Hastelloy® X -Legierung nahtloser Rohr | ASTM B622, ASTM B829, ASME SB622, ASME SB829
Überblick über Hastelloy® X -Legierung nahtloser Rohr
Hastelloy® X -Legierung (UNS N06002, W86002) ist ein Nickel-Chrom-Eisen-Molybdän-Superalloy, der für eine außergewöhnliche Leistung in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen entwickelt wurde. Bekannt für seine Oxidationsbeständigkeit, Hochtemperaturstärke, und Förderfähigkeit, Diese Legierung ist ideal für nahtlose Rohre, die für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden, Chemische Verarbeitung, petrochemisch, und Energieerzeugungsindustrien. Hastelloy® x nahtlose Rohre, hergestellt zu ASTM B622, ASTM B829, ASME SB622, und Asme SB829 Standards, bieten überlegene Widerstand gegen Stresskorrosionsrisse, Wärmemüdung, und Oxidation bis zu 2200° F (1200° C). Die Legierung behält exzellent bei Duktilität Nach längerer Temperaturen von 1200 ° F Temperaturen (650° C), 1400° F (760° C), und 1600 ° F. (870° C) für bis zu 16,000 Std., Gewährleistung einer langfristigen Zuverlässigkeit.
Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
- Hochtemperaturleistung: Behält die strukturelle Integrität in extremer Hitze bei, Ideal für Gasturbinen- und Ofenanwendungen.
- Korrosionsbeständigkeit: Widersteht Oxidation, Chlorid-induzierte Stresskorrosionsrisse, und in aggressiven Umgebungen ein Laken.
- Förderfähigkeit: Ausgezeichnete Forming- und Schweißeigenschaften für komplexe Rohrkonfigurationen.
- Standards Compliance: Erfüllt strenge ASTM- und ASME -Spezifikationen für die nahtlose Rohrqualität und -leistung.
Spezifikationen von Hastelloy® X nahtloser Rohr
Hastelloy® x nahtlose Rohre werden so hergestellt, dass sie präzise Industriestandards haben, Gewährleistung einer konsequenten Qualität und Leistung. Die folgende Tabelle beschreibt die Schlüsselspezifikationen gemäß PER ASTM B622, ASTM B829, ASME SB622, und Asme SB829.
| Parameter | Einzelheiten |
|---|---|
| Legierungsbezeichnung | Hastelloy® x (UNS N06002, W86002) |
| Normen | ASTM B622 (Nahtloses Rohr/Rohr), ASTM B829 (Allgemeine Anforderungen), ASME SB622, ASME SB829 |
| Rohrtyp | Nahtlos |
| Maßbogen | Außendurchmesser (OD): 1/8″ bis 8″ (3.175 mm bis 203.2 mm) Wandstärke: SCH 10, 40, 80, 160, XXS Länge: Bis zu 12 Meter (benutzerdefinierte Längen verfügbar) |
| Oberflächengüte | Geglüht, Eingelegt, Poliert, Mühle Finish |
| Testen | Hydrostatisch, Wirbelstrom, Abflachung, Flackern, Zug, Härte |
| Zertifizierungen | ISO 9001, IN 10204 3.1/3.2, ASTM/ASME Compliance |
| Wärmebehandlung | Lösung bei 2150 ° F geglüht (1177° C), Schnell abgekühlt |
Standards Erklärung:
- ASTM B622/ASME SB622: Gibt nahtlose Nickel- und Nickel-Cobalt-Legierungsrohre und Röhrchen für den allgemeinen korrosionsresistenten und hochtemperativen Service an.
- ASTM B829/ASME SB829: Bietet allgemeine Anforderungen für Nickellegierung nahtlose Rohre, einschließlich Toleranzen, Testen, und Markierung.
Diese Standards stellen sicher, dass Hastelloy® X nahtlose Rohre erfüllen, sie für kritische Anwendungen geeignet machen.
Anwendungen von Hastelloy® X nahtloser Rohr
Hastelloy® X nahtlose Rohre sind kritische Komponenten in Branchen, die Hochtemperaturstärke und Korrosionsbeständigkeit erfordern. In der folgenden Tabelle werden wichtige Anwendungen hervorgehoben.
| Industrie | Anwendungen |
|---|---|
| Luft- und Raumfahrt | Verbrennungszonenrohr von Gasturbinen, Übergangsleitungen, Brennzeichendosen, Nachbrenner -Rohrleitungen |
| Chemische Verarbeitung | Wärmetauscherschlauch, Reaktionsgefäßleitungen, Pyrolyseschläuche |
| Petrochemisch | Raffinerierohr, Schwefelwiederherstellungseinheiten, Flare -Stack -Rohrleitungen |
| Stromerzeugung | Kesselrohre, Überhitzer -Röhren, Zeichnungsgasentschwefelungssysteme |
| Industrieöfen | Strahlungsrohre, Ofenrohr, Wärmebehandlungsausrüstung |
Detaillierte Anwendungen:
- Luft- und Raumfahrt: Seamless Hastelloy® X -Rohre werden in Gasturbinenmotoren für verwendet Verbrennungszone Rohrleitungen, wie Übergangsleitungen und Brennkammerdosen, wo sie Temperaturen bis zu 2200 ° F standhalten (1200° C) und thermische Müdigkeit widerstehen. Nachbrenner -Rohrleitungen profitieren vom Oxidationswiderstand der Legierung.
- Chemische Verarbeitung: Die Resistenz der Legierungen gegenüber oxidierenden und reduzierenden Umgebungen macht es ideal für Wärmetauscherschlauch und Reaktionsgefäßleitungen Umgang mit Säuren und Chloriden. Pyrolyseschläuche profitieren von seiner Hochtemperaturstabilität.
- Petrochemisch: Nahtlose Pfeifen in Raffineriensysteme und Schwefelwiederherstellungseinheiten Korrosive Gase wie H2S widerstehen, Während Flare Stack Piping hohe Temperaturen verarbeitet.
- Stromerzeugung: Kessel- und Überhitzerrohre in Kraftwerken nutzen die Festigkeit und den Widerstand der Legierungen gegen Rauchgaskorrosion.
- Industrieöfen: Strahlungsrohre und Ofenrohre ertragen oxidierende und neutrale Atmosphären, mit nachgewiesener Haltbarkeit danach 8,700 Stunden bei 2150 ° F. (1177° C).
Chemische Zusammensetzung der Hastelloy® X -Legierung
Die chemische Zusammensetzung von Hastelloy® X ist für Hochtemperaturstärke und Korrosionsbeständigkeit optimiert. Die folgende Tabelle beschreibt die Komposition.
| Element | Gewicht % |
|---|---|
| Nickel (Ni) | Gleichgewicht (47–52%) |
| Chrom (CR) | 20.5–23.0 |
| Eisen (Fe) | 17.0–20.0 |
| Molybdän (Moment) | 8.0–10.0 |
| Kobalt (Co) | 0.5–2.5 |
| Wolfram (W) | 0.2–1.0 |
| Mangan (MN) | 1.0 max |
| Silizium (Si) | 1.0 max |
| Kohlenstoff (C) | 0.05–0.15 |
| Phosphor (P) | 0.04 max |
| Schwefel (S) | 0.03 max |
| Aluminium (Al) | 0.5 max |
| Titan (Ti) | 0.15 max |
| Bor (B) | 0.008 max |
Rolle der Schlüsselelemente:
- Nickel: Bietet Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität.
- Chrom: Verstärkt die Oxidationsresistenz mit einer Schutzoxidschicht.
- Molybdän: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit von Lochfraßen und Spaltungen.
- Eisen: Gleiche Kraft und Kosten.
- Kobalt und Wolfram: Steigern Sie Hochtemperaturstärke und Kriechwiderstand.
Physikalische Eigenschaften der Hastelloy® X -Legierung
Die physikalischen Eigenschaften von Hastelloy® X gewährleisten seine Eignung für nahtlose Rohranwendungen. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Eigenschaften zusammen.
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Dichte | 8.22 g/cm³ (0.297 lb/in³) |
| Schmelzbereich | 2300–2470 ° F. (1260–1355 ° C.) |
| Wärmeleitfähigkeit | 11.6 W/m · k bei 100 ° C. (8.0 BTU/ft · H · ° F.) |
| Spezifische Wärmekapazität | 486 J/kg · k bei 20 ° C. (0.116 BTU/lb · ° F.) |
| Elektrischer Widerstand | 1.18 µω · m bei 20 ° C. |
| Wärmeleitkoeffizient | 13.3 µm/m · ° C bei 20–1000 ° C. (7.4 µin/in · ° F.) |
| Elastizitätsmodul | 205 GPa (29.7 × 10⁶ psi) bei 20 ° C. |
Diese Eigenschaften unterstützen die Verwendung der Legierungen in Hochtemperaturrohrleitungssystemen, mit niedriger thermischer Expansion, die den Stress während des Wärmeradfahrens reduziert.
Mechanische Eigenschaften der Hastelloy® X -Legierung
Die mechanischen Eigenschaften von Hastelloy® X gewährleisten die Zuverlässigkeit unter hoher Spannung und Temperatur. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Eigenschaften im geglühten Zustand zusammen.
| Eigentum | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit (Ultimativ) | 725 MPa (105 Ksi) Mindest |
| Streckgrenze (0.2% Offset) | 310 MPa (45 Ksi) Mindest |
| Verlängerung | 35% Mindest |
| Härte | 241 HB Max (Brinell) |
| Kriechstärke | 48 MPA bei 1500 ° F. (816° C) für 10,000 Std. |
| Ermüdungsstärke | ~ 300 MPa bei 10⁷ Zyklen (Raumtemperatur) |
Temperaturabhängige Eigenschaften (Ungefähr):
| Temperatur | Zugfestigkeit | Streckgrenze | Verlängerung |
|---|---|---|---|
| 20° C (68° F) | 755 MPa (110 Ksi) | 345 MPa (50 Ksi) | 40% |
| 1000° C (1832° F) | 290 MPa (42 Ksi) | 165 MPa (24 Ksi) | 50% |
Diese Eigenschaften stellen sicher.
Herstellung von Hastelloy® X nahtloses Rohr
Hastelloy® x nahtlose Rohre werden mit ausgezeichneten Formen- und Schweißeigenschaften hergestellt. Die Legierung kann sein heiß gearbeitet bei 2150 ° F. (1177° C) Um ein gleichmäßiges Erwärmen zu gewährleisten, Nahtloses Rohrproduktion ermöglichen. Kaltarbeit ist auch aufgrund der Duktilität der Legierung machbar, eine präzise dimensionale Kontrolle ermöglichen.
Schweißen Für die nahtlose Rohrintegration oder Reparaturen unterstützt mehrere Techniken:
- Gtaw (WIG): Bevorzugt für hochwertige Schweißnähte in der Luft- und Raumfahrtleitung.
- Gawn (MIG): Geeignet für schnelles Schweißen in industriellen Umgebungen.
- SMAW: Bietet Flexibilität für Feldreparaturen.
- Widerstandsschweißen: Wird für spezielle Gelenke verwendet.
Verwenden Sie passende Füllstoffmetalle und vermeiden. Nach der Fabrikation Glühen und schnelle Kühlung stelle optimale Eigenschaften wieder her.
Wärmebehandlung
Hastelloy® x nahtlose Rohre werden in der Lieferung geliefert Lösungshitze-behandelter Zustand, geglüht bei 2150° F (1177° C) und schnell abgekühlt. Hellgekühlte Rohre werden in einer Wasserstoffatmosphäre abgekühlt, um die Oberflächenqualität aufrechtzuerhalten. Das Glühen unter 2150 ° F kann eine sekundäre Phasenausfällung verursachen, Verringerung der Festigkeit und Duktilität.
Hastelloy® x nahtlose Rohrfaqs
1. Was macht Hastelloy® X nahtlose Rohre geeignet für Hochtemperaturanwendungen?
Der hohe Nickel der Legierungen, Chrom, und Molybdängehalt sorgt für Oxidationsresistenz und Stärke bis zu 2200 ° F. (1200° C), Ideal für Gasturbinen und Öfen.
2. Wie gelten ASTM B622- und ASTM B829 -Standards?
ASTM B622 gibt nahtlose Rohrabmessungen und Eigenschaften an, während ASTM B829 allgemeine Anforderungen wie Tests und Toleranzen umrichtet, Qualität sicherstellen.
3. Can Hastelloy® X nahtlose Rohre verschweißt werden?
Ja, mit GTAW, Gawn, SMAW, oder Widerstandsschweißen mit passenden Füllstoffmetallen. Vermeiden Sie ein untergetauchtes Lichtbogenschweißen, um heißes Knacken zu verhindern.
4. Welche Branchen verwenden Hastelloy® x nahtlose Rohre?
Luft- und Raumfahrt, Chemische Verarbeitung, petrochemisch, Stromerzeugung, und Industrieöfen stützen sich auf diese Rohre für Hochtemperatur- und korrosive Umgebungen.
5. Wie vergleichen sich Hastelloy® X mit Inconel® 718 für nahtlose Rohre?
Hastelloy® X bietet einen besseren Oxidationswiderstand über 1800 ° F und überlegene Formbarkeit, während Inconel® 718 bietet eine höhere Festigkeit bei Zwischentemperaturen.
6. Was Tests auf Hastelloy® X -nahtlosen Rohren durchgeführt werden?
Hydrostatisch, Wirbelstrom, Abflachung, flackern, und Zugtests gewährleisten die Einhaltung der ASTM/ASME -Standards.
7. Wo kann ich Hastelloy® x nahtlose Rohre beziehen??
Zu den Lieferanten gehören Abtersteel.com
Wichtige Eigenschaften, die für die Bearbeitung relevant sind
- Hochtemperaturstärke: Hält die Stärke bis zu 1500 ° F beibehält (816° C) und Oxidationswiderstand bis zu 2200 ° F (1204° C).
- Kaltumformung: Schnell verhärtet während der Bearbeitung, Erfordernde scharfe Werkzeuge und starre Setups, um Oberflächenverglasung zu vermeiden.
- Korrosionsbeständigkeit: Widersteht die Vergasung, Nitriding, und Spannungsrisskorrosion, Es ideal für die Luft- und Raumfahrt, Gasturbinen, und chemische Verarbeitung.
- Bewertung der Bearbeitbarkeit: Etwa 18% im Vergleich zu 1112 Stahl, Ähnlich wie bei anderen Nickel-basierten Superlegierungen wie Inconel 625.
Bearbeitungsempfehlungen
- Werkzeugauswahl:
- Carbid -Werkzeuge: Verwenden Sie positive Rake, Scharfe Carbid -Einsätze (zum Beispiel., CNMG- oder SNMG -Stile, Noten wie Kennametal KC935, Trockener TM4000, oder Sandvik GC1015).
- Keramikwerkzeuge: Whisker-verstärkte Keramik (zum Beispiel., Sandvik 670 oder Kennametal KY4300) Für Schleifflächen mit höheren Geschwindigkeiten (bis zu 150 SFM).
- Vermeiden Sie gefälschter Carbid aufgrund einer unzureichenden Kantenfestigkeit.
- Schneidenparameter:
- Geschwindigkeit: Niedrige Schnittgeschwindigkeiten sind kritisch. Beginnen Sie bei 45–65 SFM (Oberflächenfüße/Minute) Für Carbid -Werkzeuge; bis zu 125–150 SFM für Keramik.
- Vorschubgeschwindigkeit: 0.005–0.007 Zoll/rev zum Drehen, um die Arbeit zu verhindern. Vermeiden Sie Peck -Bohrungen; Behalten Sie stetige Futtermittel auf.
- Tiefe des Schnitts: Zum Schauen, verwenden 0.080 Zoll (linear); zum Abschluss, das Finale entfernen 1 mm mit kleineren Einsätzen.
- Kühlmittel:
- Verwenden Sie Hochdruckkühlmittel (HPC) Mit Carbid -Werkzeugen zur Verwaltung von Wärme- und Chip -Evakuierung.
- Maschinell trocken mit Keramikwerkzeugen, um einen thermischen Schock zu vermeiden.
- Schneidflüssigkeiten auf Schwefelbasis werden empfohlen, müssen jedoch vor der Wärmebehandlung oder dem Hochtemperaturservice entfernt werden.
- Werkzeugweg und Setup:
- Dynamische Werkzeugwege: Verwenden Sie trochoide Pfade mit leichten radialen Stepovers, um konstante Chip-Lasten aufrechtzuerhalten und Chip-Dinning zu nutzen.
- Starres Setup: Stellen Sie starre Werkzeugmaschinen mit hoher Leistung sicher, um Vibrationen und Härten zu verhindern.
- Vermeiden Sie das Vergraben von Werkzeugen in Ecken, um das Ausfall des Werkzeugs zu verhindern.
- Werkzeuggeometrie:
- Einzelpoint-Wolfram-Carbid-Werkzeuge: 8–10 ° Seitentreiberwinkel, 5–8 ° Rückfahrwinkel, 5–7 ° Entlastungswinkel.
- Verwenden Sie positiv, Scharfe Schneidkanten für Superlegierungen oder austenitische Edelstahl.
Schlussfolgerung
Hastelloy® x Legierung nahtlose Rohre, Konform mit ASTM B622, ASTM B829, ASME SB622, und Asme SB829, werden für eine außergewöhnliche Leistung in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen entwickelt. Ihre Hochtemperaturstärke, Oxidationsbeständigkeit, und Fabricability machen sie für die Luft- und Raumfahrt unverzichtbar, Chemische Verarbeitung, und Industrieofenanwendungen. Mit strengen Standards, robuste mechanische Eigenschaften, und vielseitige Herstellungsoptionen, Diese Rohre gewährleisten Zuverlässigkeit und Langlebigkeit.
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