นิกเกิล 690 ท่อเหล็กอัลลอยด์ (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642)
นิกเกิล 690 ท่อเหล็กอัลลอยด์ (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642)
นิกเกิล 690, หรือที่เรียกว่าอินโคเนล 690, เป็นโลหะผสมนิกเกิลโครเมียมสูงที่รู้จักกันดีในด้านความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง. โลหะผสมนี้มีความทนทานต่อสารเคมีและสภาพแวดล้อมที่ออกซิไดซ์เป็นพิเศษ, ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการใช้งานในพลังงานนิวเคลียร์, การแปรรูปทางเคมี, และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องการวัสดุประสิทธิภาพสูง.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของนิกเกิล 690 เป็นดังนี้:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (น้ำหนัก%) |
|---|---|
| นิกเกิล (ใน) | 58.0–63.0 |
| โครเมียม (Cr) | 27.0–31.0 |
| เหล็ก (เฟ) | 7.0–11.0 |
| แมงกานีส (มน) | 0.50 สูงสุด |
| ซิลิคอน (และ) | 0.50 สูงสุด |
| ทองแดง (ลูกบาศ์ก) | 0.50 สูงสุด |
| คาร์บอน (ค) | 0.05 สูงสุด |
| กำมะถัน (ส) | 0.015 สูงสุด |
คุณสมบัติทางกล
นิกเกิล 690 แสดงคุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่ง, ทำให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง. คุณสมบัติทางกลโดยทั่วไป ได้แก่:
- ความต้านแรงดึง: 580 MPa (84 ksi) นาที
- ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 240 MPa (35 ksi) นาที
- การยืดตัว: 30% นาที
- ความแข็ง: 150-200 HB
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความหนาแน่น: 8.19 กรัม/ซม.³ (0.296 ปอนด์/นิ้ว3)
- ช่วงการหลอมละลาย: 1343-1377องศาเซลเซียส (2450-2510°F)
- ความจุความร้อนจำเพาะ: 0.102 แคลอรี่/กรัม-°C (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- การนำความร้อน: 14.8 W/ม·เค (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ความต้านทานไฟฟ้า: 1.09 µΩ·ม (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 205 เกรดเฉลี่ย (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.31 (ที่อุณหภูมิ 20°C)
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้เกรดนี้
-
- พลังงานนิวเคลียร์:
- ท่อเครื่องกำเนิดไอน้ำ
- ส่วนประกอบหลักของเครื่องปฏิกรณ์
- พลังงานนิวเคลียร์:
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- เรือปฏิกรณ์
- การบินและอวกาศ:
- ส่วนประกอบกังหันก๊าซ
- ระบบท่อไอเสีย
- การผลิตไฟฟ้า:
- ส่วนประกอบเตา
- ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์
ข้อมูลจำเพาะการผลิตโดยทั่วไป
- มาตรฐาน ASTM B163: ข้อมูลจำเพาะสำหรับคอนเดนเซอร์นิกเกิลและโลหะผสมนิกเกิลแบบไม่มีรอยต่อและท่อแลกเปลี่ยนความร้อน
- มาตรฐาน ASTM B167: ข้อกำหนดสำหรับโลหะผสมนิกเกิล-โครเมียม-เหล็ก (สหรัฐN06690) ท่อเชื่อมและท่อ
- ASME SB163/SB167: มาตรฐานสำหรับท่อและท่อเชื่อมและไร้รอยต่อของโลหะผสมนิกเกิลและนิกเกิล
แบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ Tube ที่มีจำหน่าย
- ท่อไร้รอยต่อ
- ท่อเชื่อม
- ความยาวตรง
- ท่อขด
การใช้งานทั่วไป
- พลังงานนิวเคลียร์:
- ท่อเครื่องกำเนิดไอน้ำ
- ส่วนประกอบในการแปรรูปเชื้อเพลิง
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและคอนเดนเซอร์
- เรือและท่อจัดการสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- การบินและอวกาศ:
- ส่วนประกอบเครื่องยนต์ไอพ่น
- ระบบไอเสียที่อุณหภูมิสูง
- การผลิตไฟฟ้า:
- ส่วนประกอบเตา
- ท่อฮีตเตอร์ฮีตเตอร์และท่อรีฮีตเตอร์
คุณสมบัติหลักและคุณประโยชน์
- ความต้านทานการกัดกร่อน:
- ต้านทานต่อสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์และรีดิวซ์ได้ดีเยี่ยม.
- ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก.
- มีความต้านทานสูงต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นและการกัดกร่อนตามขอบเกรน.
- ความเสถียรที่อุณหภูมิสูง:
- รักษาคุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง.
- ความแข็งแรงทางกล:
- มีความแข็งแรงและความเหนียวสูง, เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูง.
- ความสามารถในการผลิต:
- สามารถเชื่อมและขึ้นรูปได้ดี, ทำให้มีรูปทรงและโครงสร้างที่ซับซ้อน.
บทสรุป
นิกเกิล 690 (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642) เป็นโลหะผสมประสิทธิภาพสูงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและความเสถียรที่อุณหภูมิสูง. คุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่งและความคล่องตัวทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงานนิวเคลียร์, การแปรรูปทางเคมี, การบินและอวกาศ, และการผลิตไฟฟ้า. ด้วยความต้านทานที่เหนือกว่าต่อสื่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่างๆ และคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม, นิกเกิล 690 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และทนทานในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูง.
ลักษณะการเชื่อมและการแปรรูปนิกเกิล 690 (สหรัฐN06690 / WNR 2.4642)
นิกเกิล 690, เป็นที่รู้จักในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและความเสถียรที่อุณหภูมิสูง, ยังแสดงลักษณะการเชื่อมและการประดิษฐ์ที่ดีอีกด้วย. ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดเกี่ยวกับพฤติกรรมในระหว่างกระบวนการเหล่านี้:
ลักษณะการเชื่อม
- ความสามารถในการเชื่อม:
- ทั่วไป: นิกเกิล 690 เป็นที่รู้จักในเรื่องความสามารถในการเชื่อมที่ดี. สามารถเชื่อมได้หลายวิธี, รวมถึงการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW/TIG), การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (GMAW/มิก), การเชื่อมอาร์คโลหะป้องกัน (สมาว), และการเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำ (เลื่อย).
- ฟิลเลอร์โลหะ: โลหะตัวเติมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ERNiCr-3 และ ERNiCrMo-3 สำหรับ GTAW และ GMAW, และ ENiCrFe-3 สำหรับ SMAW. สารตัวเติมเหล่านี้ช่วยให้ได้รอยเชื่อมที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโลหะฐาน.
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
- อุ่นเครื่อง: โดยทั่วไป, ไม่จำเป็นต้องอุ่นนิกเกิล 690. อย่างไรก็ตาม, การรักษาพื้นที่การเชื่อมให้สะอาดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการปนเปื้อน.
- สวท: การให้ความร้อนหลังการเชื่อมมักไม่จำเป็น แต่สามารถนำไปใช้เพื่อบรรเทาความเค้นตกค้างได้, โดยเฉพาะในส่วนที่หนา. การหลอมบรรเทาความเครียดสามารถทำได้ที่อุณหภูมิระหว่าง 870°C ถึง 980°C (1600°F และ 1800°F).
- ข้อบกพร่องในการเชื่อมและวิธีหลีกเลี่ยง:
- ความพรุน: การรับรองสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดและการใช้ก๊าซป้องกันที่เหมาะสมจะช่วยลดความพรุนได้.
- แคร็ก: นิกเกิล 690 ทนต่อการแตกร้าวจากความร้อนเนื่องจากมีโครเมียมสูง, แต่ควรให้ความสนใจกับพารามิเตอร์และเทคนิคการเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเช่นการแตกร้าวจากการแข็งตัว.
ลักษณะการประดิษฐ์
- เครื่องจักรกล:
- ทั่วไป: นิกเกิล 690 เป็นเรื่องยากปานกลางในการตัดเฉือนเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและมีลักษณะการแข็งตัวของงาน. การใช้เครื่องมือคาร์ไบด์และความเร็วตัดต่ำและมีอัตราป้อนสูงจะช่วยเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปได้.
- สารหล่อเย็น: การใช้น้ำมันตัดกลึงอย่างอิสระช่วยในการระบายความร้อนและการหล่อลื่นระหว่างการตัดเฉือน, การยืดอายุเครื่องมือและปรับปรุงผิวสำเร็จ.
- การขึ้นรูป:
- การขึ้นรูปเย็น: นิกเกิล 690 สามารถขึ้นรูปเย็นได้โดยใช้เทคนิคทั่วไป. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากมีอัตราการชุบแข็งงานสูง, อาจจำเป็นต้องมีการหลอมกลางเพื่อการเปลี่ยนรูปอย่างกว้างขวาง.
- การขึ้นรูปร้อน: โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 900°C ถึง 1230°C (1650°F และ 2250°F). การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและเพื่อให้มั่นใจว่าคุณสมบัติของวัสดุมีความสม่ำเสมอ.
- การรักษาความร้อน:
- การหลอมสารละลาย: ดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 1,000°C ถึง 1,150°C (1830°F และ 2100°F), ตามด้วยการดับอย่างรวดเร็ว. กระบวนการนี้ช่วยในการละลายคาร์ไบด์และขั้นตอนอื่นๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน.
- บรรเทาความเครียด: ตามที่ได้กล่าวไปแล้ว, การหลอมบรรเทาความเครียดสามารถทำได้เพื่อลดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมหรือการขึ้นรูป.
- การทำความสะอาดพื้นผิว:
- การดอง: นิกเกิล 690 สามารถดองได้โดยใช้สารละลายกรดไนตริกและไฮโดรฟลูออริกเพื่อกำจัดออกไซด์และตะกรันที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมหรือการบำบัดความร้อน.
- การทำความสะอาดเครื่องจักรกล: สามารถใช้ขัดและแปรงเพื่อทำความสะอาดพื้นผิวได้, แต่ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนด้วยอนุภาคเหล็ก, ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมและการแปรรูป
- ความสะอาด: การรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญ. สารปนเปื้อนเช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ตะกั่ว, และสังกะสีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อมและปัญหาการกัดกร่อนได้.
- เครื่องมือ: ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับนิกเกิล 690 เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามจากโลหะอื่น.
- สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม: ถ้าเป็นไปได้, ดำเนินการเชื่อมและประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อลดการนำสิ่งเจือปนเข้ามาให้เหลือน้อยที่สุด.
- การฝึกอบรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมและช่างประกอบได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษในการจัดการกับโลหะผสมนิกเกิลสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด.
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.
โลหะผสมนิกเกิล 825 (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. ลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ดีทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น กระบวนการทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, การควบคุมมลพิษ, และพลังงานนิวเคลียร์.
โลหะผสมนิกเกิล 800, 800H, และ 800HT (UNS N08800/N08810/N08811) มีความแข็งแรงและทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง, ทำให้เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมเหล่านี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ, รวมถึงการแปรรูปทางเคมี, ปิโตรเคมีและการกลั่น, การผลิตกระแสไฟฟ้า, และอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์.
