โลหะผสมนิกเกิล 825 ท่อเหล็ก (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858)
โลหะผสมนิกเกิล 825 ท่อเหล็ก (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858)
โลหะผสมนิกเกิล 825, หรือที่รู้จักในชื่ออินคอลอยย์ 825, เป็นโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียมที่มีการเติมโมลิบดีนัม, ทองแดง, และไทเทเนียม. เป็นที่รู้จักในด้านความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อทั้งกรดรีดิวซ์และออกซิไดซ์, การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเครียด, และเกิดเป็นหลุมในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์, ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของโลหะผสมนิกเกิล 825 เป็นดังนี้:
| องค์ประกอบ | องค์ประกอบ (น้ำหนัก%) |
|---|---|
| นิกเกิล (ใน) | 38.0–46.0 |
| โครเมียม (Cr) | 19.5–23.5 |
| เหล็ก (เฟ) | 22.0 นาที |
| โมลิบดีนัม (โม) | 2.5–3.5 |
| ทองแดง (ลูกบาศ์ก) | 1.5–3.0 |
| ไทเทเนียม (ของ) | 0.6–1.2 |
| แมงกานีส (มน) | 1.0 สูงสุด |
| ซิลิคอน (และ) | 0.5 สูงสุด |
| คาร์บอน (ค) | 0.05 สูงสุด |
| กำมะถัน (ส) | 0.03 สูงสุด |
| อลูมิเนียม (อัล) | 0.2 สูงสุด |
คุณสมบัติทางกล
โลหะผสมนิกเกิล 825 แสดงคุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่ง, ทำให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง. คุณสมบัติทางกลโดยทั่วไป ได้แก่:
- ความต้านแรงดึง: 585 MPa (85 ksi) นาที
- ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2% ชดเชย): 240 MPa (35 ksi) นาที
- การยืดตัว: 30% นาที
- ความแข็ง: 150-200 HB
คุณสมบัติทางกายภาพ
- ความหนาแน่น: 8.14 กรัม/ซม.³ (0.294 ปอนด์/นิ้ว3)
- ช่วงการหลอมละลาย: 1370-1400องศาเซลเซียส (2500-2550°F)
- ความจุความร้อนจำเพาะ: 0.107 แคลอรี่/กรัม-°C (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- การนำความร้อน: 10.8 W/ม·เค (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- ความต้านทานไฟฟ้า: 1.22 µΩ·ม (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- โมดูลัสความยืดหยุ่น: 200 เกรดเฉลี่ย (ที่อุณหภูมิ 20°C)
- อัตราส่วนของปัวซอง: 0.30 (ที่อุณหภูมิ 20°C)
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้เกรดนี้
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- เรือปฏิกรณ์
- ระบบท่อ
- น้ำมันและก๊าซ:
- อุปกรณ์ลงหลุมและพื้นผิว
- ระบบท่อนอกชายฝั่ง
- การควบคุมมลพิษ:
- ระบบกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของก๊าซไอเสีย
- ระบบไอเสียทางทะเล
- พลังงานนิวเคลียร์:
- การนำเชื้อเพลิงกลับมาใช้ใหม่
- ระบบการจัดการขยะ
ข้อมูลจำเพาะการผลิตโดยทั่วไป
- มาตรฐาน ASTM B423: ข้อกำหนดสำหรับโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียม-โมลิบดีนัม-ทองแดง (สหรัฐอเมริกา N08825) ท่อและท่อไร้รอยต่อ
- มาตรฐาน ASTM B424: ข้อกำหนดสำหรับโลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก-โครเมียม-โมลิบดีนัม-ทองแดง (สหรัฐอเมริกา N08825) จาน, แผ่น, และสตริป
- ASME SB423/SB424: มาตรฐานสำหรับท่อและท่อเชื่อมและไร้รอยต่อโลหะผสมนิกเกิล
แบบฟอร์มผลิตภัณฑ์ Tube ที่มีจำหน่าย
- ท่อไร้รอยต่อ
- ท่อเชื่อม
- ความยาวตรง
- ท่อขด
การใช้งานทั่วไป
- การแปรรูปทางเคมี:
- เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, เครื่องระเหย, และท่อโอน
- น้ำมันและก๊าซ:
- ท่อ, วาล์ว, และข้อต่อสำหรับสภาพแวดล้อมก๊าซเปรี้ยว
- การควบคุมมลพิษ:
- ส่วนประกอบสำหรับระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากก๊าซไอเสีย
- พลังงานนิวเคลียร์:
- อุปกรณ์แปรรูปเชื้อเพลิงและการจัดการของเสีย
ลักษณะการเชื่อมและการแปรรูป
การเชื่อม
- ความสามารถในการเชื่อม:
- ทั่วไป: โลหะผสมนิกเกิล 825 สามารถเชื่อมได้หลากหลายวิธี, รวมถึงการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW/TIG), การเชื่อมอาร์กโลหะแก๊ส (GMAW/มิก), การเชื่อมอาร์คโลหะป้องกัน (สมาว), และการเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำ (เลื่อย).
- ฟิลเลอร์โลหะ: โลหะตัวเติมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ERNiCrMo-3 สำหรับ GTAW และ GMAW, และ ENiCrMo-3 สำหรับ SMAW.
-
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
- อุ่นเครื่อง: โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็น, แต่การรักษาพื้นที่การเชื่อมให้สะอาดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อป้องกันการปนเปื้อน.
- สวท: โดยทั่วไปแล้วการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมไม่จำเป็นสำหรับโลหะผสมนิกเกิล 825. อย่างไรก็ตาม, การหลอมบรรเทาความเครียดสามารถทำได้หากจำเป็นเพื่อลดความเค้นตกค้าง, โดยเฉพาะในส่วนที่หนาขึ้น. โดยปกติจะทำที่อุณหภูมิประมาณ 870°C ถึง 980°C (1600°F ถึง 1800°F).
- ข้อบกพร่องในการเชื่อมและวิธีหลีกเลี่ยง:
- ความพรุน: การรับรองสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดและการใช้ก๊าซป้องกันที่เหมาะสมจะช่วยลดความพรุนได้.
- แคร็ก: โลหะผสมนิกเกิล 825 ทนทานต่อการแตกร้าวจากความร้อน, แต่พารามิเตอร์การเชื่อมควรได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเช่นการแตกร้าวจากการแข็งตัว.
การผลิต
- เครื่องจักรกล:
- ทั่วไป: โลหะผสมนิกเกิล 825 เป็นเรื่องยากปานกลางในการตัดเฉือนเนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและมีลักษณะการแข็งตัวของงาน. การใช้เครื่องมือคาร์ไบด์และความเร็วตัดต่ำและมีอัตราป้อนสูงจะช่วยเพิ่มความสามารถในการขึ้นรูปได้.
- สารหล่อเย็น: การใช้น้ำมันตัดกลึงอย่างอิสระช่วยในการระบายความร้อนและการหล่อลื่นระหว่างการตัดเฉือน, การยืดอายุเครื่องมือและปรับปรุงผิวสำเร็จ.
- การขึ้นรูป:
- การขึ้นรูปเย็น: โลหะผสมนิกเกิล 825 สามารถขึ้นรูปเย็นได้โดยใช้เทคนิคทั่วไป. เนื่องจากมีอัตราการแข็งตัวในการทำงานสูง, อาจจำเป็นต้องมีการหลอมกลางเพื่อการเปลี่ยนรูปอย่างกว้างขวาง.
- การขึ้นรูปร้อน: โดยทั่วไปการขึ้นรูปร้อนจะดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 870°C ถึง 1230°C (1600°F และ 2250°F). การควบคุมอุณหภูมิที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและเพื่อให้มั่นใจว่าคุณสมบัติของวัสดุมีความสม่ำเสมอ.
- การรักษาความร้อน:
- การหลอมสารละลาย: ดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 940°C ถึง 980°C (1725°F และ 1800°F), ตามด้วยการดับอย่างรวดเร็ว. กระบวนการนี้ช่วยในการละลายคาร์ไบด์และขั้นตอนอื่นๆ เพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน.
- บรรเทาความเครียด: การหลอมบรรเทาความเครียดสามารถทำได้เพื่อลดความเค้นตกค้างจากการเชื่อมหรือการขึ้นรูป.
- การทำความสะอาดพื้นผิว:
- การดอง: โลหะผสมนิกเกิล 825 สามารถดองได้โดยใช้สารละลายกรดไนตริกและไฮโดรฟลูออริกเพื่อกำจัดออกไซด์และตะกรันที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมหรือการบำบัดความร้อน.
- การทำความสะอาดเครื่องจักรกล: สามารถใช้ขัดและแปรงเพื่อทำความสะอาดพื้นผิวได้, แต่ควรระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนด้วยอนุภาคเหล็ก, ซึ่งอาจนำไปสู่การกัดกร่อนได้.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อมและการแปรรูป
- ความสะอาด: การรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญ. สารปนเปื้อนเช่นซัลเฟอร์, ฟอสฟอรัส, ตะกั่ว, และสังกะสีสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องในการเชื่อมและปัญหาการกัดกร่อนได้.
- เครื่องมือ: ใช้เครื่องมือเฉพาะสำหรับโลหะผสมนิกเกิล 825 เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้ามจากโลหะอื่น.
- สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม: ถ้าเป็นไปได้, ดำเนินการเชื่อมและประกอบในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมเพื่อลดการนำสิ่งเจือปนเข้ามาให้เหลือน้อยที่สุด.
- การฝึกอบรม: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่างเชื่อมและช่างประกอบได้รับการฝึกอบรมเป็นพิเศษในการจัดการกับโลหะผสมนิกเกิลสูงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด.
บทสรุป
โลหะผสมนิกเกิล 825 (สหรัฐอเมริกา N08825 / WNR 2.4858) เป็นโลหะผสมอเนกประสงค์ที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. ลักษณะการเชื่อมและการผลิตที่ดีทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมนี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น กระบวนการทางเคมี, น้ำมันและก๊าซ, การควบคุมมลพิษ, และพลังงานนิวเคลียร์.
- การอุ่นเครื่องและการรักษาความร้อนหลังการเชื่อม (สวท):
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 800, 800H, และ 800HT (UNS N08800/N08810/N08811) มีความแข็งแรงและทนทานต่อการเกิดออกซิเดชันและคาร์บูไรเซชันที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง, ทำให้เหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูง. โดยยึดมั่นในแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของโลหะผสมเหล่านี้, วิศวกรและผู้ผลิตสามารถรับประกันผลลัพธ์คุณภาพสูงและประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ, รวมถึงการแปรรูปทางเคมี, ปิโตรเคมีและการกลั่น, การผลิตกระแสไฟฟ้า, และอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์.
