Tubo de acero de aleación HX (EE. UU. N06002)

Aleación HX (EE. UU. N06002), también conocido como Hastelloy X, es una aleación de níquel-cromo-hierro-molibdeno conocida por su excepcional resistencia y resistencia a la oxidación a altas temperaturas.. Es ampliamente utilizado en motores de turbina de gas., aplicaciones de hornos industriales, y otros entornos de alta temperatura.

Composición química

La composición química típica de Alloy HX es la siguiente:

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de Alloy HX son adecuadas para aplicaciones de alta temperatura., proporcionando excelente resistencia y estabilidad.

• Resistencia a la tracción: 750 MPa (109 ksi) mín.
• Fuerza de producción (0.2% compensar): 310 MPa (45 ksi) mín.
• Alargamiento: 30% mín.
• Dureza: 200-240 media pensión

Propiedades físicas

• Densidad: 8.22 gramos/cm³ (0.297 lb/pulg³)
• Rango de fusión: 1260-1355°C (2300-2470°F)
• Capacidad calorífica específica: 0.102 cal/g-°C (a 20ºC)
• Conductividad térmica: 11.5 W/m·K (a 20ºC)
• Resistividad eléctrica: 1.23 µΩ·m (a 20ºC)
• Módulo de elasticidad: 205 GPa (a 20ºC)
• Relación de Poisson: 0.33 (a 20ºC)

Industrias que utilizan predominantemente Alloy HX

1. Aeroespacial:
   • Motores de turbina de gas
   • Cámaras de combustión
   • Postquemadores y álabes de turbina.
2. Aplicaciones de hornos industriales:
   • Revestimientos de hornos
   • Réplicas y muflas
   • Equipos de tratamiento térmico.
3. Procesamiento químico:
   • Intercambiadores de calor
   • Vasijas del reactor
   • Sistemas de tuberías

Especificaciones de fabricación típicas

• ASTM B619: Especificación para tuberías soldadas de níquel y aleación de níquel-cobalto.
• ASTM B622: Especificación para tuberías y tubos sin costura de níquel y aleación de níquel-cobalto
• ASTM B626: Especificación para tubos soldados de níquel y aleación de níquel-cobalto
• ASME SB619/SB622/SB626: Normas para tuberías y tubos soldados y sin costura de aleación de níquel

Formas de productos de tubos disponibles

• Tubería sin costura
• Tubería soldada
• Longitudes rectas
• Tubería enrollada

Aplicaciones típicas

1. Aeroespacial:
   • Componentes de motores de turbina de gas, como cámaras de combustión., postquemadores, y palas de turbina.
2. Aplicaciones de hornos industriales:
   • Revestimientos de hornos, réplicas, muflas, y otros equipos de tratamiento térmico que funcionan a altas temperaturas.
3. Procesamiento químico:
   • Intercambiadores de calor, vasijas del reactor, y sistemas de tuberías utilizados en entornos químicos hostiles.

Características de soldadura y fabricación.

Soldadura

1. Soldabilidad:
   • Alloy HX tiene buena soldabilidad y se puede soldar utilizando métodos como la soldadura por arco de tungsteno con gas. (GTAW/TIG), Soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG), y soldadura por arco metálico protegido (SMAW).
   • Metales de aporte: Los metales de aportación comunes incluyen ERNiCrMo-2 y ERNiCrMo-3 para procesos GTAW y GMAW., y ENiCrMo-2 para SMAW.
2. Tratamiento térmico de precalentamiento y post-soldadura (PWHT):
   • Precalentamiento: Generalmente no es necesario, pero mantener la limpieza es fundamental para evitar la contaminación..
   • PWHT: El tratamiento térmico posterior a la soldadura generalmente se realiza para aliviar tensiones y estabilizar la estructura.. Esto normalmente se hace a temperaturas entre 1175°C y 1230°C. (2150°F y 2250°F).

3. Defectos de soldadura y cómo evitarlos:
   • Porosidad: Asegúrese de tener superficies limpias y gases de protección adecuados para minimizar la porosidad..
   • Agrietamiento: Controle cuidadosamente los parámetros de soldadura para evitar grietas en caliente., particularmente en secciones gruesas.

Fabricación

1. Mecanizado:
   • General: La aleación HX es difícil de mecanizar debido a su alta resistencia y propiedades de endurecimiento por trabajo.. Usando herramientas de carburo, bajas velocidades de corte, y las altas velocidades de avance pueden mejorar la maquinabilidad.
   • Refrigerantes: Se recomienda el uso abundante de fluidos de corte para enfriar y lubricar durante el mecanizado., mejorando la vida útil de la herramienta y el acabado superficial.
2. formando:
   • Conformado en frío: La aleación HX se puede conformar en frío utilizando técnicas estándar, pero su alta tasa de endurecimiento por trabajo puede requerir un recocido intermedio para una deformación extensa..
   • conformado en caliente: El conformado en caliente generalmente se realiza a temperaturas entre 1175°C y 1230°C. (2150°F y 2250°F). El control adecuado de la temperatura es crucial para evitar grietas y garantizar propiedades uniformes del material..
3. Tratamientos Térmicos:
   • • Recocido de solución: Normalmente se realiza entre 1175 °C y 1230 °C (2150°F a 2250°F), seguido de un enfriamiento rápido para lograr una microestructura homogénea.
   • Alivio del estrés: El recocido de alivio de tensión se puede realizar para reducir las tensiones residuales de las operaciones de soldadura o conformado..
4. Limpieza de superficies:
   • Decapado: Utilice una solución de ácidos nítrico y fluorhídrico para eliminar los óxidos y las incrustaciones formadas durante la soldadura o el tratamiento térmico..
   • Limpieza Mecánica: También se puede utilizar esmerilado y cepillado., pero se debe tener cuidado para evitar la contaminación con partículas de hierro., que puede provocar corrosión.

Mejores prácticas para soldadura y fabricación

• Limpieza: Mantener un ambiente de trabajo limpio es crucial. Contaminantes como el azufre., fósforo, dirigir, y el zinc puede provocar defectos de soldadura y problemas de corrosión..
• Estampación: Utilice herramientas específicas para Alloy HX para evitar la contaminación cruzada de otros metales..
• Ambiente controlado: Si es posible, Realizar soldadura y fabricación en un ambiente controlado para minimizar la introducción de impurezas..
• Capacitación: Asegúrese de que los soldadores y fabricantes estén capacitados específicamente para manipular aleaciones con alto contenido de níquel para lograr los mejores resultados..

Conclusión

Aleación HX (EE. UU. N06002) Ofrece una excelente resistencia a altas temperaturas y a la oxidación., haciéndolo adecuado para aplicaciones industriales exigentes como la aeroespacial, componentes de hornos industriales, y procesamiento químico. Adhiriéndose a las mejores prácticas y entendiendo los requisitos específicos de esta aleación., Los ingenieros y fabricantes pueden garantizar resultados de alta calidad y un rendimiento confiable en diversos entornos corrosivos y de alta temperatura..

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