Ống thép hợp kim HX | Mỹ N06002 | Hastelloy X & Inconel X
Ống thép hợp kim HX (Mỹ N06002)
Hợp kim HX (Mỹ N06002), còn được gọi là Hastelloy X, là hợp kim niken-crom-sắt-molypden được biết đến với độ bền đặc biệt và khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong động cơ tua bin khí, ứng dụng lò công nghiệp, và các môi trường nhiệt độ cao khác.
Thành phần hóa học
Thành phần hóa học điển hình của Hợp kim HX như sau:
Yếu tố | Tỷ lệ phần trăm (%) |
---|---|
Niken (TRONG) | 47.0 – 53.0 |
crom (Cr) | 20.5 – 23.0 |
Sắt (Fe) | 17.0 – 20.0 |
Molypden (Mo) | 8.0 – 10.0 |
vonfram (W) | 0.20 – 1.0 |
coban (có) | 1.0 – 2.5 |
Mangan (Mn) | 1.0 tối đa |
Silicon (Và) | 1.0 tối đa |
Cacbon (C) | 0.05 – 0.15 |
Phốt pho (P) | 0.04 tối đa |
lưu huỳnh (S) | 0.03 tối đa |
boron (B) | 0.008 tối đa |
Tính chất cơ học
Các tính chất cơ học của Hợp kim HX phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao, cung cấp sức mạnh tuyệt vời và sự ổn định.
- Độ bền kéo: 750 MPa (109 ksi) phút
- Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại): 310 MPa (45 ksi) phút
- Độ giãn dài: 30% phút
- độ cứng: 200-240 HB
Tính chất vật lý
- Tỉ trọng: 8.22 g/cm³ (0.297 lb/in³)
- Phạm vi nóng chảy: 1260-1355°C (2300-2470° F)
- Công suất nhiệt cụ thể: 0.102 cal/g-°C (ở 20°C)
- Độ dẫn nhiệt: 11.5 W/m·K (ở 20°C)
- Điện trở suất: 1.23 µΩ·m (ở 20°C)
- Mô đun đàn hồi: 205 GPa (ở 20°C)
- Tỷ lệ Poisson: 0.33 (ở 20°C)
Các ngành chủ yếu sử dụng hợp kim HX
- Hàng không vũ trụ:
- Động cơ tua-bin khí
- Buồng đốt
- Bộ đốt sau và cánh tuabin
- Ứng dụng lò công nghiệp:
- Lớp lót lò
- Vặn lại và bóp nghẹt
- Thiết bị xử lý nhiệt
- Xử lý hóa chất:
- Bộ trao đổi nhiệt
- Bình phản ứng
- Hệ thống đường ống
Thông số kỹ thuật sản xuất điển hình
- ASTM B619: Đặc điểm kỹ thuật cho ống hợp kim niken và niken-coban hàn
- ASTM B622: Đặc điểm kỹ thuật cho ống và ống hợp kim niken và niken-coban liền mạch
- ASTM B626: Đặc điểm kỹ thuật cho ống hàn niken và hợp kim niken-coban
- ASME SB619/SB622/SB626: Tiêu chuẩn cho ống và ống hợp kim niken liền mạch và hàn
Mẫu sản phẩm ống có sẵn
- Ống liền mạch
- Ống hàn
- Độ dài thẳng
- Ống cuộn
Ứng dụng điển hình
- Hàng không vũ trụ:
- Các bộ phận trong động cơ tua bin khí như buồng đốt, lò đốt sau, và cánh tuabin.
- Ứng dụng lò công nghiệp:
- Lớp lót lò, vặn lại, bịt miệng, và các thiết bị xử lý nhiệt khác hoạt động ở nhiệt độ cao.
- Xử lý hóa chất:
- Bộ trao đổi nhiệt, tàu phản ứng, và hệ thống đường ống được sử dụng trong môi trường hóa học khắc nghiệt.
Đặc điểm hàn và chế tạo
Hàn
- Tính hàn:
- Hợp kim HX có khả năng hàn tốt và có thể hàn bằng các phương pháp như Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW/TIG), Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW/MIG), và hàn hồ quang kim loại được che chắn (SMAW).
- Kim loại phụ: Các kim loại phụ phổ biến bao gồm ERNiCrMo-2 và ERNiCrMo-3 cho các quy trình GTAW và GMAW, và ENiCrMo-2 cho SMAW.
- Gia nhiệt sơ bộ và xử lý nhiệt sau hàn (PWHT):
- Làm nóng sơ bộ: Nói chung là không bắt buộc, nhưng việc duy trì sự sạch sẽ là rất quan trọng để ngăn ngừa ô nhiễm.
- PWHT: Xử lý nhiệt sau hàn thường được thực hiện để giảm ứng suất và ổn định cấu trúc. Điều này thường được thực hiện ở nhiệt độ từ 1175°C đến 1230°C (2150° F và 2250 ° F).
- Khiếm khuyết mối hàn và cách tránh chúng:
- độ xốp: Đảm bảo bề mặt sạch và khí bảo vệ thích hợp để giảm thiểu độ xốp.
- vết nứt: Kiểm soát thông số hàn cẩn thận để tránh nứt nóng, đặc biệt ở những phần dày.
Chế tạo
- Gia công:
- Tổng quan: Hợp kim HX là thách thức đối với gia công do độ bền cao và đặc tính làm cứng. Sử dụng công cụ cacbua, tốc độ cắt thấp, và tốc độ tiến dao cao có thể cải thiện khả năng gia công.
- chất làm mát: Nên sử dụng rộng rãi chất lỏng cắt để làm mát và bôi trơn trong quá trình gia công, nâng cao tuổi thọ dụng cụ và độ bóng bề mặt.
- hình thành:
- Tạo hình lạnh: Hợp kim HX có thể được tạo hình nguội bằng kỹ thuật tiêu chuẩn, nhưng tốc độ làm cứng cao của nó có thể cần phải ủ trung gian để có biến dạng rộng.
- Hình thành nóng: Tạo hình nóng thường được thực hiện ở nhiệt độ từ 1175°C đến 1230°C (2150° F và 2250 ° F). Kiểm soát nhiệt độ thích hợp là rất quan trọng để tránh nứt và đảm bảo tính chất vật liệu đồng nhất.
- Xử lý nhiệt:
-
- Ủ giải pháp: Thường được thực hiện ở nhiệt độ 1175°C đến 1230°C (2150°F đến 2250°F), tiếp theo là làm lạnh nhanh để đạt được cấu trúc vi mô đồng nhất.
- Giảm căng thẳng: Ủ giảm ứng suất có thể được thực hiện để giảm ứng suất dư từ các hoạt động hàn hoặc tạo hình.
-
- Làm sạch bề mặt:
- dưa chua: Sử dụng dung dịch axit nitric và axit flohydric để loại bỏ oxit và cặn hình thành trong quá trình hàn hoặc xử lý nhiệt.
- Vệ sinh cơ khí: Mài và đánh răng cũng có thể được sử dụng, nhưng cần cẩn thận để tránh nhiễm bẩn các hạt sắt, có thể dẫn đến ăn mòn.
Thực hành tốt nhất cho hàn và chế tạo
- Sạch sẽ: Duy trì môi trường làm việc sạch sẽ là rất quan trọng. Các chất ô nhiễm như lưu huỳnh, phốt pho, chỉ huy, và kẽm có thể dẫn đến các khuyết tật mối hàn và các vấn đề ăn mòn.
- Dụng cụ: Sử dụng dụng cụ chuyên dụng cho Alloy HX để tránh lây nhiễm chéo từ các kim loại khác.
- Môi trường được kiểm soát: Nếu có thể, thực hiện hàn và chế tạo trong môi trường được kiểm soát để giảm thiểu việc đưa tạp chất vào.
- Đào tạo: Đảm bảo rằng thợ hàn và thợ chế tạo được đào tạo đặc biệt để xử lý các hợp kim có hàm lượng niken cao để đạt được kết quả tốt nhất.
Phần kết luận
Hợp kim HX (Mỹ N06002) cung cấp độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe như hàng không vũ trụ, linh kiện lò công nghiệp, và xử lý hóa học. Bằng cách tuân thủ các phương pháp hay nhất và hiểu các yêu cầu cụ thể của hợp kim này, các kỹ sư và nhà chế tạo có thể đảm bảo kết quả chất lượng cao và hiệu suất đáng tin cậy trong nhiều môi trường ăn mòn và nhiệt độ cao khác nhau.