Aké sú kľúčové výzvy na výrobu a zváranie spojené s týmito zliatinami?

1. Aké sú základné metalurgické charakteristiky 15 - 7mo a 654 SMO a prečo sú zoskupené ako vysokovýkonné nehrdzavejúce ocelí?

Zatiaľ čo obidve sú klasifikované ako nehrdzavejúce ocele, 15 - 7MO (známe tiež ako UNS S15700 alebo 632) a 654 SMO (UNS S32654) predstavujú dve odlišné, pokročilé vetvy rodinného stromu z nehrdzavejúcej ocele. Sú zoskupené ako „High - výkon“, pretože výrazne prekonávajú schopnosti štandardného 304 alebo 316 v konkrétnych oblastiach: ultra vysoká pevnosť a extrémna odolnosť proti korózii.

15 - 7MO (Martenzitická nehrdzavejúca oceľ na zrážky):

Metalurgia: Táto zliatina patrí do triedy známej ako pH (zrážky - tvrdenie) ocelí. Jeho chémia (~ 15% Cr, 7% Ni, 2,5% Mo, 1,2% AL) je navrhnutá tak, aby existovala v mäkkom a funkčnom martenzitickom stave po ošetrení roztoku a ochladzovaním vzduchu. Kľúčom k jeho sile je obsah hliníka.

Mechanizmus posilňovania: Po vytvorení do potrubia alebo zložky prechádza presné tepelné ošetrenie nazývané „starnutie“ alebo „zrážanie“ (napr. Pri 950 stupňoch f / 510 stupňov). Počas tohto procesu extrémne jemné intermetalické častice (primárne založené na Nial) zrážajú rovnomerne v celej martenzitickej matrici. Tieto častice účinne blokujú pohyb dislokácií, čo vedie k obrovskému zvýšeniu sily a tvrdosti a zároveň zachovávajú užitočnú húževnatosť.

654 SMO (super - nehrdzavejúca oceľ Austenitic):

Metalurgia: Toto je super - nehrdzavejúca oceľ, čo znamená, že si zachováva austenitickú štruktúru (mriežku kryštálov FCC), ale jej obsah zliatiny je výrazne vylepšený. Jeho najvýznamnejšou vlastnosťou je neuveriteľne vysoká hodnota rovnocenného odporu v pitte (PREN =%Cr + 3.3 x (%MO + 0.5 x%w) + 16 x%n). S ~ 24% Cr, 7,5% Mo a 0,5% N, jeho PREN presahuje 55, čím sa umiestni na samý vrchol tabuľky odolnosti proti korózii z nehrdzavejúcej ocele.

Mechanizmus posilňovania: Jeho pevnosť pochádza z pevného - Posilnenia roztoku (masívne atómy MO, CR a n skresľujú kryštálovú mriežku) a leštenia dusíka, čo významne zvyšuje výnosovú pevnosť oproti štandardnej austenitike. Nie je to teplo - liečiteľné ako 15 - 7MO a používa sa v stave vyvolanom roztokom.

2. V ktorých náročných aplikáciách sú potrubia vyrobené z týchto dvoch konkrétnych zliatin, ktoré sú nevyhnutné?

Výber medzi 15-7 mo a 654 SMO je diktovaný primárnou hrozbou v aplikácii: mechanickým stresom alebo korozívnym útokom.

15-7mo PH Rúrkové aplikácie:

Aerospace and Defense: Toto je jej primárna doména . 15-7 MO rúrky sa používajú v hydraulických systémoch lietadiel, ovládače podvozku a raketové kryty, kde ultra {- vysoká pevnosť - na-} hmotnosť, tlakový kontajnment a odpor s fatigiou sú kritické. Schopnosť byť vytvorená a opracovaná v mäkkom stave a potom po výrobe je tvrdená.

Vysoké - tlakové prístrojové vybavenie: Používa sa na rozdeľovače, kryty senzora a kapilárne hadičky v náradiach dolu a chemických spracovateľských závodov, kde je prvoradá integrita tlaku.

Komponenty jadrového reaktora: Určité prístrojové a riadiace tyče vedúce rúrky, kde sú potrebné vysokú pevnosť a mierny odpor korózie.

654 aplikácií SMO:

Mimoriadne agresívne chemické spracovanie: Toto je materiál voľby, keď sú hraničné linky aj zliatiny ako Hastelloy C - 276. Používa sa na potrubné systémy, ktoré manipulujú s koncentrovanou kyselinou sírovou, chloridom horúceho - obsahujúcich toky, zmiešané kyseliny (napr. Dusno-hydrofluorické) a agresívne bieliace roztoky v priemysle buničiny a papiera.

Systémy morskej vody a pobrežia: V prípade vysoko odolných potrubí chladiacich morských vôd, stúpačiek a balastových systémov na lodiach a pobrežných plošinách, najmä v teplej, chlórovanej vode, kde sú jamky a štrbina korózie vážne riziko.

Jednotky desulfurizácie spalín (FGD): V najviac korozívnych zónach práčky (výstupné kanáliky, tlmiče, znovuzrody), kde sú prítomné studené kondenzáty obsahujúce chloridy, fluoridy a kyselinu sírovú.

Kontrola znečistenia a čistenie odpadových vôd: Pri potrubí, ktoré spracúva vysoko oxidačné halogény - kontaminované toky procesu.

3. Aké sú kľúčové výzvy na výrobu a zváranie spojené s týmito zliatinami?

Vyrábanie týchto vysokých - Performance Alloys vyžaduje špecializované odborné znalosti na zachovanie ich jedinečných vlastností.

Výroba a zváranie 15-7mo:

Tvorba: Všetky formovanie, ohýbanie a obrábanie by sa malo vykonávať v stave „podmienky A“ (riešenie - ošetrené), kde je materiál mäkký a ťažký.

Tepelné spracovanie: Po výrobe sa celá zložka podrobí dvom {{}} krokom tepelného spracovania: 1) ošetrenie roztoku pri ~ 1400 stupňov F (760 stupňov) a chladom vzduchu a 2) veku pri špecifickej teplote (napr. Presná regulácia teploty je kritická.

Zváranie: Je ľahko zvárané pomocou kovového výplne zloženého kompozície (napr. ER630) alebo Nickel- plnivá. Celé zváranie musí byť re - ošetrené a starnuté post - zvarom, aby sa obnovila rovnomerná pevnosť a korózna odolnosť cez základný kov, teplo - zóna (HAZ) a zvarový kov. Lokalizované tepelné ošetrenie často vedie k skresleniu a gradientu majetku.

654 SMO Výroba a zváranie:

Tvorba: Má vyššiu silu a prácu - rýchlosť tvrdenia ako štandardná austenitika. Výkonné vybavenie a prechodné kroky žíhania môžu byť potrebné na za studena - stenuté potrubie.

Zváranie: Najväčšou výzvou je zachovanie korózie odporu zvárania.

Kovový kov: Super - duplex alebo nikel - kovový kov s ešte vyšším obsahom zliatiny (napr. Ernicrmo-13 pre nikel alebo zliatinu 29CR-8NI pre duplex) sa často používa na kompenzáciu segregácie počas Weld Solitifikácie.

Vstup tepla a interpasová teplota: Je potrebné prísne riadenie. Nízke teploty tepla a teploty interpastu pod 100 stupňami (212 stupňov F) sú nevyhnutné na zabránenie zrážania sekundárnych fáz (napr. Chi - fázy, Sigma -) vo fáze HAZ, ktorá by drasticky znížila odolnosť voči húževnatosti a korózii.

Čistenie chrbta: Počas zvárania je povinné úplné čistenie argónu, aby sa zabránilo oxidácii a cukru na koreňovej strane, čo sa môže stať iniciačným bodom pre koróziu.

4. Ako porovnávajú mechanické a korózne vlastnosti 15-7mO a 654 SMO so štandardnými 316L a duplexnými 2205 rúrkami?

Zaberajú výkonnosť ďaleko nad štandardnými materiálmi.

15 - 7MO VS . 316 L/2205: 15 - 7MO's Adve Comed Sila je 3-7-krát vyššia ako v 316L a 2205. Avšak jej rezistencia na koróziu (Pren ~ 19) je nižšia. Je to špecialista na aplikácie kritického, stredne ťažkej korózie.

654 SMO vs . 316 L/2205: 654 Odolnosť proti korózii SMO, najmä proti jamkám a korózii trhliny v chloridoch, je v inej lige úplne. Od vydrží podmienky, ktoré by rýchlo zničili 316 l a spochybnili by 2205. Jeho sila je tiež vyššia ako 316 l.

5. Aké konkrétne protokoly kontroly kvality a testovania sú pre tieto potrubia obchodovateľné?

Vzhľadom na ich kritické aplikácie a vysoké náklady je QC mimoriadne prísne.

Pre obe zliatiny:

Chemická analýza: Certifikované správy o testoch mlyna (CMTRS) s overením prostredníctvom ICP - OES alebo XRF.

Mechanické testovanie: Testy v ťahu a tvrdosti na overenie pevnosti spĺňa špecifikovaný stav (napr. H950 pre 15-7 mo, žíhaný za 654 SMO).

Non - deštruktívne testovanie (NDT): 100% ultrazvukové testovanie (UT) na vnútorné švy/inklúzie a testovanie penetrantov farbiva (PT) na povrchové defekty. Plné - Rádiografické testovanie dĺžky (RT) je štandard pre zvárané potrubia.

Alloy - špecifické QC:

Pre 15-7mo:

Testovanie korózie: Aj keď nie je jeho primárnym znakom, intergranulárne testovanie korózie na ASTM A262, môže byť špecifikovaná prax E, aby sa zabezpečilo správne tepelné spracovanie.

Vyšetrenie mikroštruktúry: Overenie jednotnej martenzitickej štruktúry bez feritu delta alebo nad - austenitizáciou.

Pre 654 SMO:

Corrosion Testing: This is paramount. ASTM G48 Method A (Ferric Chloride Pitting Test) is standard. Pipes must demonstrate a Critical Pitting Temperature (CPT) of >95 stupňov (203 stupňov F) na potvrdenie svojej prémiovej triedy.

Vyšetrenie mikroštruktúry: na detekciu prítomnosti škodlivých intermetalických fáz, ktoré by spôsobili nízku húževnatosť a zlyhanie korózie a korózie, sa používa metóda ASTM A923. Vyžadujú sa hodnoty energie s vysokým nárazom.

Huey Test: Pri aplikáciách v kyseline dusičnej, ASTM A262 Cvičenie C (Huey Test) meria rezistenciu na medzinárodný útok.

Táto vyčerpávajúca QC zaisťuje, že tieto vysoké - hodnotné rúry fungujú spoľahlivo v extrémnych prostrediach, pre ktoré sú navrhnuté.