ท่อเหล็กอัลลอยด์ HX | สหรัฐอเมริกา N06002 | ฮาสเตลลอย เอ็กซ์ & อินโคเนล เอ็กซ์
ท่อเหล็กอัลลอยด์ HX (สหรัฐอเมริกา N06002)
อัลลอยด์ HX (สหรัฐอเมริกา N06002), หรือที่รู้จักในชื่อ Hastelloy X, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก-โมลิบดีนัมที่ขึ้นชื่อเรื่องความแข็งแรงเป็นพิเศษและต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์กังหันแก๊ส, การใช้งานเตาอุตสาหกรรม, และสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีทั่วไปของ Alloy HX มีดังนี้:
| องค์ประกอบ | เปอร์เซ็นต์ (%) |
|---|---|
| นิกเกิล (ใน) | 47.0 - 53.0 |
| โครเมียม (Cr) | 20.5 - 23.0 |
| เหล็ก (เฟ) | 17.0 - 20.0 |
| โมลิบดีนัม (โม) | 8.0 - 10.0 |
| ทังสเตน (ว) | 0.20 - 1.0 |
| โคบอลต์ (บริษัท) | 1.0 - 2.5 |
| แมงกานีส (มน) | 1.0 สูงสุด |
| ซิลิคอน (และ) | 1.0 สูงสุด |
| คาร์บอน (ค) | 0.05 - 0.15 |
| ฟอสฟอรัส (ป) | 0.04 สูงสุด |
| กำมะถัน (ส) | 0.03 สูงสุด |
| โบรอน (บี) | 0.008 สูงสุด |
คุณสมบัติทางกล
สมบัติทางกลของ Alloy HX เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง, ให้ความแข็งแกร่งและความมั่นคงเป็นเลิศ.
- ความต้านแรงดึง: 750 MPa (109 ksi) นาที
- ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 310 MPa (45 ksi) นาที
- การยืดตัว: 30% นาที
- ความแข็ง: 200-240 HB
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความหนาแน่น: 8.22 กรัม/ซม.³ (0.297 ปอนด์/นิ้ว3)
- ช่วงการหลอมละลาย: 1260-1355องศาเซลเซียส (2300-2470°F)
- ความจุความร้อนจำเพาะ: 0.102 แคลอรี่/กรัม-°C (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- การนำความร้อน: 11.5 W/ม·เค (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ความต้านทานไฟฟ้า: 1.23 µΩ·ม (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 205 เกรดเฉลี่ย (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.33 (ที่อุณหภูมิ 20°C)
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้ Alloy HX
- การบินและอวกาศ:
- เครื่องยนต์กังหันแก๊ส
- ห้องเผาไหม้
- เครื่องเผาไหม้และใบพัดกังหัน
- การใช้งานเตาอุตสาหกรรม:
- วัสดุบุผิวเตา
- โต้กลับและปิดเสียง
- อุปกรณ์รักษาความร้อน
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- เรือปฏิกรณ์
- ระบบท่อ
ข้อมูลจำเพาะการผลิตโดยทั่วไป
- มาตรฐาน ASTM B619: ข้อกำหนดสำหรับท่อโลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิลโคบอลต์แบบเชื่อม
- มาตรฐาน ASTM B622: ข้อกำหนดสำหรับท่อและท่อโลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิลโคบอลต์ไร้รอยต่อ
- มาตรฐาน ASTM B626: ข้อกำหนดสำหรับท่อโลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิลโคบอลต์แบบเชื่อม
- ASME SB619/SB622/SB626: มาตรฐานสำหรับท่อและท่อเชื่อมและไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล
แบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ Tube ที่มีจำหน่าย
- ท่อไร้รอยต่อ
- ท่อเชื่อม
- ความยาวตรง
- ท่อขด
การใช้งานทั่วไป
- การบินและอวกาศ:
- ส่วนประกอบในเครื่องยนต์กังหันก๊าซ เช่น ห้องเผาไหม้, อาฟเตอร์เบิร์นเนอร์, และใบพัดกังหัน.
- การใช้งานเตาอุตสาหกรรม:
- วัสดุบุผิวเตา, โต้กลับ, มัฟเฟิล, และอุปกรณ์รักษาความร้อนอื่น ๆ ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง.
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, เรือเครื่องปฏิกรณ์, และระบบท่อที่ใช้ในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง.
ลักษณะการเชื่อมและการแปรรูป
การเชื่อม
- ความสามารถในการเชื่อม:
- อัลลอยด์ HX มีความสามารถในการเชื่อมได้ดีและสามารถเชื่อมได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การเชื่อมแก๊สทังสเตนอาร์ก (GTAW/TIG), การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (GMAW/มิก), และการเชื่อมอาร์กโลหะแบบชีลด์ (สมาว).
- ฟิลเลอร์โลหะ: โลหะตัวเติมทั่วไปได้แก่ ERNiCrMo-2 และ ERNiCrMo-3 สำหรับกระบวนการ GTAW และ GMAW, และ ENiCrMo-2 สำหรับ SMAW.
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
- อุ่นเครื่อง: โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็น, แต่การรักษาความสะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการปนเปื้อน.
- สวท: โดยทั่วไปแล้ว การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมจะดำเนินการเพื่อลดความเครียดและทำให้โครงสร้างมีเสถียรภาพ. โดยทั่วไปจะทำที่อุณหภูมิระหว่าง 1175°C ถึง 1230°C (2150°F และ 2250°F).
- ข้อบกพร่องในการเชื่อมและวิธีหลีกเลี่ยง:
- ความพรุน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวสะอาดและมีก๊าซป้องกันที่เหมาะสมเพื่อลดความพรุน.
- แคร็ก: ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวจากความร้อน, โดยเฉพาะในส่วนที่หนา.
การผลิต
- เครื่องจักรกล:
- ทั่วไป: Alloy HX ถือเป็นเรื่องท้าทายในการตัดเฉือนเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและมีคุณสมบัติในการชุบแข็งงาน. การใช้เครื่องมือคาร์ไบด์, ความเร็วตัดต่ำ, และอัตราการป้อนที่สูงสามารถปรับปรุงความสามารถในการแปรรูปได้.
- สารหล่อเย็น: แนะนำให้ใช้น้ำมันตัดกลึงทั่วไปเพื่อทำให้เย็นลงและหล่อลื่นระหว่างการตัดเฉือน, เพิ่มอายุการใช้งานของเครื่องมือและผิวสำเร็จ.
- การขึ้นรูป:
- การขึ้นรูปเย็น: อัลลอยด์ HX สามารถขึ้นรูปเย็นได้โดยใช้เทคนิคมาตรฐาน, แต่อัตราการแข็งตัวของงานที่สูงอาจจำเป็นต้องผ่านการอบอ่อนระดับกลางเพื่อการเสียรูปอย่างกว้างขวาง.
- การขึ้นรูปร้อน: โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 1175°C ถึง 1230°C (2150°F และ 2250°F). การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและรับประกันคุณสมบัติของวัสดุที่สม่ำเสมอ.
- การรักษาความร้อน:
-
- การหลอมสารละลาย: โดยทั่วไปจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 1175°C ถึง 1230°C (2150°F ถึง 2250°F), ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน.
- บรรเทาความเครียด: การหลอมบรรเทาความเครียดสามารถทำได้เพื่อลดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมหรือการขึ้นรูป.
-
- การทำความสะอาดพื้นผิว:
- การดอง: ใช้สารละลายกรดไนตริกและไฮโดรฟลูออริกเพื่อกำจัดออกไซด์และตะกรันที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมหรือการบำบัดความร้อน.
- การทำความสะอาดเครื่องจักรกล: สามารถใช้การเจียรและการแปรงฟันได้, แต่ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนด้วยอนุภาคเหล็ก, ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมและการแปรรูป
- ความสะอาด: การรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญ. สารปนเปื้อนเช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ตะกั่ว, และสังกะสีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อมและปัญหาการกัดกร่อนได้.
- เครื่องมือ: ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับ Alloy HX เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามจากโลหะอื่นๆ.
- สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม: ถ้าเป็นไปได้, ดำเนินการเชื่อมและประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อลดการนำสิ่งเจือปนเข้ามาให้เหลือน้อยที่สุด.
- การฝึกอบรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมและช่างประกอบได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษในการจัดการกับโลหะผสมนิกเกิลสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด.
บทสรุป
อัลลอยด์ HX (สหรัฐอเมริกา N06002) มีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและทนต่อการเกิดออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง เช่น การบินและอวกาศ, ส่วนประกอบเตาอุตสาหกรรม, และการแปรรูปทางเคมี. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อนต่างๆ.
โลหะผสม C276 เป็นโลหะผสมนิกเกิลโมลิบดีนัมโครเมียมอเนกประสงค์ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่หลากหลาย. เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานต่อการเจาะรูพรุน, การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียด, และบรรยากาศออกซิไดซ์.
โลหะผสม 400 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงที่ขึ้นชื่อในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง. มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดและออกซิไดซ์สภาพแวดล้อม และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์.
โลหะผสม 600, หรือที่เรียกว่าอินโคเนล 600, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียมที่มีชื่อเสียงในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ.
อินโคเนลอัลลอยด์ 625 (สหรัฐอเมริกา N06625 / WNR 2.4856) เป็นโลหะผสมที่มีความอเนกประสงค์สูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่โดดเด่น, ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม, และความสามารถในการผลิตที่ยอดเยี่ยม. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงและอุณหภูมิสูงในการบินและอวกาศ, ทะเล, การแปรรูปทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, และภาคการผลิตไฟฟ้า.
นิกเกิล 690 (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ยอดเยี่ยม. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงในการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ. ความทนทานในการต้านทานการกัดกร่อนและการรักษาความสมบูรณ์ทางกลที่อุณหภูมิสูง ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง.
โลหะผสมนิกเกิล 825 (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. ลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ดีทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น กระบวนการทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, การควบคุมมลพิษ, และพลังงานนิวเคลียร์.
