người mua hiểu tại sao một lớp dừng lại có thể nói nếu một ứng dụng trong hoặc ngoài phạm vi công bố mà không cần chờ đợi một báo giá.

Đọc cột thứ tư như là trần thực sự. một lớp không dừng lại ở một nhiệt độ duy nhất, và điểm dừng lại khác nhau theo cơ chế: một trầm tích thô, một bộ phim thụ động không thể hình thành,một vết nứt không thể được thoát nướcMỗi câu hỏi là một câu hỏi khác nhau, và mỗi câu hỏi có câu trả lời khác nhau trong một thông số kỹ thuật.

Sự ăn mòn được mô tả bởi chế độ của nó và không phải bởi tốc độ của nó, bởi vì chế độ quyết định hợp kim. Bảng lập bản đồ chế độ đến lớp mà thường được chọn và đến điều kiện đánh bại nó.

Sáu tham số dưới đây là những người thay đổi lớp học hoặc kiểm tra chấp nhận giữa các ngành công nghiệp.và mỗi người tồn tại bởi vì bỏ nó ra tạo ra một vật liệu khác nhau hoặc một kết quả thử nghiệm khác nhau.

DLX cung cấp hợp kim niken được đề cập ở trên từ Changzhou, Jiangsu, dưới dạng dây, thanh, dải, tấm và ống, trong các điều kiện mà sáu ngành công nghiệp yêu cầu:718 cho hàng không vũ trụ và phần cứng sức mạnh cao, 625 cho các loại oxy hóa và clorua, C276 cho hóa chất và dịch vụ axit, Monel 400 và K500 cho phần cứng hàng hải, và các lớp kháng cho mặt sưởi của cùng một nhà máy.

Việc cung cấp được cung cấp dựa trên thông số kỹ thuật ASTM áp dụng cho mỗi lớp, với chứng chỉ EN 10204 3.1 theo yêu cầu,và giấy chứng nhận tên nhà máy đã phát hành nó để nhiệt có thể được theo dõi trở lại để nóng chảyCác kích thước dao động từ 0.025 mm dây đến 50 mm thanh tùy thuộc vào loại và hình thức, và một kích thước không chuẩn hoặc một điều kiện tên là một quyết định vẽ và đóng gói và không phải là một lựa chọn danh mục.

Câu hỏi này không thể được trả lời trên cả hai gia đình, bởi vì họ được tăng cường cho các nhiệm vụ khác nhau.làm cho nó trở thành sự lựa chọn mạnh mẽ hơn trong một phần cấu trúc nóng. C276 là một hợp kim dung dịch rắn được tối ưu hóa cho ăn mòn trong axit hỗn hợp, và sức mạnh của nó không phải là lý do nó được mua.Một so sánh chỉ có ý nghĩa một khi cơ chế giới hạn phần được đặt tên.

Bởi vì 9 đến 12 phần trăm thép chromium martensitic mang các thành phần mỏng ở nhiệt độ đó, và đội tàu siêu phê phán hiện tại được xây dựng xung quanh chúng.Các hợp kim niken trở thành mặc định ở nhiệt độ 700 °C trở lên, trong đó oxy hóa bên hơi nước và rò rỉ đưa các thép ferritic ra khỏi phạm vi và các thiết kế siêu siêu phê phán tiên tiến chuyển sang hợp kim như 740 và 740H.và hợp kim sau.

Thép không gỉ austenit dễ bị hư hỏng do ăn mòn do căng thẳng clorua và tấn công vết nứt trong nước biển,và 316 kết nối trong một vùng phun là một lỗi được biết đếnMonel 400 là một hợp kim niken và đồng được lựa chọn cho nước biển chảy và cho thiết bị hàng hải, và giới hạn riêng của nó là khe hở đứng và không phải là nước biển.Việc thay thế thay đổi chế độ thất bại và không loại bỏ nó.

Bởi vì khả năng chống ăn mòn của nó phụ thuộc vào một bộ phim thụ động giàu crôm không thể giữ trong môi trường oxy hóa mạnh.và cùng một thành phần là một điểm yếu khi hóa học trở thành oxy hóaAxit nitric và clo ướt là những ví dụ tiêu chuẩn, nơi một hợp kim crôm cao hơn như C22 hoặc 625 được chỉ định thay thế.

Cơ chế củng cố và do đó là trần nhà.mang lại sức mạnh cao hơn và khả năng chịu mệt mỏi tốt ở khoảng 650 °C và thô hơn. 625 được củng cố trong dung dịch rắn và có khả năng chống oxy hóa đến khoảng 980 °C trong không khí, với độ bền thấp hơn ở 650 °C. Một được chọn cho độ bền ở nhiệt độ,và một cái khác cho oxy hóa và ăn mòn.

Cơ chế dự kiến sẽ kết thúc phần. một phần cấu trúc nóng được giới hạn bởi mệt mỏi và creep, một ống nồi hơi bằng cách oxy hóa hơi nước và creep, một kết nối nước biển bằng cách tấn công khe,một bình hóa học bởi tính chất oxy hóa hoặc giảm của môi trường, một thành phần giếng bằng cách nứt căng thẳng sulphide, và một phần buồng bằng cách giải phóng hạt.và một nhà cung cấp có thể được hỏi một câu hỏi có câu trả lời.

Tiêu đề từ hàng không vũ trụ đến các nhà máy điện, và phiên bản hữu ích của hành trình đó là một sự thay đổi cơ chế và không phải là một sự thay đổi logo.Sản xuất điện bị giới hạn bởi oxy hóa hơi và lướt ở nhiệt độ 600 °C trở lên. Hải dương bị giới hạn bởi vết nứt và tốc độ. Nhiệm vụ hóa học bị giới hạn bởi tính chất oxy hóa hoặc giảm của môi trường. Dầu và khí bị giới hạn bởi nứt căng thẳng sulphide,và nhiệm vụ bán dẫn được giới hạn bởi độ tinh khiết.

Năm lớp bao phủ phần lớn bản đồ đó, và mỗi lớp dừng lại vì một lý do khác nhau: một trầm tích thô, một lớp phim thụ động không thể hình thành, một khe nứt không thể được thoát nước,Hoặc cứng vượt quá tiêu chuẩn. Một thông số kỹ thuật đặt tên lớp và bỏ qua cơ chế đã đặt tên một vật liệu và không phải là một bộ phận. Một thông số kỹ thuật đặt tên cả hai có thể được trích dẫn, thử nghiệm và chấp nhận.

1. ASTM B637, thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho các thanh hợp kim niken, đúc, và vật liệu đúc để phục vụ nhiệt độ cao.Nguồn thông số kỹ thuật cho 718 bar và vật liệu rèn.
2. ASTM B443, thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm và băng hợp kim niken-crôm-molybdenum-columbium.
3. ASTM B575, thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm và băng hợp kim niken-molybdenum-chrom carbon thấp.
4. ASTM B127 và ASTM B164, các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm, sọc, thanh và thanh hợp kim niken-nhiên.
5. NACE MR0175 và ISO 15156, ngành công nghiệp dầu mỏ và khí đốt tự nhiên, vật liệu để sử dụng trong môi trường chứa hydro sulfure.Nguồn cho giới hạn độ cứng khi phục vụ axit và yêu cầu phải nêu môi trường trong thông số kỹ thuật mua hàng.
6. Dữ liệu hợp kim được công bố cho 718, 625, C276, Monel 400 và K500, bao gồm độ hòa tan nguyên tố kép gamma của 718 gần 650 °C, khả năng chống oxy hóa từ 625 đến khoảng 980 °C trong không khí,cơ sở thành phần của C276Nguồn cho các cơ chế củng cố và trần trong bảng xếp hạng.
7. Hướng dẫn vật liệu sản xuất điện đã được xuất bản cho nồi hơi siêu phê phán cực cao và nồi hơi siêu phê phán cực cao tiên tiến,bao gồm các thép martensitic chromium 9-12% được sử dụng ở nhiệt độ hơi nước khoảng 600 °C, phạm vi 700 °C đến 760 °C được nhắm mục tiêu bởi các thiết kế tiên tiến, và phát triển hợp kim 740 và 740H cho ống siêu sưởi và ống sưởi và ống hơi nước chính.
8. Dữ liệu sản phẩm được công bố bởi DLX Alloy cho phạm vi hợp kim niken.

Nhiệt độ và cơ chế ở trên là các giá trị được công bố và các yêu cầu tiêu chuẩn cho các lớp và nhiệm vụ được đề cập,và chúng mô tả phạm vi thông thường và không phải là một giới hạn chấp nhận cho một thành phần cụ thểNhiệt độ kim loại trong hoạt động phụ thuộc vào chuyển nhiệt, lớp phủ, làm mát và chu kỳ làm việc, và nó phải được thiết lập cho bộ phận và không lấy từ nhiệt độ chất lỏng.Hành vi ăn mòn phụ thuộc vào nồng độ, nhiệt độ, thông khí, dòng chảy, và hình học, và một lớp hoạt động trong một nhà máy có thể thất bại trong một nhà máy khác với cùng một hóa học danh nghĩa.Các bộ quy tắc và tiêu chuẩn được đề cập quy định về thiết kế và chấp nhận, và các giá trị cho một lô giao là những gì ghi trên giấy chứng nhận kiểm tra của nó.Không có gì trong trang này thay thế cho một bản phát hành kỹ thuật hoặc cho các thử nghiệm trình độ được thỏa thuận giữa người mua và nhà cung cấp.