Стальная труба из сплава L-605 – США R30605 | Хейнс 25
Стальная труба из сплава L-605 (США R30605 | Хейнс 25)
Сплав Л-605, также известный как Хейнс 25 и UNS R30605, представляет собой суперсплав на основе кобальта, известный своей превосходной жаропрочностью., стойкость к окислению, и хорошая устойчивость к сульфидированию и износу. Этот сплав особенно полезен в тех случаях, когда требуется высокая прочность., термостойкость, и коррозионная стойкость.
Химический состав
Типичный химический состав сплава L-605 выглядит следующим образом.:
Элемент | Процент (%) |
---|---|
Кобальт (Ко) | 48.0 – 52.0 |
Никель (В) | 9.0 – 11.0 |
Хром (Кр) | 19.0 – 21.0 |
вольфрам (Вт) | 14.0 – 16.0 |
Железо (Фе) | 3.0 Макс |
Марганец (Мин.) | 1.0 – 2.0 |
Кремний (И) | 0.4 Макс |
Углерод (С) | 0.05 – 0.15 |
Лантан (La) | 0.02 Макс |
Фосфор (П) | 0.04 Макс |
сера (С) | 0.03 Макс |
Механические свойства
Сплав L-605 сохраняет превосходные механические свойства как при комнатной, так и при повышенных температурах.:
- Предел прочности: 965 МПа (140 кси) мин
- Предел текучести (0.2% компенсировать): 415 МПа (60 кси) мин
- Удлинение: 35% мин
- Твердость: 250 НВ макс. (Твердость по Бринеллю)
Физические свойства
- Плотность: 9.13 г/см³ (0.330 фунт/дюйм³)
- Точка плавления: 1330°С (2425°Ф)
- Удельная теплоемкость: 0.099 кал/г·°C (при 20°С)
- Теплопроводность: 10.2 Вт/м·К (при 20°С)
- Электрическое сопротивление: 1.18 мкОм·м (при 20°С)
- Модуль упругости: 211 ГПа (при 20°С)
- Коэффициент Пуассона: 0.32 (при 20°С)
Отрасли промышленности, преимущественно использующие сплав L-605
- Аэрокосмическая промышленность:
- Камеры сгорания, лопатки турбины, и детали форсажной камеры реактивных двигателей.
- Высокотемпературные крепежи и пружины.
- Газовые турбины:
- Компоненты, подвергающиеся воздействию высоких температур и агрессивных сред..
- Лопатки турбины, кольца, и вкладыши сгорания.
- Химическая обработка:
- Теплообменники и другое оборудование, подвергающееся воздействию агрессивных химикатов и высоких температур..
- Медицинский:
- Хирургические инструменты и медицинские имплантаты благодаря своей биосовместимости и коррозионной стойкости..
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
- АСМЭ СБ619/СБ622: Стандарты на бесшовные и сварные трубы из никелевых сплавов
Доступные формы туб
- Бесшовные трубы
- Сварные трубы
- Прямые длины
- Колтюбинг
Типичные применения
- Аэрокосмическая промышленность:
- Высокотемпературные компоненты реактивных двигателей, такие как камеры сгорания и лопатки турбин..
- Газовые турбины:
- Лезвия, кольца, и гильзы газотурбинных двигателей.
- Химическая обработка:
- Теплообменники и реакторы, подвергающиеся воздействию агрессивных сред.
- Медицинский:
- Хирургические инструменты и имплантаты.
Характеристики сварки и изготовления
Сварка
- Свариваемость:
- Сплав L-605 можно сваривать обычными методами, такими как газовая вольфрамовая дуговая сварка. (GTAW/TIG), Газовая дуговая сварка металлов (GMAW/MIG), и дуговая сварка защитных металлов (СМАВ).
- Присадочные металлы: Обычно, используются присадочные металлы соответствующего состава, такие как ERCoCr-E..
- Предварительный нагрев и термообработка после сварки (ПВТ):
- Предварительный нагрев: Обычно не требуется. Чистота имеет решающее значение для предотвращения загрязнения.
- ПВТ: Обычно не требуется для сплава L-605., но может выполняться для снятия стресса при необходимости.
Характеристики сварки и изготовления (продолжение)
- Дефекты сварного шва и как их избежать:
- Пористость: Обеспечьте чистые поверхности и наличие соответствующих защитных газов.. Используйте аргон высокой чистоты или смеси аргона и гелия, чтобы свести к минимуму захват газа..
- Крекинг: Контролируйте параметры сварки, чтобы избежать растрескивания при затвердевании. Используйте низкое тепловложение и избегайте быстрого охлаждения..
Изготовление
- Обработка:
- Общий: Сплав L-605 сложен в механической обработке из-за его высокой скорости наклепа и прочности.. Используйте острые инструменты и низкие скорости резания..
- охлаждающие жидкости: Используйте охлаждающие жидкости на водной основе или смазочно-охлаждающую жидкость для уменьшения нагрева и трения., тем самым продлевается срок службы инструмента и улучшается качество поверхности..
- Оснастка: Твердосплавные инструменты рекомендуются для повышения производительности и долговечности..
- Формирование:
- Холодная штамповка: Сплав Л-605 можно подвергать холодной штамповке стандартными методами.. Однако, требует более высоких усилий из-за своей прочности и скорости наклепа.
- Горячая формовка: Горячая штамповка обычно проводится при температуре от 1175°C до 1230°C. (2150°F и 2250 °F). Правильный контроль температуры необходим для предотвращения роста зерен и сохранения механических свойств..
- Термическая обработка:
- Отжиг: Отжиг проводится для смягчения материала и снятия напряжений.. Для сплава L-605, температура отжига варьируется от 1175°C до 1230°C. (2150от °F до 2250 °F), с последующим быстрым охлаждением.
- Снятие стресса: Снятие напряжения может осуществляться при температуре от 870°C до 1010°C. (1600от °F до 1850 °F) для 1-2 часы, с последующим воздушным охлаждением.
- Очистка поверхности:
- Маринование: Используйте травильный раствор серной или азотной кислоты для удаления оксидов и окалины, образующихся при термообработке или сварке..
- Механическая очистка: Шлифование и чистка эффективны для удаления поверхностных загрязнений., но следует соблюдать осторожность, чтобы избежать попадания частиц железа, что может привести к коррозии.
Лучшие практики сварки и изготовления
- Чистота: Поддерживайте чистоту рабочей среды, чтобы предотвратить загрязнение.. Загрязнения, такие как сера, фосфор, вести, и цинк могут привести к дефектам сварных швов и проблемам с коррозией..
- Оснастка: Используйте специальные инструменты для сплава L-605, чтобы избежать перекрестного загрязнения другими металлами..
- Контролируемая среда: Всякий раз, когда это возможно, выполнять сварку и изготовление в контролируемой среде, чтобы свести к минимуму попадание примесей.
- Обучение: Убедитесь, что сварщики и производители прошли специальное обучение работе со сплавами на основе кобальта для достижения наилучших результатов..
Заключение
Сплав Л-605 (США R30605 | Хейнс 25) представляет собой высокоэффективный сплав на основе кобальта, известный своей исключительной жаропрочностью., стойкость к окислению, и износостойкость. Он широко используется в требовательных приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность., газовые турбины, химическая обработка, и медицинское оборудование. Придерживаясь лучших практик в области сварки и изготовления, инженеры и производители могут гарантировать высокое качество результатов и надежную работу в предполагаемых областях применения..