Hastelloy® x сплавная труба (США N06002): Комплексный обзор
Hastelloy® X-это никель-хромий-железо-молибденовый суперсплавы, разработанный Haynes International, Инк. Для исключительной высокотемпературной силы, Стойкость к окислению, и коррозионная стойкость в экстремальных средах. Обозначено как UNS N06002, Hastelloy® X широко используется в бесшовных и сварных трубах и трубках для применений в аэрокосмической промышленности, Химическая обработка, нефтехимическая промышленность, и производство электроэнергии. Его универсальность, Формируемость, и свариваемость делает его предпочтительным материалом для компонентов, таких как сгорание газовых турбин, Запчасти промышленной печи, и химическое оборудование.
В этом разделе приведено подробное исследование трубы сплава Hastelloy® X, включая его спецификации, химический состав, физические и механические свойства, приложения, и часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы). Таблицы используются для четкого представления параметров, обеспечение структурированного и доступного формата.
1. Описание трубы сплав Hastelloy® x (США N06002)
Hastelloy® x (США N06002) это суперплавление на основе с твердотельным набором, предназначенное для высокотемпературных и коррозионных средств. Он сочетает в себе высокую прочность, Отличная устойчивость к окислению до 2200 ° F (1200° С), и хорошая устойчивость к растрескиванию коррозии напряжения, Карбурализация, и нитринг. Сбалансированный состав сплава никеля, хром, железо, и молибден обеспечивает долговечность как в окислении, так и в уменьшении атмосферы, сделать его идеальным для труб и труб в требовательных приложениях.
Ключевые особенности:
-
Высокотемпературная производительность: Поддерживает силу и структурную целостность при повышенных температурах, Подходит для газовых турбин и промышленных печей.
-
Устойчивость к коррозии: Сопротивляется окислению, индуцированная хлоридом растрескивание напряжения, и ячеивание в агрессивной химической среде.
-
Легкость изготовления: Отличная формируемость и сварка, обеспечение сложных конфигураций труб и трубки.
-
Универсальность: Используется в бесшовных и сварных формах для труб, трубки, и фитинги в аэрокосмической промышленности, химическая, и энергетические секторы.
Трубы Hastelloy® X доступны в различных формах, в том числе бесшовные трубы, сварные трубы, и трубка, Стандарты собраний, такие как ASTM B622 (бесшовные) и ASTM B619/B626 (сваренный). Способность сплава противостоять тепловому велосипеде и механическому напряжению делает его материалом для критических применений.
2. Технические характеристики трубы сплава Hastelloy® x
Hastelloy® X Трубы и трубки производятся для точных отраслевых стандартов для обеспечения эффективности в высокотемпературных и коррозионных средах. Ниже приведена таблица, обобщающая ключевые спецификации для Hastelloy® x (США N06002) трубы и трубки, с последующим подробным объяснением.
Стол 1: Технические характеристики для трубы сплава Hastelloy® x (США N06002)
|
Параметр
|
Подробности
|
|---|---|
|
Обозначение сплава
|
Hastelloy® x (США N06002)
|
|
Общие стандарты
|
АСТМ Б622 (Бесплатная труба/трубка), ASTM B619/B626 (Сварная труба/трубка), ASME SB-622, Амс 5587
|
|
Типы труб
|
Бесшовный, Сварной, АКРЕ (Электрическая сварка сопротивлением), Изготовлено
|
|
Типы труб
|
Бесшовный, Сварной, U-Tubes, Капиллярные трубки
|
|
Диапазон размеров
|
– Наружный диаметр (OD): 1/8″ до 48″ (3.175 мм до 1219 мм)
– Толщина стенки: СЧ 5, 10, 40, 80, 160, XXS
– Длина: До 12 метров (Пользовательские длины доступны)
|
|
Чистота поверхности
|
Отожженный, Маринованный, Полированный, Мельница финиш
|
|
Формы
|
Круглый, Площадь, Прямоугольный, Гидравлический, Спиральные трубки
|
|
Тестирование
|
Гидростатический, Вихревый ток, Сглаживание, Вспыхивание, Растяжение, Твердость
|
|
Сертификаты
|
ISO 9001, КАК Я, АСТМ, В 10204 3.1/3.2
|
|
Сварки методов
|
Gtaw (ТИГ), Голн (МНЕ), СМАВ, Сварка сопротивления
|
|
Термическая обработка
|
Раствор отожжен при 2150 ° F (1177° С), с последующим быстрым охлаждением
|
Подробное объяснение:
-
Стандарты: ASTM B622 регулирует бесшовные трубы Hastelloy® x и трубки, Обеспечение единообразия в размерах и механических свойствах. ASTM B619/B626 применяется к сварным трубам, с B626 специально для труб. Амс 5587 используется для аэрокосмических применений, Обеспечение высокотемпературной производительности.
-
Размер и формы: Трубы доступны в широком диапазоне диаметров и толщины стен (например, Расписание 40, 80) Для удовлетворения применений от труб с небольшим диаметром в теплообменниках до трубопроводов с большим диаметром в химических растениях. Пользовательские длины и формы (например, U-трубки для теплообменников) также предлагаются такие поставщики, как Mega Mex и Neonickel.
-
Тестирование: Трубы проходят строгие неразрушающие тестирование (например, вихревой ток, гидростатический) Чтобы обеспечить производительность без дефектов под давлением и температурой.
-
Термическая обработка: Отжиг раствора усиливает коррозионную стойкость и пластичность, критическая для труб, подвергающихся воздействию термического велосипеда.
Поставщики, такие как Magellan Metals, Американские специальные металлы, и высокопроизводитель, С параметрами настройки для конкретных потребностей проекта.
3. Применение трубы сплав Hastelloy® x
Трубы и трубки Hastelloy® x используются в отраслях, требующих материалов, которые выдерживают экстремальные температуры, коррозионные СМИ, и механическое напряжение. Ниже приведена таблица, обобщающая ключевые приложения, Затем последовало подробное обсуждение.
Стол 2: Применение трубы сплав Hastelloy® x (США N06002)
|
Промышленность
|
Приложения
|
|---|---|
|
Аэрокосмическая промышленность
|
Банки сгорания газовых турбин, Пламя держатели, переходные воздуховоды, Поздравления, выхлопные трубы
|
|
Химическая обработка
|
Трубопроводные системы, Теплообменники, реакционные сосуды, дистилляционные колонны
|
|
Нефтехимический
|
Нефтеперерабатывающий трубопровод, стеки вспышек, Единицы восстановления серы
|
|
Производство электроэнергии
|
Котлы, Специалисты труб, Системы десульфуризации дымохода
|
|
Промышленные печи
|
Реплики, глупый, сияющие трубки, Оборудование для термообработки
|
|
Ядерный
|
Высокотемпературные компоненты в экспериментальных реакторах
|
Подробное обсуждение:
-
Аэрокосмическая промышленность: Hastelloy® X является основным продуктом газовых турбинных двигателей из -за его способности поддерживать прочность и сопротивляться окислению при температуре до 2200 ° F (1200° С). Трубы и трубки используются в банках сгорания, Пламя держатели, и послепончики, где резистентность к тепловой усталости имеет решающее значение. Например, Переходные воздуховоды в реактивных двигателях полагаются на Hastelloy® X для долговечности при циклическом нагревании и охлаждении.
-
Химическая обработка: Сопротивление сплава к окислению и уменьшению средств делает его идеальным для систем трубопроводов, обрабатывающих кислоты (например, серный, азот) и хлориды. Теплообменники и реакционные сосуды извлекают выгоду из его коррозионной устойчивости и сварки.
-
Нефтехимический: На нефтеперерабатывающих заводах, Трубы Hastelloy® x используются в единицах восстановления серы и стекла Flare, где высокие температуры и коррозионные газы (например, H2S) присутствуют. Сопротивление сплава к карбинизации и ниотровению обеспечивает долговечность.
-
Производство электроэнергии: Пробирки котла и перегревателя на угольных или газовых электростанциях используют Hastelloy® X для его высокотемпературной прочности и сопротивления коррозии дымохода газа.
-
Промышленные печи: Лучистые трубки и придушки в термообработке Используйте устойчивость к окислению сплава и термическую стабильность.
-
Ядерный: Хотя и менее распространен, Hastelloy® X используется в экспериментальных высокотемпературных реакторах из-за его стабильности в экстремальных условиях.
Универсальность сплава гарантирует его использование как в бесшовных трубах для применений высокого давления, так и для сварных труб для экономически эффективного, Системы большого диаметра.
4. Химический состав сплава Hastelloy® x
Химический состав Hastelloy® X тщательно сбалансирован для достижения его высокотемпературных и коррозионных свойств. Ниже приведена таблица, подробно описывающая композицию, За последующим объяснением роли каждого элемента.
Стол 3: Химический состав Hastelloy® x (США N06002)
|
Элемент
|
Вес %
|
|---|---|
|
Никель (Ni)
|
Баланс (47–52%)
|
|
Хром (CR)
|
20.5–23.0
|
|
Железо (Фе)
|
17.0–20.0
|
|
Молибден (Мо)
|
8.0–10.0
|
|
Кобальт (Ко)
|
0.5–2.5
|
|
вольфрам (W)
|
0.2–1.0
|
|
Марганец (MN)
|
1.0 Макс
|
|
Кремний (Си)
|
1.0 Макс
|
|
Углерод (C)
|
0.05–0.15
|
|
Фосфор (P)
|
0.04 Макс
|
|
Сера (S)
|
0.03 Макс
|
|
алюминий (Аль)
|
0.5 Макс
|
|
Титан (Ти)
|
0.15 Макс
|
|
Бор (B)
|
0.008 Макс
|
Роль ключевых элементов:
-
Никель (Ni): Формирует матрицу, обеспечение коррозионной стойкости и высокотемпературной стабильности. Высокое содержание никеля обеспечивает пластичность и сварку.
-
Хром (CR): Повышает устойчивость к окислению и образует защитный оксидный слой при высоких температурах, критическая для применения печи и турбины.
-
Железо (Фе): Улучшает прочность и снижает стоимость при сохранении коррозионной стойкости.
-
Молибден (Мо): Повышает устойчивость к питтинге и расщелинам коррозии, Особенно в богатых хлоридах среды, и повышает высокую силу.
-
Кобальт (Ко): Улучшает высокую температурную прочность и сопротивление ползучести.
-
вольфрам (W): Способствует укреплению твердого выражения, Улучшение механических свойств при повышенных температурах.
-
Углерод (C): Контролируется, чтобы минимизировать осадки карбида во время сварки, Обеспечение коррозионной стойкости в затронутой тепловой зоне.
Точная композиция, Как указано в стандартах ASTM и AMS, обеспечивает постоянную производительность в разных приложениях.
5. Физические свойства сплава Hastelloy® x
Физические свойства Hastelloy® X определяют его пригодность для высокотемпературных и коррозионных средств. Ниже приведена таблица, обобщающая ключевые физические свойства, За последующим обсуждением.
Стол 4: Физические свойства Hastelloy® x (США N06002)
|
Свойство
|
Ценить
|
|---|---|
|
плотность
|
8.22 г/см³ (0.297 фунт/в сегодня)
|
|
Диапазон плавления
|
2300–2470 ° F. (1260–1355 ° C.)
|
|
Теплопроводность
|
11.6 W/M · K при 100 ° C. (8.0 BTU/FT · H · ° F.)
|
|
Удельная теплоемкость
|
486 J/кг · K при 20 ° C. (0.116 BTU/фунт · ° F.)
|
|
Электрическое удельное сопротивление
|
1.18 µОМ · м при 20 ° C.
|
|
Коэффициент термического расширения
|
13.3 мкм/м · ° C при 20–1000 ° C. (7.4 µin/в · ° F.)
|
|
Модуль упругости
|
205 ГПа (29.7 × 10⁶ psi) при 20 ° C.
|
Дискуссия:
-
плотность: Умеренная плотность 8.22 G/CM³ делает Hastelloy® X подходящим для легких, но прочных компонентов в аэрокосмических приложениях.
-
Диапазон плавления: Высокий диапазон плавления (1260–1355 ° C.) обеспечивает конструктивную целостность в крайней жаре, например, в сборотах газовых турбин.
-
Теплопроводность: Низкая теплопроводность (11.6 Вт/м·К) Помогает сохранить тепло в компонентах печи, но требует тщательного дизайна в теплообменниках.
-
Тепловое расширение: Коэффициент 13.3 мкм/м · ° C является умеренным, уменьшение теплового напряжения в трубах во время термического велосипеда.
-
Модуль упругости: Высокий модуль (205 ГПа) Указывает жесткость, Обеспечение размера стабильности при механических нагрузках.
Эти свойства делают трубы Hastelloy® x идеальными для применений, требующих термической стабильности и сопротивления деформации.
6. Механические свойства сплава Hastelloy® x
Механические свойства Hastelloy® x обеспечивают его производительность при высоком напряжении и температуре. Ниже приведена таблица, обобщающая ключевые свойства, с последующим объяснением.
Стол 5: Механические свойства Hastelloy® x (США N06002)
|
Свойство
|
Ценить (Отожженное состояние)
|
|---|---|
|
Предел прочности (Окончательный)
|
725 МПа (105 КСИ) мин
|
|
Предел текучести (0.2% Компенсировать)
|
310 МПа (45 КСИ) мин
|
|
Удлинение
|
35% мин
|
|
Твердость
|
241 HB Max (Бринелл)
|
|
Сила ползучести
|
48 МПа при 1500 ° F. (816° С) для 10,000 часы
|
|
Усталость сила
|
~ 300 МПа при 10⁷ циклов (комнатная температура)
|
|
Воздействие на выносливость
|
Хороший, сохраняет пластичность при низких температурах
|
Температура-зависимые свойства (Приблизительно):
|
температура
|
Предел прочности
|
Предел текучести
|
Удлинение
|
|---|---|---|---|
|
20° С (68° F)
|
755 МПа (110 КСИ)
|
345 МПа (50 КСИ)
|
40%
|
|
1000° С (1832° F)
|
290 МПа (42 КСИ)
|
165 МПа (24 КСИ)
|
50%
|
Дискуссия:
-
Растягивание и сила урожая: Hastelloy® X предлагает высокую прочность на растяжение (725 МПа) и уход (310 МПа) в отожженном состоянии, Подходит для систем трубопровода высокого давления. Сила уменьшается при более высоких температурах, но остается достаточной для применений до 1200 ° C.
-
Удлинение: Высокое удлинение (35–50%) указывает на отличную пластичность, позволяя сформировать трубы в сложные формы и противостоять термическому расширению.
-
Сопротивление ползучести: Сила ползучести сплава (48 МПа при 1500 ° F для 10,000 часы) обеспечивает долгосрочную производительность в печи и турбинах.
-
Устойчивость к усталости: Хорошая сила усталости (~ 300 МПа) Поддерживает циклическую нагрузку в аэрокосмических компонентах, таких как банки сгорания.
-
Твердость: Умеренная твердость (241 HB) облегчает обработку при сохранении износостойкости.
Эти свойства делают трубы Hastelloy® x надежными как для статических, так и для динамических нагрузок в экстремальных условиях.
7. Hastelloy® x Tube/Pipe Faqs
Ниже приведены часто задаваемые вопросы о трубах и трубках Hastelloy® x сплав, решение общих проблем и предоставление практических пониманий.
Часто задаваемые вопросы 1: Что делает Hastelloy® x подходящим для высокотемпературных приложений?
Отвечать: Hastelloy® x High Nickel, хром, и содержание молибдена обеспечивает исключительную устойчивость к окислению и прочность до 2200 ° F (1200° С). Укрепление его твердого тела и устойчивость к карбуризации и ниотровке обеспечивает долговечность в газовых турбинах, печи, и химические реакторы.
Часто задаваемые вопросы 2: Могут ли сваривать трубы Hastelloy® x, И какие меры предосторожности нужны?
Отвечать: Да, Hastelloy® X очень сварка с помощью GTAW (ТИГ), Голн (МНЕ), СМАВ, или сварка сопротивления. Меры предосторожности включают:
-
Использование соответствующих металлов наполнителя (например, Hastelloy® x или inconel® 617).
-
Избегание погруженной дуговой сварки, чтобы предотвратить горячую трещину.
-
Обеспечение чистых поверхностей для предотвращения загрязнения.
-
Посгипная термообработка (если требуется) Чтобы снять остаточные напряжения.
Часто задаваемые вопросы 3: Как Hastelloy® x сравнивается с другими никелевыми сплавами, такими как Inconel® 718?
Отвечать: По сравнению с Inconel® 718, Hastelloy® X предложения:
-
Лучшая устойчивость к окислению при более высоких температурах (до 2200 ° F против. 1800°F для 718).
-
Превосходная формируемость и сварка из-за укрепления твердого выражения (против. Утверждение осадков в 718).
-
Немного меньшая прочность при промежуточных температурах, но лучше сопротивления ползучести выше 1500 ° F. Hastelloy® X предпочтительнее для компонентов печи и турбин, в то время как Inconel® 718 используется в высокопрочных аэрокосмических частях.
Часто задаваемые вопросы 4: Каковы коррозионные свойства труб Hastelloy® x?
Отвечать: Hastelloy® X сопротивляется:
-
Окисление в воздухе до 2200 ° F (1200° С).
-
Индуцированное хлоридом растрескивание напряжения в нефтехимической среде.
-
Атмосферы и атмосфера в печи. Однако, это менее устойчиво к высоко восстановлению кислот (например, гидрохлор) по сравнению с Hastelloy® C-276.
Часто задаваемые вопросы 5: Каковы типичные затраты на трубы Hastelloy® x?
Отвечать: Затраты варьируются в зависимости от размера, форма (бесшовные против. сваренный), и поставщик. Пространственные трубы Hastelloy® X стоят дороже, чем сварные из -за сложности производства. Для точных цен, Свяжитесь с поставщиками, такими как Abtersteel (abtersteel.com) или специальные металлы (pieun.com). Долговечность сплава часто компенсирует начальные затраты в долгосрочных приложениях.
Часто задаваемые вопросы 6: Как обрабатываются или изготовлены трубки Hastelloy® x?
Отвечать: Обработка требуется:
-
Жесткие установки и резкие карбидные инструменты для противодействия упрочнению работы.
-
Низкая скорость резки (например, 20–30 м/я) и достаточно охлаждающей жидкости.
-
Изготовление включает в себя холодную или горячую форму (Горячая образование при 2150 ° F/1177 ° C). Поставщики предоставляют заранее сформированные трубы или услуги по изготовлению на заказ.
Часто задаваемые вопросы 7: Какие тестирование проводится на трубах Hastelloy® x?
Отвечать: Стандартные тесты включают:
-
Гидростатическое тестирование на целостность давления.
-
Тестирование вихревого тока на поверхностные дефекты.
-
Сглаживание и разгадывание тестов на пластичность.
-
Химические и механические испытания для соответствия стандартам ASTM/AMS. Сертификаты (В 10204 3.1/3.2) предоставляются поставщиками.
Часто задаваемые вопросы 8: Доступны ли трубы Hastelloy® X в пользовательских размерах?
Отвечать: Да, Поставщики, такие как Magellan Metals и Neonickel предлагают пользовательский OD, Толщина стенки, и длины. U-труб и спиральные трубки также доступны для теплообменников и специализированных приложений.
Часто задаваемые вопросы 9: Каковы ограничения труб Hastelloy® x?
Отвечать: Ограничения включают:
-
Умеренная устойчивость к высоко восстановлению кислот (например, Hcl), где предпочтительнее Hastelloy® C-276.
-
Более высокая стоимость по сравнению с нержавеющей сталью.
-
Проблемы обработки из -за укрепления работы, требует специализированного оборудования.
Часто задаваемые вопросы 10: Где я могу найти трубы Hastelloy® x?
Отвечать: Уважаемые поставщики включают:
-
Abtersteel Company : www.abtersteel.com
-
Специальные металлы: Pipeun.com
-
Nickel Steel Company: avatur.com
8. Дополнительные соображения для трубы сплав Hastelloy® x
Изготовление и установка
-
Формирование: Трубы Hastelloy® X можно холодно для небольших изгибов или горячих форм для сложных форм. Горячая образование при 2150 ° F (1177° С) минимизирует растрескивание.
-
Установка: Правильное выравнивание и поддержка имеют решающее значение для предотвращения концентрации напряжений в высокотемпературных системах трубопроводов. Фланцы, фитинги, и клапаны в Hastelloy® X доступны для бесшовной интеграции.
-
Очистка: Трубы должны быть очищены для удаления загрязняющих веществ (например, масло, смазка) Перед установкой для предотвращения коррозии или недостатков сварки.
Анализ затрат и выгод
В то время как трубы Hastelloy® X стоят дороже, чем нержавеющая сталь или углеродистая сталь, Их превосходная производительность в экстремальных условиях снижает затраты на обслуживание и замену. Например, в газовых турбинах, Долговечность сплава при термическом велосипеде перевешивает первоначальные инвестиции.
Соображения окружающей среды и безопасности
-
Устойчивость: Hastelloy® X можно переработать, Поддержка устойчивой практики в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность и производство электроэнергии.
-
Безопасность: Сплав нетоксичный, Но обработка или сварка требует надлежащей вентиляции, чтобы избежать вдыхания паров. Листы данных безопасности (SDS) доступны в Haynes International (abtersteel.com).
Сравнение с другими сплавами Hastelloy®
-
Против. Hastelloy® C-276: C-276 обеспечивает лучшую коррозионную устойчивость к снижению кислот, но снижает силу высокой температуры. X предпочтительнее тепловых применений.
-
Против. Hastelloy® B-3: B-3 превосходит в средах соляной кислоты, но не имеет устойчивости к окислению X.
-
Против. Hastelloy® G-30: G-30 оптимизирован для фосфорной кислоты, В то время как X лучше для высокотемпературных окислительных условий.
9. Заключение
Hastelloy® x сплавная труба (США N06002) является главным материалом для высокотемпературного, коррозийный, и механически требовательные приложения. Его сбалансированный состав никеля, хром, железо, и Molybdenum обеспечивает исключительную производительность в аэрокосмической промышленности (газовые турбины), Химическая обработка (Теплообменники), нефтехимический (нефтеперерабатывающий трубопровод), и производство электроэнергии (котлы). Высокая температурная сила сплава, Стойкость к окислению, и сварка делает его универсальным для бесшовных и сварных труб и труб, Строгие стандарты ASTM и AMS.
Вы должны быть войти в систему чтобы оставить комментарий.