1. هدف اصلی طراحی ورق Incoloy 825 چیست و چگونه شیمی خاص آن (Ni, Cr, Mo, Cu, Ti) به طور هم افزایی به این امر می رسد؟
هدف طراحی ورق Incoloy 825 (UNS N08825) ارائه یک راه حل مهندسی مقرون به صرفه، همه کاره و بسیار قابل اعتماد برای مقاومت در برابر خوردگی شدید آبی در محیط های شیمیایی و دریایی تهاجمی است. شیمی آن یک استاد کلاس در دفاع از چند{4}}تهدید است:
نیکل (38{1}}46%): ماتریس بنیادی را با مقاومت ذاتی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش کلرید-(SCC)، یک حالت شکست اولیه برای فولادهای ضد زنگ استاندارد در آبهای حاوی کلرید یا جریانهای فرآیند ارائه میکند.
کروم (19.5-23.5%): یک لایه سطحی اکسید کروم غیرفعال (Cr2O3) پایدار و غیرفعال تشکیل می دهد که مقاومت عالی در برابر محیط های اکسید کننده مانند اسید نیتریک، نیترات ها و نمک های اکسید کننده ایجاد می کند.
مولیبدن (2.5-3.5%): عنصر کلیدی برای مقاومت در برابر خوردگی موضعی - یعنی خوردگی حفره ای و شکافی - در محیط های حاوی کلرید (به عنوان مثال، آب دریا، آب شور، هالیدهای فرآیند شیمیایی). مولیبدن لایه غیرفعال را در این شرایط کاهشدهنده و اسیدی تقویت میکند.
مس (1.5-3.0%): مقاومت برتر در برابر اسیدهای احیا کننده، به ویژه اسید سولفوریک (H2SO4) و اسید فسفریک (H3PO4)، در طیف وسیعی از غلظت ها و دماها ایجاد می کند، جایی که مواد بدون مس به سرعت خورده می شوند.
تیتانیوم (0.6{4}}1.2%): به عنوان تثبیت کننده عمل می کند. ترجیحاً با کربن ترکیب میشود و کاربیدهای تیتانیوم را تشکیل میدهد و از رسوب مضر کاربیدهای کروم در مرز دانهها در طول قرار گرفتن در معرض دما در محدوده حساسیت (تقریباً{2}} درجه) جلوگیری میکند. این امر از ایجاد حساسیت و خوردگی بین دانه ای متعاقب آن جلوگیری می کند، به ویژه در نواحی جوشکاری که تحت تأثیر حرارت قرار دارند.
این ترکیب متعادل ورق Incoloy 825 را به ماده «اسب کار» برای ساخت کشتیها، مخازن و مجراهایی تبدیل میکند که باید جریانهای پیچیده و چند{1}شیمیایی حاوی کلرید- را مدیریت کند.
2. ورق Incoloy 825 در کدام کاربردهای خاص پردازش صنعتی و محیطی به عنوان ماده استاندارد یا ترجیحی ساختمان در نظر گرفته می شود؟
ورق Incoloy 825 مادهای است- برای ساختن سیستمهای مهار اولیه و جابجایی که در آن خوردگی عامل اصلی طراحی است. بخش های کاربردی اولیه آن با ماهیت خورنده ها تعریف می شوند:
پردازش شیمیایی و پتروشیمی: برای پوششهای راکتور، پوشش مخازن، قسمتهای داخلی ستون، تیغههای حذف مه، و مجرای انتقال اسید سولفوریک، اسید فسفریک، کلریدهای اسید، و جریانهای اسیدی مخلوط پیچیده استفاده میشود. در کارخانه های بازیافت اسید و فرآیندهای مبتنی بر حلال رایج است.
کنترل آلودگی و گوگرد زدایی از گازهای دودکش (FGD): ماده استاندارد برای سطوح خیس شده برج های اسکرابر، مجرای خروجی، آسترهای پشته ای، و محفظه های خاموش کننده در نیروگاه های{0} و زباله سوز با زغال سنگ. این محیط "بدترین-از-هر دو-جهان" را تحمل می کند: میعانات اسیدی (pH 1-3) مملو از کلریدها، فلوریدها و ترکیبات گوگردی.
نفت و گاز (خدمات ترش و فراساحل): برای قطعات داخلی کشتی، بافل جداکننده، و روکش در پردازش گاز ترش (H2S و CO2)، و همچنین برای اجزای انتقال آب دریا در سکوهای دریایی. مقاومت آن در برابر ترک خوردگی و حفره شدن تنش سولفیدی در محیط های کلرید بسیار مهم است.
مهندسی دریایی و دریایی: در خطوط لولهکشی آب دریا، محفظههای پمپ و اجزای بدنه کشتیهای تخصصی که در آنها مقاومت طولانیمدت در برابر حفرهها در آب دریا راکد یا جریان کم- مورد نیاز است استفاده میشود.
ترشی اسید و تکمیل فلز: برای ترشی مخازن، روکش های کویل گرمایشی و هودهای اگزوز در تاسیسات با استفاده از اسیدهای هیدروکلریک، سولفوریک یا هیدروفلوریک.
3. عملکرد و کاربرد ورق Incoloy 825 اساساً با ورق Incoloy 800H/HT دمای بالا-تفاوت دارد؟
این یک تمایز مهم است که بر تخصص در خانواده Incoloy تأکید می کند. آلیاژها برای تهدیدات اولیه کاملاً متفاوت طراحی شده اند.
Incoloy 825: یک آلیاژ "آب خوردگی". کل شیمی آن (Mo، Cu، Ti) برای مبارزه با اسیدها، کلریدها و نمکها-حمله شیمیایی فاز مایع-بهینه شده است. حداکثر دمای مفید آن برای قطعات تحت فشار به دلیل استحکام مکانیکی آن (خزش) محدود می شود و معمولاً تا حدود 550 درجه (1022 درجه فارنهایت) برای سرویس طولانی مدت در نظر گرفته می شود. ارزش آن در رسیدگی به مواد شیمیایی استداخلکشتی
Incoloy 800H/HT: آلیاژی با درجه حرارت بالا و خوردگی گازی. شیمی آن (C بالا کنترل شده، Al+Ti) برای استحکام خزش، مقاومت در برابر اکسیداسیون، و مقاومت در برابر کربوریزاسیون در اتمسفرهای گازی خشک و با دمای بالا (مانند اتمسفر کوره، گاز پیرولیز) بهینه شده است. این ماده حاوی مولیبدن یا مس نیست و در اسید سولفوریک عملکرد ضعیفی دارد. این برای لوله های تابشی، صدا خفه کن کوره، و لوله های اصلاح کننده در دمای اغلب بیش از 900 درجه (1652 درجه فارنهایت) استفاده می شود.
قانون انتخاب: زمانی که چالش اصلی خوردگی از سیال موجود است، ورق 825 را انتخاب کنید. زمانی که چالش های اصلی گرما، فشار (خزش) و حمله اتمسفر از بیرون هستند، ورق 800H را انتخاب کنید. قابل تعویض نیستند.
4. بهترین روش های ضروری برای جوشکاری و ساخت ورق Incoloy 825 برای اطمینان از مطابقت ساختار ساخته شده با مقاومت در برابر خوردگی فلز پایه چیست؟
یکپارچگی ساخت Incoloy 825 به روش های جوشکاری بستگی دارد که از پایداری متالورژیکی آن محافظت می کند. شیوه های کلیدی عبارتند از:
حالت مواد: با استفاده از ورق در محلول{0}}حالت بازپخت و ترشی بسازید.
انتخاب فلز پرکننده: برای اطمینان از اینکه فلز جوش به خودی خود مقاومت خوردگی برابر یا بهتری نسبت به فلز پایه دارد، استاندارد صنعت استفاده از پرکننده بیش از-نیکل-کروم-مولیبدن است. AWS A5.14 ERNiCrMo-3 (که معمولاً به عنوان سیم پرکننده Inconel 625 شناخته می شود) تقریباً به طور جهانی مشخص شده است. محتوای مولیبدن و نیوبیم بالاتر آن مقاومت بالایی در حفره شدن ایجاد می کند و از ترک خوردگی انجماد جوش جلوگیری می کند.
آماده سازی و تمیزی اتصال: تمام لبه های جوش و نواحی مجاور باید با استفاده از ابزارهای مخصوص آلیاژهای نیکل (مانند برس های سیمی فولاد ضد زنگ) از اکسیدها، روغن، گریس و رنگ کاملاً تمیز شوند. آلاینده ها می توانند منجر به نقص شوند و به عنوان محل شروع خوردگی عمل کنند.
تکنیک جوشکاری: از فرآیندهای ورودی حرارت کم مانند جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW/TIG) استفاده کنید. دمای بین گذر پایین را حفظ کنید (معمولا<150°C / 300°F) to minimize time in the sensitization temperature range. Avoid excessive weaving.
گاز محافظ: از آرگون با خلوص{0} بالا (99.99٪+) برای محافظ استفاده کنید. برای هر جوشی که قسمت پشتی آن قابل دسترسی است، پاکسازی کامل پشت-با آرگون برای جلوگیری از اکسید شدن ("شکر زدن") دانه ریشه، که یک شروع کننده خوردگی شدید است، الزامی است.
پست{0}}تصفیه جوش: تمام رنگهای حرارتی (رنگهای اکسید شده) را با روشهای مکانیکی (برس زدن، آسیاب کردن) یا ترشی شیمیایی از محل جوش بردارید. در حالی که همیشه به دلیل تثبیت Ti مورد نیاز نیست، ممکن است یک آنیل محلول محلی برای خدمات شدید برای بازیابی کامل مقاومت خوردگی بهینه در منطقه تحت تأثیر گرما مشخص شود.
5. استانداردهای کلیدی بین المللی مواد و تست های تضمین کیفیت برای تهیه ورق Incoloy 825 چیست و گزارش تست آسیاب تایید شده (CMTR) باید شامل چه داده های خاصی باشد؟
تهیه مواد برای کارهای مطابق با کد{0} (مثلاً مخازن تحت فشار ASME) مستلزم رعایت استانداردها و اسناد خاص است.
استاندارد حاکم: استاندارد اولیه برای ورق و صفحه ASTM B424 / ASME SB424، "مشخصات استاندارد برای Ni-Fe-Cr-Mo-Cu Alloy Plate and Sheet است."
تست های تضمین کیفیت کلیدی: کارخانه در موارد زیر انجام می دهد و گزارش می دهد:
تجزیه و تحلیل شیمیایی: تأیید می کند که همه عناصر در محدوده UNS N08825 هستند.
تست مکانیکی: استحکام کششی (بیشتر یا مساوی 586 مگاپاسکال)، استحکام تسلیم (بیشتر یا مساوی 241 مگاپاسکال) و ازدیاد طول (بیشتر یا مساوی 30 درصد) را تایید می کند.
تست خوردگی (در صورت مشخص شدن): برای خدمات حیاتی، آزمایشهای خوردگی بین دانهای مانند روش A ASTM G28 (برای تشخیص حساسیت به حمله در اسیدهای اکسید کننده) ممکن است مورد نیاز باشد.
آزمایش غیرمخرب: ممکن است آزمایش اولتراسونیک برای صفحه برای بررسی لمینیت های داخلی مشخص شود.
الزامات گزارش تست آسیاب تایید شده (CMTR): یک CMTR مناسب یک سند قابل ردیابی قانونی است و باید شامل موارد زیر باشد:
شماره حرارت/لات برای قابلیت ردیابی کامل مواد.
ترکیب شیمیایی واقعی از مذاب.
نتایج آزمایش مکانیکی واقعی از آزمایش های انجام شده بر روی ورق تولید شده.
رکورد عملیات حرارتی تایید کننده بازپخت محلول انجام شد.
بیانیه انطباق با مشخصات سفارش داده شده (به عنوان مثال، ASTM B424، UNS N08825).
نتایج هر آزمایش تکمیلی (به عنوان مثال، خوردگی، UT).
