1. پرسش و پاسخ: تمایز مهم - نیکل 201 در مقابل میله گرد نیکل 200
س: ما در حال به روز رسانی مشخصات مواد خود برای تأسیسات-تجهیزات تولید سود سوزآور با دمای بالا هستیم. نقاشیهای قدیمی ما به سادگی «نوار گرد نیکل» را فراخوانی میکنند. ما باید این را با مشخصات UNS مدرن کنیم. تفاوت عملی بین سفارش UNS N02200 (نیکل 200) و UNS N02201 (نیکل 201) برای قطعاتی که دمای بالای 300 درجه را مشاهده می کنند چیست؟
A:این یک بهروزرسانی بسیار مهم است و عدم تمایز بین این دو درجه میتواند منجر به فاجعهبار-شکست خدمات شود. در حالی که هر دو از نظر تجاری نیکل خالص هستند، تفاوت در محتوای کربن آنها است که حداکثر دمای سرویس آنها را دیکته می کند.
-
نیکل 200 (UNS N02200):حداکثر محتوای کربن آن 0.15٪ است.
-
نیکل 201 (UNS N02201):دارای حداکثر محتوای کربن 0.02٪ (کم کربن).
برای کاربرد شما با دمای پایدار بالای 300 درجه، باید مشخص کنیدمیله گرد نیکل 201 (UNS N02201) .
دلیل این امر این است: هنگامی که نیکل 200 در معرض دماهای بین 315 درجه تا 760 درجه (600 درجه فارنهایت تا 1400 درجه فارنهایت) قرار می گیرد، کربن ناپایدار می شود و در مرزهای دانه به شکل گرافیت رسوب می کند. این پدیده که به نامگرافیت سازی، مواد را شکننده می کند. قطعه ای که زمانی انعطاف پذیر و سخت بود می تواند به طور غیرمنتظره ای تحت فشار حرارتی یا مکانیکی ترک بخورد.
نیکل 201 با محتوای کربن به شدت کاهش یافته، کربن کافی برای تشکیل یک شبکه گرافیتی مضر و مضر ندارد. انعطاف پذیر باقی می ماند و یکپارچگی ساختاری خود را در این دماهای بالا حفظ می کند. برای هر جزء در یک مرکز تولید سوزاننده که در دمای بالاتر از 300 درجه کار می کند -مانند لوله های بخاری، حفره های حرارتی یا براکت های پشتیبانی{5}}نیکل 201 تنها انتخاب مطمئن در بین نیکل های خالص تجاری است. مشخصات به روز شده شما باید به طور واضح خوانده شود"میله گرد نیکل 201، UNS N02201."
2. پرسش و پاسخ: تمرین های ماشینکاری بهینه برای میله گرد نیکل 201
س: فروشگاه ما تجربه زیادی در ماشینکاری فولاد ضد زنگ 316 دارد، اما ما یک سفارش جدید برای 200 قطعه قطعات دقیق از نوار گرد نیکل 201 داریم. ما آن را «صمغی» مییابیم و به سختی میتوانیم یک سطح خوب بهدست آوریم. تفاوت اساسی در مورد ماشینکاری نیکل 201 چیست و چگونه باید پارامترها و ابزار خود را تنظیم کنیم؟
A:شما با تفاوت کلاسیک بین ماشینکاری فولاد ضد زنگ آستنیتی و آلیاژ نیکل خالص تجاری روبرو هستید. نیکل 201 به «صمغی بودن» یا «رینگی» معروف است زیرا نرم و انعطاف پذیر است و تمایل زیادی به کار دارد-. تراشه های کوچک و شکسته ای که فولاد ضد زنگ می تواند ایجاد کند را تشکیل نمی دهد. در اینجا نحوه تنظیم رویکرد خود آورده شده است:
1. مواد ابزار و هندسه:
-
مواد:از ابزار تیز و مثبت-کلنگ استفاده کنید. درج های کاربید (گرید C-2 یا C-3) معمولاً به دلیل سختی و مقاومت در برابر سایش ترجیح داده می شوند. فولاد پرسرعت (HSS) را می توان برای اشکال پیچیده یا برش های متناوب استفاده کرد، اما کاربید بهره وری و پرداخت بهتری را ارائه می دهد.
-
هندسه:این مهم است. برای کاهش اصطکاک و جلوگیری از ایجاد تراشه-از ابزارهایی با صفحه های بالایی صیقلی استفاده کنید. درجها باید دارای لبههای برش تیز باشند-هرگز از لبههای "تراشیده" یا "T{4}}که برای مواد سختتر طراحی شدهاند استفاده نکنید، زیرا آنها به جای برش، مواد را فشار میدهند و کار را تقویت میکنند-.
2. پارامترهای برش:
-
سرعت ها و خوراک ها:با سرعت سطحی کمتر از فولاد ضد زنگ بدوید. نقطه شروع خوب 40-60 فوت سطحی در دقیقه (SFM) برای HSS و 150-250 SFM برای کاربید است.
-
نرخ خوراک:از نرخ تغذیه نسبتاً سنگین (0.005 - 0.015 اینچ در هر دور، بسته به عملکرد) استفاده کنید. باید قطع کنیزیرسطح سخت شده قبلی-. نرخ تغذیه خیلی کم باعث ساییدگی ابزار، کار کردن فوراً-سخت شدن مواد و خراب شدن ابزار می شود.
-
عمق برش:از پاس های پایان بسیار سبک خودداری کنید. حداقل از 0.020 اینچ تا 0.040 اینچ عبور کنید تا مطمئن شوید که مواد تازه و سفت نشده را می برید.
3. کنترل تراشه:
-
تراشههای بلند و رشتهای میتواند یک خطر باشد. از مایع خنک کننده با فشار بالا (حداقل 1000 PSI) جهت کمک به شکستن تراشه ها و پاک کردن آنها از ناحیه استفاده کنید. در صورت وجود، از تراشهشکنها روی درجهای خود استفاده کنید.
4. خنک کننده:
-
از یک خنک کننده-با کیفیت بالا و محلول در آب- با غلظت بالا استفاده کنید. این کار روانکاری می کند، اصطکاک را کاهش می دهد و به کنترل گرمایی که به سخت شدن کار کمک می کند کمک می کند.
با تغییر طرز فکر خود از "برش" به "برش" با ابزارهای تیز و نرخ تغذیه تهاجمی و ثابت، بر صمغی غلبه کرده و به سطح مورد نظر می رسید.
3. پرسش و پاسخ: مشخصات مقاومت در برابر خوردگی UNS N02201
س: ما در حال طراحی یک دسته کوچک از اجزای ابزار دقیق برای یک کارخانه آزمایشی جدید شیمیایی هستیم. محیط شامل نوسانات نوسانی در معرض سود سوزآور و اسید هیدروکلریک رقیق خواهد بود. ما میله گرد نیکل 201 را برای مقاومت سوزاننده آن در نظر می گیریم، اما چگونه در برابر اسید عمل می کند؟
A:سوال شما اهمیت درک آن را برجسته می کندمحدودیت هامقاومت در برابر خوردگی هر ماده ای نیکل 201 مقاومت بسیار عالی و تقریبا بی نظیری در برابر سود سوزآور (هیدروکسید سدیم) در طیف وسیعی از غلظت ها و دما دارد. این نقطه قوت اصلی آن است. با این حال، عملکرد آن در اسیدها بسیار خاص و به طور کلی در شرایط اکسیداسیون ضعیف است.
در برابر اسید هیدروکلریک رقیق (HCl):
نیکل 201 عملکرد مناسبی داردهوادهی-هیدروکلراید رقیق (بدون اکسیژن-). در غیاب کامل اکسیژن، نرخ خوردگی می تواند قابل قبول باشد. با این حال، در{3}}شرایط واقعی کارخانه آزمایشی، هوادهی کامل دشوار است. در حضور حتی مقادیر کمی از اکسیژن یا سایر اکسید کننده ها، سرعت خوردگی نیکل در HCl به طور چشمگیری تسریع می یابد. اگر امکان ورود اکسیژن وجود داشته باشد، این ماده برای جابجایی HCl توصیه نمی شود، زیرا سوراخ شدن و خوردگی عمومی رخ می دهد.
ضد سود سوزآور (NaOH):
همانطور که اشاره کردید، اینجاست که نیکل 201 برتری دارد. این ماده برتر برای جابجایی مواد سوزاننده در دماهای بالا است که هم در برابر خوردگی عمومی و هم در برابر خوردگی تنش سوز آور مقاومت می کند که می تواند فولادهای ضد زنگ را آزار دهد.
خطر محیط های "مخلوط":
بزرگترین خطر در یک کارخانه آزمایشی با نوردهی در نوسان، پتانسیل آن استشرایط متناوب. به عنوان مثال، اگر جزء در معرض یک محلول کلرید خنثی یا اسیدی قرار گیرد و سپس مواد سوزآور بر روی سطح آن تبخیر شود، می تواند یک محیط بسیار خورنده در زیر نمک های رسوب کرده ایجاد کند.
نتیجه گیری برای درخواست شما:
اگر قرار گرفتن در معرض اولیه در دمای بالا{0}} سوزاننده باشد، و قرار گرفتن در معرض اسید نادر، مختصر و در شرایط بدون هوادهی باشد، نیکل 201 می تواند مناسب باشد. با این حال، اگر قرار گرفتن در معرض اسید مکرر باشد یا اگر اکسیژن وجود داشته باشد، ممکن است آلیاژ نیکل که به طور خاص برای مقاومت در برابر اسید طراحی شده است، بهتر باشد، مانندHastelloy C-276 (UNS N10276)، که در هر دو شرایط احیا کننده و اکسید کننده مقاومت می کند. برای اجزای Nickel 201 خود، باید فرآیندی را طراحی کنید تا از قرار گرفتن در معرض اسید جلوگیری کنید، یا بپذیرید که ممکن است عمر مفید آنها در آن محیط خاص محدود باشد.
4. پرسش و پاسخ: میله گرد نیکل 201 جوش برای مجموعه های ساخته شده
س: ما در حال ساخت یک سیستم منیفولد کوچک با جوش دادن بخش هایی از میله گرد نیکل 201 و لوله هستیم. ما از فرآیند TIG (GTAW) استفاده خواهیم کرد. از چه فلز پرکننده ای باید استفاده کنیم و چه اقدامات احتیاطی خاصی باید انجام دهیم تا از جوش های نرم و انعطاف پذیر اطمینان حاصل کنیم؟
A:جوشکاری نیکل 201 نیازمند توجه دقیق به جزئیات است، اما این فرآیند به خوبی-تثبیت شده است. در اینجا دستورالعمل های خاص برای پروژه جوشکاری TIG شما آمده است:
انتخاب فلز پرکننده:
شما باید استفاده کنیدERNi-1فلز پرکننده این مشخصات AWS برای فلز پرکننده نیکل خالص تجاری است. این برای مطابقت با خواص نیکل 200 و نیکل 201 طراحی شده است. محتوای کربن پایین آن تضمین می کند که در صورت مشاهده دماهای بالا که با عملکرد فلز پایه مطابقت دارد، خود رسوب جوش در برابر گرافیت شدن مقاوم خواهد بود.
اقدامات احتیاطی حیاتی:
-
پاکیزگی مطلق است:این را نمی توان اغراق کرد. نیکل 201 به شدت در برابر شکنندگی ناشی از آلاینده ها حساس است.
-
تمیز کردن مکانیکی:از برس های سیمی فولادی ضد زنگ و چرخ های سنگ زنی اختصاصی فولاد ضد زنگ استفاده کنیدکه هرگز روی فولاد کربنی استفاده نشده است. آلودگی فولاد کربنی باعث ایجاد آهن می شود که می تواند منجر به خوردگی و شکنندگی شود.
-
تمیز کردن شیمیایی:ناحیه جوش و میله پرکننده را با یک حلال تمیز مانند استون کاملاً چربی زدایی کنید. اجزای تمیز شده را با دستکش تمیز اداره کنید. از استفاده از پارچه های مغازه ای که ممکن است باقی مانده باشد خودداری کنید.
-
اجتناب از نشانگرها:هرگز از نشانگرهای{0}}نمدی، خودکارهای رنگی، یا مدادهای سربی روی یا نزدیک محل جوش استفاده نکنید. گوگرد و سایر عناصر موجود در جوهرها می توانند باعث ترک خوردن داغ شوند.
-
-
کنترل ورودی حرارت:
-
از ورودی حرارت کم استفاده کنید. نیکل 201 رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی دارد، اما گرمای بیش از حد میتواند منجر به رشد دانههای بزرگ در ناحیه تحت تأثیر گرما-و کاهش شکلپذیری شود.
-
از تکنیک مهره های رشته ای با حداقل بافت استفاده کنید. حوضچه جوش را کوچک و کنترل کنید.
-
-
گاز محافظ:
-
از 100% آرگون یا مخلوط آرگون/هلیوم برای محافظت استفاده کنید.
-
برای عبور ریشه روی لوله، یا برای اولین ضلع اتصال میله-به-میله، از گاز پشتیبان 100% آرگون استفاده کنید تا از سطح زیرین جوش در برابر اکسیداسیون در حالی که هنوز داغ است محافظت کنید. این برای جوش های با نفوذ کامل بسیار مهم است.
-
-
راه اندازی قوس:
-
از-استارت یا بلند کردن{1}}قوس الکتریکی با فرکانس بالا استفاده کنید. قوس روی قطعه کار را خراش ندهید-، زیرا این کار میتواند باعث ایجاد آخال تنگستن و ایجاد نقطهای از آلودگی شود.
-
با پیروی از این پروتکلهای سختگیرانه-که با کنترل تمیزی و گرما تسلط دارند-جوشهای نرم و انعطافپذیری تولید خواهید کرد که با مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی میله گرد نیکل 201 مطابقت دارد.
5. پرسش و پاسخ: منبع یابی و صدور گواهی برای برنامه های کاربردی حیاتی
س: ما در حال تولید قطعات از میله گرد نیکل 201 برای سکوی نفت و گاز دریایی هستیم. مشتری ما به قابلیت ردیابی و گواهی کامل نیاز دارد که این ماده مطابق با NACE MR0175/ISO 15156 برای خدمات ترش است. این برای انتخاب مواد و مستندسازی ما چه معنایی دارد؟
A:این یک نیاز رایج و حیاتی برای تجهیزات نفت و گاز در معرض سولفید هیدروژن (H2S) است که به عنوان "سرویس ترش" شناخته می شود. استاندارد NACE MR0175/ISO 15156 برای جلوگیری از ترک خوردگی استرس سولفیدی (SSC) و ترک خوردگی تنشی (SCC) در مواد مورد استفاده در چنین محیط هایی طراحی شده است. در اینجا معنای میله گرد نیکل 201 شما آمده است:
1. مقبولیت مواد:
ابتدا باید بررسی کنید که UNS N02201 (نیکل 201) یک ماده قابل قبول تحت استاندارد است. نیکل های خالص تجاری مانند نیکل 200 و 201 به طور کلی برای سرویس ترش قابل قبول در نظر گرفته می شوند، اما آنها اغلب محدودیت هایی در حداکثر سختی و محیط قابل اجرا دارند (به عنوان مثال، فشار جزئی H2S، pH، غلظت کلرید، دما). شما باید قسمت 3 استاندارد (CRA های مقاوم در برابر ترک خوردگی) را برای محدودیت های محیطی خاص برای نیکل 201 بررسی کنید.همهشرایط ترش
2. سختی مورد نیاز:
متداول ترین نیاز در NACE MR0175 حد اکثر سختی است35 HRC (سختی راکول C). این برای اطمینان از عدم حساسیت مواد به SSC است. شما باید گواهی دهید که میله گرد نیکل 201، در شرایط ارائه شده (معمولا آنیل شده)، دارای سختی زیر این حد است. اگر کار سرد یا جوشکاری انجام میدهید، ممکن است نیاز داشته باشید که -سختی را مجدداً تأیید کنید و احتمالاً عملیات حرارتی پس از{5}جوشکاری را انجام دهید تا در حد مجاز باقی بمانید.
3. مدارک مورد نیاز:
برای جلب رضایت مشتری خود، باید یک بسته مستند جامع ارائه دهید که شامل:
-
گزارش تست آسیاب (MTR):قابل ردیابی به گرمای ویژه مواد، نشان دادن ترکیب شیمیایی (تأیید کننده UNS N02201) و خواص مکانیکی.
-
بیانیه انطباق NACE:بیانیهای از طرف تأمینکننده یا تأییدکننده شخص ثالث- که تأیید میکند این ماده با الزامات NACE MR0175/ISO 15156 برای سرویس مورد نظر مطابقت دارد. این ممکن است شامل بررسی MTR و وضعیت مواد باشد.
-
گزارش تست سختی:در صورت نیاز، مستنداتی از آزمایش سختی انجام شده بر روی استوک واقعی میله یا نمونههای معرف انجام شده است و تأیید میکند که آن کمتر از حداکثر تعیینشده NACE-است.
-
قابلیت ردیابی:ماده باید به صورت فیزیکی با شماره حرارت و مشخصات علامت گذاری شود (به عنوان مثال، شابلون یا برچسب گذاری شده) و به بازرس اجازه می دهد تا جزء فیزیکی را به کل بسته مستندات ردیابی کند.
هنگام ثبت سفارش، باید به صراحت بیان کنید:"میله گرد نیکل 201، UNS N02201، در شرایط آنیل شده، با قابلیت ردیابی کامل و گواهینامه NACE MR0175/ISO 15156، از جمله تایید سختی."این امر منابع تامین کننده را تضمین می کند و مواد را به طور مناسب برای برنامه کاربردی فراساحلی شما آزمایش می کند.
