Стальная труба из сплава HX | США N06002 | Хастеллой X & Инконель Х
Стальная труба из сплава HX (США N06002)
Сплав HX (США N06002), также известный как Hastelloy X, представляет собой сплав никеля, хрома, железа и молибдена, известный своей исключительной прочностью и стойкостью к окислению при высоких температурах.. Широко используется в газотурбинных двигателях., применение промышленных печей, и других высокотемпературных средах.
Химический состав
Типичный химический состав сплава HX следующий::
Элемент | Процент (%) |
---|---|
Никель (В) | 47.0 – 53.0 |
Хром (Кр) | 20.5 – 23.0 |
Железо (Фе) | 17.0 – 20.0 |
Молибден (Мо) | 8.0 – 10.0 |
вольфрам (Вт) | 0.20 – 1.0 |
Кобальт (Ко) | 1.0 – 2.5 |
Марганец (Мин.) | 1.0 Макс |
Кремний (И) | 1.0 Макс |
Углерод (С) | 0.05 – 0.15 |
Фосфор (П) | 0.04 Макс |
сера (С) | 0.03 Макс |
Бор (Б) | 0.008 Макс |
Механические свойства
Механические свойства сплава HX подходят для применения в условиях высоких температур., обеспечивая превосходную прочность и стабильность.
- Предел прочности: 750 МПа (109 кси) мин
- Предел текучести (0.2% компенсировать): 310 МПа (45 кси) мин
- Удлинение: 30% мин
- Твердость: 200-240 полупансион
Физические свойства
- Плотность: 8.22 г/см³ (0.297 фунт/дюйм³)
- Диапазон плавления: 1260-1355°С (2300-2470°Ф)
- Удельная теплоемкость: 0.102 кал/г-°C (при 20°С)
- Теплопроводность: 11.5 Вт/м·К (при 20°С)
- Электрическое сопротивление: 1.23 мкОм·м (при 20°С)
- Модуль упругости: 205 ГПа (при 20°С)
- Коэффициент Пуассона: 0.33 (при 20°С)
Отрасли промышленности, преимущественно использующие сплав HX
- Аэрокосмическая промышленность:
- Газотурбинные двигатели
- Камеры сгорания
- Форсажные камеры и лопатки турбины
- Применение промышленных печей:
- Футеровка печи
- Реторты и муфели
- Термическое оборудование
- Химическая обработка:
- Теплообменники
- Реакторные сосуды
- Системы трубопроводов
Типичные производственные характеристики
- АСТМ Б619: Спецификация на сварные трубы из никелевых и никель-кобальтовых сплавов
- АСТМ Б622: Спецификация на бесшовные трубы и трубки из никелевых и никель-кобальтовых сплавов.
- АСТМ Б626: Спецификация на сварные трубы из никеля и никель-кобальтовых сплавов
- АСМЭ СБ619/СБ622/СБ626: Стандарты на бесшовные и сварные трубы из никелевых сплавов
Доступные формы туб
- Бесшовные трубы
- Сварные трубы
- Прямые длины
- Колтюбинг
Типичные применения
- Аэрокосмическая промышленность:
- Компоненты газотурбинных двигателей, такие как камеры сгорания., дожигатели, и лопатки турбины.
- Применение промышленных печей:
- Футеровка печи, возражения, приглушает, и другое термообрабатывающее оборудование, работающее при высоких температурах..
- Химическая обработка:
- Теплообменники, корпуса реакторов, и трубопроводные системы, используемые в агрессивных химических средах.
Характеристики сварки и изготовления
Сварка
- Свариваемость:
- Сплав HX обладает хорошей свариваемостью и может быть сварен такими методами, как газовая вольфрамовая дуговая сварка. (GTAW/TIG), Газовая дуговая сварка металлов (GMAW/MIG), и дуговая сварка защитных металлов (СМАВ).
- Присадочные металлы: Обычные присадочные металлы включают ERNiCrMo-2 и ERNiCrMo-3 для процессов GTAW и GMAW., и ENiCrMo-2 для SMAW.
- Предварительный нагрев и термообработка после сварки (ПВТ):
- Предварительный нагрев: Обычно не требуется, но поддержание чистоты имеет решающее значение для предотвращения загрязнения.
- ПВТ: Послесварочная термообработка обычно проводится для снятия напряжений и стабилизации конструкции.. Обычно это делается при температуре от 1175°C до 1230°C. (2150°F и 2250 °F).
- Дефекты сварного шва и как их избежать:
- Пористость: Обеспечьте чистоту поверхностей и наличие соответствующих защитных газов для минимизации пористости..
- Крекинг: Тщательно контролируйте параметры сварки, чтобы избежать образования горячих трещин., особенно в толстых секциях.
Изготовление
- Обработка:
- Общий: Сплав HX сложен в механической обработке из-за его высокой прочности и упрочняющих свойств.. Использование твердосплавных инструментов, низкие скорости резания, и высокие скорости подачи могут улучшить обрабатываемость.
- охлаждающие жидкости: Рекомендуется обильное использование смазочно-охлаждающих жидкостей для охлаждения и смазки во время обработки., повышение стойкости инструмента и качества поверхности.
- Формирование:
- Холодная штамповка: Сплав HX можно подвергать холодной штамповке с использованием стандартных технологий., но его высокая скорость наклепа может потребовать промежуточного отжига для обширной деформации..
- Горячая формовка: Горячая штамповка обычно выполняется при температуре от 1175°C до 1230°C. (2150°F и 2250 °F). Правильный контроль температуры имеет решающее значение для предотвращения растрескивания и обеспечения однородных свойств материала..
- Термическая обработка:
-
- Отжиг раствора: Обычно выполняется при температуре от 1175°C до 1230°C. (2150от °F до 2250 °F), с последующим быстрым охлаждением для достижения однородной микроструктуры.
- Снятие стресса: Отжиг для снятия напряжений может быть выполнен для уменьшения остаточных напряжений в результате операций сварки или формовки..
-
- Очистка поверхности:
- Маринование: Используйте раствор азотной и плавиковой кислот для удаления оксидов и окалины, образующихся при сварке или термообработке..
- Механическая очистка: Также можно использовать шлифовку и чистку., но следует соблюдать осторожность, чтобы избежать загрязнения частицами железа., что может привести к коррозии.
Лучшие практики сварки и изготовления
- Чистота: Поддержание чистой рабочей среды имеет решающее значение. Загрязнения, такие как сера, фосфор, вести, и цинк могут привести к дефектам сварных швов и проблемам с коррозией..
- Оснастка: Используйте специальные инструменты для сплава HX, чтобы избежать перекрестного загрязнения другими металлами..
- Контролируемая среда: Если возможно, выполнять сварку и изготовление в контролируемой среде, чтобы свести к минимуму попадание примесей.
- Обучение: Убедитесь, что сварщики и производители прошли специальную подготовку по работе со сплавами с высоким содержанием никеля для достижения наилучших результатов..
Заключение
Сплав HX (США N06002) обеспечивает превосходную жаропрочность и стойкость к окислению, что делает его пригодным для требовательных промышленных применений, таких как аэрокосмическая промышленность., компоненты промышленной печи, и химическая обработка. Придерживаясь передового опыта и понимая особые требования к этому сплаву, инженеры и производители могут гарантировать высококачественные результаты и надежную работу в различных высокотемпературных и агрессивных средах..