1. س: تفاوت های کلیدی بین Incoloy 800، 825، و 926 از نظر ترکیب شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی اولیه چیست؟
A:اگرچه هر سه به خانواده آلیاژ آهن-نیکل-کروم تعلق دارند، اما ترکیبات و مکانیسم‌های مقاومت در برابر خوردگی{2}}آنها به‌طور قابل توجهی متفاوت است.
Incoloy 800(Ni 30-35٪، کروم 19-23٪، تعادل آهن) در دماهای بالا (تا ~ 1100 درجه) مقاومت در برابر اکسیداسیون و کربوره شدن متوسطی ارائه می دهد. این بر یک ساختار آستنیتی پایدار و یک لایه اکسید Cr2O3 متکی است. با این حال، دارای حداقل محتوای مولیبدن است (<0.15%), so it performs poorly in reducing acids or chloride pitting environments.
Incoloy 825(Ni 38-46٪، کروم 19.5-23.5٪، Mo 2.5-3.5٪، Cu 1.5-3.0٪، Ti 0.6-1.2٪) مولیبدن و مس را به طور خاص برای مقاومت در برابر اسیدهای احیا کننده مانند اسید سولفوریک و فسفریک اضافه می کند. محتوای مس باعث افزایش مقاومت در برابر H2SO4 رقیق می‌شود، در حالی که مولیبدن مقاومت حفره‌ای را در محیط‌های حاوی کلرید{11}} بهبود می‌بخشد. درجه 825 انتخاب ارجح برای تجهیزات پردازش شیمیایی است که جریان های اسیدی مخلوط را مدیریت می کند.
Incoloy 926(Ni 25٪ دقیقه، کروم 20-22٪، Mo 6-7٪، N 0.15-0.25٪، مس 0.5-1.5٪) یک درجه فوق العاده آستنیتی با مولیبدن بسیار بالا و افزودن نیتروژن عمدی است. PREn (معادل مقاومت حفره‌ای=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N) 926 از 40 فراتر می‌رود که مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر آب دریا، آب شور، و محیط‌های دارای کلر بالا به آن می‌دهد. اغلب برای سکوهای فراساحلی و سیستم های گوگرد زدایی گاز دودکش (FGD) که در آن 825 دچار خوردگی شکافی می شود، انتخاب می شود.
به طور خلاصه: استفاده کنید800برای اکسیداسیون خشک-در دمای بالا،825برای سرویس اسید مخلوط و926برای کاربردهای حفره ای شدید کلرید و آب دریا.
2. س: چرا میله های آلیاژ Incoloy اغلب به عنوان "قیمت پایین" در مقایسه با سایر آلیاژهای نیکل توصیف می شوند و آیا این هزینه پایین عملکرد را به خطر می اندازد؟
A:"قیمت پایین" میله های Incoloy نسبت به سایر آلیاژهای نیکل (مانند Hastelloy C-276، Monel 400، یا نیکل خالص 200) در درجه اول از آنها ناشی می شود.محتوای نیکل فله کمتر. گریدهای Incoloy معمولاً حاوی 25-46٪ نیکل هستند، در حالی که Hastelloy C-276 حاوی ~57٪ نیکل و Monel 400 تا 63٪ نیکل است. از آنجایی که نیکل یکی از گران‌ترین فلزات پایه در آلیاژهای ویژه است، کاهش محتوای نیکل به میزان 20 تا 30 درصد مستقیماً هزینه‌های مواد خام را با حاشیه قابل مقایسه کاهش می‌دهد.
نکته مهم، این کاهش هزینه استنهیعنی عملکرد ضعیف در عوض، منعکس کننده یک فلسفه طراحی استراتژیک است: آلیاژهای بی رنگ سیستم آهن-نیکل-کروم را با افزودن های هدفمند (Mo، Cu، Ti، Al، N) بهینه می کنند تا به یکپروفایل دارایی متعادلبرای محیط های خاص به عنوان مثال:
قیمت Incoloy 825 تقریباً 40٪ کمتر از C-276 است اما مقاومتی معادل در برابر اسید سولفوریک تا 60 درجه دارد.
قیمت Incoloy 800 تقریباً نصف Inconel 600 است اما مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا مشابهی دارد.
این مبادله در شرایط شدید ظاهر می‌شود: محیط‌های کاهش‌دهنده دمای بالا، اسید هیدروکلریک غلیظ، یا ترکیبات کلرید بسیار بالا + pH پایین. برای اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای صنعتی (کارخانه های شیمیایی، نفت و گاز، تولید برق)، میلگردهای Incoloy 90 درصد عملکرد را با 50 تا 70 درصد قیمت - ارائه می دهند، بنابراین موقعیت بازار "با قیمت پایین، همه کاره" است.
3. س: چه چیزی Incoloy 901 و 925 را برای کاربردهای{3} با استحکام بالا مانند اجزای توربین گاز و ابزارهای نفت چاله مناسب می‌کند؟
A:هر دو Incoloy 901 و 925 آلیاژهای رسوب پذیر{2}}سخت شونده هستند، به این معنی که بر خلاف 800، 825 و 926 که با محلول جامد-تقویت می‌شوند و با عملیات حرارتی به طور قابل توجهی سخت نمی‌شوند، از طریق عملیات حرارتی پیری کنترل‌شده به استحکام بالایی دست می‌یابند.
Incoloy 901 (Ni 40–45%, Cr 11–14%, Mo 5–6.5%, Ti 2.2–2.8%, Al ~0.2%, Fe balance) is designed for high-temperature strength up to 650°C (1200°F). After solution annealing (1095°C) and aging (745°C followed by 620°C), it achieves tensile strengths >1000 MPa and yield strengths >700 مگاپاسکال فاز اول گاما (Ni3(Ti,Al)) به طور یکنواخت در ماتریس آستنیتی رسوب می‌کند و مقاومت خزشی و استحکام گسیختگی بالایی را ایجاد می‌کند. کاربردهای متداول شامل دیسک های کمپرسور توربین گاز، حلقه های موتور جت و پیچ و مهره{4}}در دمای بالا می باشد.
Incoloy 925(نسخه اصلاح شده 825 با اضافه شده Al و Ti: Ni 42-46٪، Cr 19.5-22.5٪، Mo 2.5-3.5٪، Cu 1.5-3.0٪، Ti 1.9-2.4٪، Al 0.1-0.5٪) مقاومت به خوردگی 825 را با سخت شدن رسوب ترکیب می کند. پس از عمل آوری محلول و پیری (730 درجه سپس 620 درجه)، قدرت تسلیم به ~550-650 مگاپاسکال می رسد - کمتر از 901 اما بیش از دو برابر 825 آنیل شده است. مهمتر از آن، 925 مقاومت عالی در برابر خوردگی استرس سولفیدی (SSCC) و ترش هیدروژنی را حفظ می کند. محیط‌های (H2S{23}}حاوی) نفت و گاز، مطابق با استانداردهای NACE MR0175/ISO 15156. به طور گسترده ای برای میله های مکنده پایین چاه، شفت پمپ، نوک سینه ها و اجزای بسته بندی در چاه های ترش استفاده می شود.
بنابراین،901قدرت خزش در دمای بالا را در اولویت قرار می دهد، در حالی که925استحکام متوسط بالا را با مقاومت در برابر خوردگی خدمات ترش متعادل می کند.
4. س: کاربردهای صنعتی معمولی که در آن Incoloy 800، 825، 901، 925، و 926 bars به ترتیب ترجیح داده می شوند، کدامند؟
A:هر گرید میله Incoloy بر اساس ترکیب و ویژگی‌های آن، کاربرد مشخصی دارد:
| درجه | مکانیسم قدرت اولیه | برنامه های نوار معمولی |
|---|---|---|
| 800 | محلول جامد-(بازپخت شده) | - لوله مولد بخار (انرژی هسته ای و فسیلی) - بافل و ساپورت مبدل حرارتی - اجزای کوره (ترتورها، لوله های تابشی) - منیفولدهای کوره پیرولیز اتیلن |
| 825 | محلول جامد-(بازپخت شده) | - شفت پمپ تانکر شیمیایی - کویل های گرمایش حمام ترشی (H2SO4/HNO3) - اجزای درخت مرطوب نفت و گاز (سرویس ترش متوسط) - لوله های اواپراتور اسید فسفریک |
| 901 | بارش{0}}سخت شد | - دیسک‌ها و پره‌های کمپرسور توربین گاز - حلقه‌ها و شفت‌های موتور جت - اتصال دهنده های دمای بالا (پیچ و مهره، ناودانی) تا 650 درجه - مخازن تحت فشار برای سرویس هیدروژن در دمای بالا |
| 925 | بارش{0}}سخت شد | - میله‌های مکنده و میله‌های صیقلی - مجموعه های بسته بندی و اتصالات لغزنده (چاه ترش) - اتصالات خط کنترل زیر دریا - پایه‌های سوپاپ با استحکام بالا برای کارخانه‌های پتروشیمی |
| 926 | محلول جامد-(Mo+N بالا) | - محورها و پروانه های پمپ آب دریا - میله های همزن گوگرد زدایی از گاز دودکش (FGD). - شفت پروانه دریایی (مقاوم در رسوب زیستی-) - اجزای نمک‌زدایی آب دریا با اسمز معکوس |
تطبیق پذیری میله های Incoloy در این است: شما می توانید یک-کم هزینه،{1}}در{2}}گرید ماشین آلات (800) برای{4}}سرویس هوای با دمای بالا، یا یک-استحکام بالا، ترش-گرید مقاوم (925) در داخل خانواده simpling (925) برای {{4} downhole انتخاب کنید. صلاحیت و مدیریت زنجیره تامین
5. س: مهندسان هنگام کار با میله های Incoloy 800/825/901/925/926 چه ملاحظات ساخت و ماشینکاری را باید در نظر داشته باشند؟
A:در حالی که آلیاژهای بی رنگ نسبت به سایر آلیاژهای{0} نیکل قابل ساخت تر هستند، اما تفاوت قابل توجهی با فولادهای زنگ نزن آستنیتی استاندارد دارند:
الف) ماشینکاری:
همه نمرات Incoloy-به سرعت کار می‌کنند. استفاده کنیدابزارهای کاربید تیز و مثبت-(درجه C-2 یا C-5) و یک خوراک سنگین ثابت برای جلوگیری از مالش نگه دارید.
سرعت برش باید 20 تا 30 درصد کمتر از فولاد ضد زنگ 316 باشد (به عنوان مثال 50 تا 70 SFM برای تراشکاری). از خنک کننده سیل سخاوتمندانه (روغن محلول در آب-) برای دفع گرما استفاده کنید.
برای بارندگی-سخت شده 901 و 925 میله در شرایط قدیمی، انتظار می رود 20 تا 30 درصد ماشین کاری کمتر در مقایسه با آنیل شده 825 - ماشینکاری خشن را قبل از پیری در نظر بگیرید.
ب) کار گرم ( آهنگری ):
به طور یکنواخت تا 1010-1150 درجه (1850-2100 درجه فارنهایت) گرم کنید. برای جلوگیری از درشت شدن دانه از 1200 درجه تجاوز نکنید.
برای جلوگیری از ترک خوردن به دلیل شکل پذیری کم در دماهای متوسط، در دمای زیر 900 درجه (1650 درجه فارنهایت) کار نکنید.
پس از کار گرم، محلول آنیل (980-1010 درجه برای 800/825/926، 1095 درجه برای 901/925) و سپس خاموش کردن سریع آب برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی انجام می شود.
ج) کار سرد:
همه گریدها را می توان به صورت سرد کشیده یا نورد سرد کرد، اما 901 و 925 به دلیل سخت شدن کار سریع نیاز به بازپخت بین{2}} مرحله ای دارند. کاهش در هر پاس باید به 15-20٪ محدود شود.
د) جوشکاری (برای میله هایی که به عنوان جوش استفاده می شوند):
از فلزات پرکننده منطبق استفاده کنید: ERNiCr-3 برای 800/825/926; پرکننده مخصوص 901 یا 925 برای گریدهای سخت شده. از چرخ های آسیاب آلوده به گوگرد خودداری کنید.
عملیات حرارتی پس از جوش برای بارندگی-درجات سخت شده (901 و 925) برای بازیابی خواص مکانیکی اجباری است - معمولاً محلول کامل و سن مجدد-. نمرات محلول جامد-(800/825/926) را می‌توان به‌عنوان{11}}جوش‌داده شده برای برنامه‌های کاربردی غیر مهم-استفاده کرد.
ه) احتیاط عملیات حرارتی برای 901 و 925:
از دمای پیری زیاده روی نکنید. برای 925، پیری بالای 650 درجه می‌تواند بیش از-رسوب‌های گاما- را درشت کند و قدرت تسلیم را تا 25% کاهش دهد. از کوره های{7}}کنترل شده دقیق استفاده کنید.
با پیروی از این دستورالعمل‌ها، مهندسان می‌توانند با موفقیت میل‌های Incoloy را ماشینکاری، آهنگری و جوشکاری کنند و در عین حال مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد مکانیکی آنها را حفظ کنند - و بدون خرابی‌های غیرمنتظره ساخت، به مزیت «قیمت پایین، همه‌کاره» دست یابند.
