أنبوب فولاذي من سبائك HX | الولايات المتحدة N06002 | هاستيلوي إكس & إنكونيل إكس
أنبوب فولاذي من سبائك HX (الولايات المتحدة N06002)
سبيكة HX (الولايات المتحدة N06002), يُعرف أيضًا باسم Hastelloy X, عبارة عن سبيكة من النيكل والكروم والحديد والموليبدينوم معروفة بقوتها الاستثنائية ومقاومتها للأكسدة في درجات الحرارة العالية. يستخدم على نطاق واسع في محركات التوربينات الغازية, تطبيقات الفرن الصناعي, وغيرها من البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة.
التركيب الكيميائي
التركيب الكيميائي النموذجي للسبائك HX هو كما يلي:
| عنصر | نسبة مئوية (%) |
|---|---|
| النيكل (في) | 47.0 - 53.0 |
| الكروم (كر) | 20.5 - 23.0 |
| حديد (الحديد) | 17.0 - 20.0 |
| الموليبدينوم (شهر) | 8.0 - 10.0 |
| التنغستن (W) | 0.20 - 1.0 |
| الكوبالت (شركة) | 1.0 - 2.5 |
| المنغنيز (من) | 1.0 الأعلى |
| السيليكون (و) | 1.0 الأعلى |
| الكربون (ج) | 0.05 - 0.15 |
| الفوسفور (ص) | 0.04 الأعلى |
| الكبريت (س) | 0.03 الأعلى |
| البورون (ب) | 0.008 الأعلى |
الخواص الميكانيكية
الخواص الميكانيكية لـ Alloy HX مناسبة لتطبيقات درجات الحرارة العالية, توفير قوة واستقرار ممتازين.
- قوة الشد: 750 MPa (109 ksi) دقيقة
- قوة العائد (0.2% إزاحة): 310 MPa (45 ksi) دقيقة
- استطالة: 30% دقيقة
- صلابة: 200-240 غ.ب
الخصائص الفيزيائية
- كثافة: 8.22 جم / سم مكعب (0.297 رطل/بوصة³)
- نطاق الذوبان: 1260-1355درجة مئوية (2300-2470درجة فهرنهايت)
- السعة الحرارية المحددة: 0.102 كال/ز-درجة مئوية (عند 20 درجة مئوية)
- الموصلية الحرارية: 11.5 ث / م · ك (عند 20 درجة مئوية)
- المقاومة الكهربائية: 1.23 ميكرومتر · م (عند 20 درجة مئوية)
- معامل المرونة: 205 المعدل التراكمي (عند 20 درجة مئوية)
- نسبة بواسون: 0.33 (عند 20 درجة مئوية)
الصناعات التي تستخدم في الغالب سبائك HX
- الفضاء الجوي:
- المحركات التوربينية الغازية
- غرف الاحتراق
- الحارق اللاحق وشفرات التوربينات
- تطبيقات الأفران الصناعية:
- بطانات الفرن
- يرد ويكمم
- معدات المعالجة الحرارية
- المعالجة الكيميائية:
- مبادلات حرارية
- أوعية المفاعل
- أنظمة الأنابيب
مواصفات التصنيع النموذجية
- أستم B619: مواصفات أنابيب النيكل الملحومة وسبائك النيكل والكوبالت
- أستم B622: مواصفات الأنابيب والأنابيب غير الملحومة من سبائك النيكل والنيكل والكوبالت
- أستم B626: مواصفات أنابيب النيكل الملحومة وسبائك النيكل والكوبالت
- أسم SB619/SB622/SB626: معايير الأنابيب والأنابيب الملحومة وغير الملحومة من سبائك النيكل
نماذج منتجات الأنبوب المتوفرة
- أنابيب سلسة
- الأنابيب الملحومة
- أطوال مستقيمة
- أنابيب ملفوفة
التطبيقات النموذجية
- الفضاء الجوي:
- مكونات المحركات التوربينية الغازية مثل غرف الاحتراق, احتراق لاحق, وشفرات التوربينات.
- تطبيقات الأفران الصناعية:
- بطانات الفرن, يرد, يصمت, وغيرها من معدات المعالجة الحرارية التي تعمل في درجات حرارة عالية.
- المعالجة الكيميائية:
- مبادلات حرارية, أوعية المفاعل, وأنظمة الأنابيب المستخدمة في البيئات الكيميائية القاسية.
خصائص اللحام والتصنيع
لحام
- قابلية اللحام:
- تتمتع السبائك HX بقابلية لحام جيدة ويمكن لحامها باستخدام طرق مثل اللحام بقوس غاز التنغستن (جي تي إيه دبليو/تي آي جي), لحام القوس المعدني بالغاز (GMAW/ميغ), واللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAW).
- معادن حشو: تشمل معادن الحشو الشائعة ERNiCrMo-2 وERNiCrMo-3 لعمليات GTAW وGMAW, وENiCrMo-2 لـSMAW.
- التسخين المسبق والمعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT):
- التسخين: عموما غير مطلوب, لكن الحفاظ على النظافة أمر بالغ الأهمية لمنع التلوث.
- PWHT: عادةً ما يتم إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام لتخفيف الضغوط وتثبيت الهيكل. يتم ذلك عادةً عند درجات حرارة تتراوح بين 1175 درجة مئوية و1230 درجة مئوية (2150درجة فهرنهايت و 2250 درجة فهرنهايت).
- عيوب اللحام وكيفية تجنبها:
- المسامية: تأكد من نظافة الأسطح وغازات الحماية المناسبة لتقليل المسامية.
- تكسير: التحكم في معلمات اللحام بعناية لتجنب التشقق الساخن, وخاصة في المقاطع السميكة.
تلفيق
- بالقطع:
- عام: تمثل سبيكة HX تحديًا للآلة نظرًا لقوتها العالية وخصائص تصلب العمل. باستخدام أدوات كربيد, سرعات قطع منخفضة, ويمكن أن تؤدي معدلات التغذية المرتفعة إلى تحسين إمكانية التشغيل الآلي.
- المبردات: يوصى بالاستخدام الحر لسوائل القطع للتبريد والتشحيم أثناء التشغيل الآلي, تعزيز عمر الأداة والانتهاء من السطح.
- تشكيل:
- التشكيل البارد: يمكن تشكيل السبائك HX على البارد باستخدام التقنيات القياسية, لكن معدل تصلب العمل المرتفع قد يتطلب التلدين المتوسط للتشوه الواسع النطاق.
- التشكيل الساخن: عادة ما يتم إجراء التشكيل الساخن عند درجات حرارة تتراوح بين 1175 درجة مئوية و1230 درجة مئوية (2150درجة فهرنهايت و 2250 درجة فهرنهايت). يعد التحكم المناسب في درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية لتجنب التشقق وضمان خصائص موحدة للمواد.
- العلاجات الحرارية:
-
- الصلب الحل: يتم إجراؤه عادةً عند 1175 درجة مئوية إلى 1230 درجة مئوية (2150درجة فهرنهايت إلى 2250 درجة فهرنهايت), يليه التبريد السريع لتحقيق بنية مجهرية متجانسة.
- تخفيف التوتر: يمكن إجراء التلدين لتخفيف الإجهاد لتقليل الضغوط المتبقية من عمليات اللحام أو التشكيل.
-
- تنظيف السطح:
- تخليل: استخدم محلولًا من أحماض النيتريك والهيدروفلوريك لإزالة الأكاسيد والقشور المتكونة أثناء اللحام أو المعالجة الحرارية.
- التنظيف الميكانيكي: يمكن أيضًا استخدام الطحن والفرشاة, ولكن ينبغي الحرص على تجنب التلوث بجزيئات الحديد, والتي يمكن أن تؤدي إلى التآكل.
أفضل الممارسات في اللحام والتصنيع
- نظافة: الحفاظ على بيئة عمل نظيفة أمر بالغ الأهمية. الملوثات مثل الكبريت, الفوسفور, يقود, والزنك يمكن أن يؤدي إلى عيوب اللحام ومشاكل التآكل.
- الأدوات: استخدم أدوات مخصصة لـ Alloy HX لتجنب التلوث المتبادل من المعادن الأخرى.
- بيئة خاضعة للرقابة: إذا كان ذلك ممكنا, إجراء اللحام والتصنيع في بيئة خاضعة للرقابة لتقليل إدخال الشوائب.
- تمرين: تأكد من أن عمال اللحام والمصنعين مدربون خصيصًا للتعامل مع السبائك عالية النيكل لتحقيق أفضل النتائج.
خاتمة
سبيكة HX (الولايات المتحدة N06002) يوفر قوة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة, مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصناعية الصعبة مثل الفضاء, مكونات الفرن الصناعي, والمعالجة الكيميائية. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات وفهم المتطلبات المحددة لهذه السبيكة, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق به في مختلف البيئات ذات درجات الحرارة العالية والتآكل.
السبائك C276 عبارة عن سبيكة من النيكل والموليبدينوم والكروم متعددة الاستخدامات تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل في نطاق واسع من البيئات القاسية. وهي معروفة بشكل خاص بمقاومتها للتنقر, تكسير الإجهاد والتآكل, والأجواء المؤكسدة.
سبيكة 400 هي سبيكة من النيكل والنحاس معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل وقوتها العالية عبر نطاق واسع من درجات الحرارة. إنه فعال بشكل خاص في تقليل وأكسدة البيئات ويوفر خصائص ميكانيكية جيدة عند درجات حرارة تحت الصفر.
سبيكة 600, المعروف أيضًا باسم إنكونيل 600, هي سبيكة من النيكل والكروم تشتهر بمقاومتها الاستثنائية للتآكل والأكسدة في درجات الحرارة العالية.
سبيكة إنكونيل 625 (الولايات المتحدة رقم 06625 / WNR 2.4856) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصها الميكانيكية الاستثنائية, مقاومة التآكل المعلقة, وقابلية تصنيع ممتازة. وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية في الفضاء الجوي, البحرية, المعالجة الكيميائية, النفط والغاز, وقطاعات توليد الطاقة.
النيكل 690 (الولايات المتحدة رقم 06690 / WNR 2.4642) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تتميز بخصائص لحام وتصنيع ممتازة. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات وفهم المتطلبات المحددة لهذه السبيكة, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة في مختلف التطبيقات الصناعية. إن متانتها في مقاومة التآكل والحفاظ على السلامة الميكانيكية في درجات الحرارة المرتفعة تجعلها الخيار المفضل للبيئات الصعبة.
سبائك النيكل 825 (الولايات المتحدة N08825 / WNR 2.4858) هي سبيكة متعددة الاستخدامات تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل وثبات في درجات الحرارة العالية. إن خصائص اللحام والتصنيع الملائمة تجعله الخيار المفضل للتطبيقات الصناعية الصعبة. من خلال الالتزام بأفضل الممارسات وفهم المتطلبات المحددة لهذه السبيكة, يمكن للمهندسين والمصنعين ضمان نتائج عالية الجودة وأداء موثوق في بيئات مختلفة مثل المعالجة الكيميائية, النفط والغاز, مكافحة التلوث, والطاقة النووية.
