1. Mae Alloy 825 (UNS N08825) wedi'i beiriannu'n benodol ar gyfer amgylcheddau cyrydol difrifol. Beth yw'r "cynghrair triphlyg" sylfaenol o elfennau aloi sy'n darparu ei wrthwynebiad i leihau asidau, cemegau ocsideiddio, ac ymosodiad clorid lleol, a beth yw rôl benodol pob un?
Mae ymwrthedd cyrydiad Alloy 825 wedi'i adeiladu ar gyfuniad cadarn, synergaidd o Nickel, Chromium, a Molybdenwm, a elwir yn aml yn "gynghrair triphlyg."
Nicel (~40%): Y Sefydliad ar gyfer Lleihau Cyfryngau.
Rôl: Mae nicel yn darparu ymwrthedd cynhenid i asidau rhydwythol, fel asid sylffwrig ac asid ffosfforig, ac yn bwysicaf oll, i Cracio Cyrydiad Straen Clorid (Cl-SCC). Mae ei strwythur wyneb-ciwbig-ganolog (FCC) yn parhau i fod yn hydwyth ac yn gallu gwrthsefyll craciau ymledu mewn amgylcheddau clorid lle mae dur gwrthstaen austenitig (304, 316) yn blaguro ac yn methu'n drychinebus.
Cromiwm (~21.5%): Yr Amddiffynnwr yn Erbyn Amodau Ocsideiddio.
Rôl: Cromiwm yw'r elfen allweddol ar gyfer ffurfio haen goddefol sefydlog, amddiffynnol o Chromium Oxide (Cr₂O₃) ar yr wyneb. Mae'r ffilm hon yn sefydlog mewn amgylcheddau ocsideiddio fel asid nitrig, toddiannau poeth sy'n cynnwys ïonau fferrig neu gwpan, ac ym mhresenoldeb aer neu ocsigen. Dyma'r amddiffyniad cyntaf yn erbyn cyrydiad ac ocsidiad cyffredinol.
Molybdenwm (~3%): Yr Arbenigwr mewn Cyrydiad Lleol.
Rôl: Mae molybdenwm yn gwella ymwrthedd i gyrydiad tyllu a chyrydiad agennau mewn-ion-clorid sy'n cynnwys hydoddiannau. Mae'n gwella sefydlogrwydd y ffilm oddefol yn yr amgylcheddau ymosodol, lleol hyn. Mae'r cyfuniad o Cr a Mo yn rhoi Rhif Cyfwerth â Resistance Resistance Pitting uchel (PREN> 30) i Alloy 825, gan ei wneud yn addas ar gyfer dŵr hallt, dŵr môr, a ffrydiau prosesau cemegol â chloridau.
Yn ogystal, mae Alloy 825 yn cynnwys ~ 2.2% Copr, sy'n gwella ymhellach ei wrthwynebiad i asid sylffwrig, a Titaniwm ar gyfer sefydlogi yn erbyn sensiteiddio yn ystod weldio.
2. Mae Incoloy 800/800H/800HT yn enwog am ei gryfder tymheredd uchel a'i sefydlogrwydd. Er bod ganddo lai o Molybdenwm nag Alloy 825, pa strategaeth aloi benodol a'r eiddo microstrwythurol canlyniadol sy'n ei gwneud yn ddewis a ffefrir ar gyfer tiwbiau cyfnewidydd gwres mewn ager wedi'i gynhesu, cracio thermol, a chymwysiadau diwygiwr?
Mae cyfres Incoloy 800 yn defnyddio strategaeth wahanol:-cryfhau toddiant solet a dyodiad wedi'i reoli ar gyfer-ymwrthedd ymgripiad tymheredd uchel, yn hytrach na brwydro yn erbyn cyrydiad hylifol.
Strategaeth Cyfloi: Y Cydbwysedd Cromiwm Haearn-nicel-.
Mae'r sylfaen yn fatrics Fe{0}Ni-Cr cytbwys (~32Ni-21Cr-bal Fe), sy'n darparu strwythur austenitig sefydlog a gwrthiant ocsideiddio da.
Y gwahaniaethwyr critigol ar gyfer y graddau 800H/800HT yw lefelau rheoledig Carbon ac Alwminiwm/Titaniwm.
Eiddo Microstrwythurol Canlyniadol: Cryfder Cripian.
Mae gan Incoloy 800H gynnwys carbon rheoledig (0.05-0.10%) ac mae'n ofynnol iddo gael ei anelio â hydoddiant uwchlaw 2100 gradd F (1150 gradd) i gyflawni maint grawn ASTM o 5 neu fwy bras.
Mae Incoloy 800HT yn ychwanegu gofynion ar gyfer cynnwys Al + Ti (0.85-1.20%).
Mecanwaith: Ar dymereddau uchel, mae'r carbon a'r Al/Ti yn ffurfio gwasgariad mân, sefydlog o garbidau a gwaddodiadau preim [ '] gama o fewn y matrics austenitig. Mae'r gwaddodion hyn yn gweithredu fel rhwystrau cryf i ddringfa dadleoli a llithro ffiniau grawn-prif fecanweithiau anffurfiad ymgripiad. Mae hyn yn rhoi cryfder eithriadol i'r graddau 800H/HT a'u gwrthwynebiad i anffurfiad o dan lwyth mecanyddol ar dymheredd sy'n aml yn uwch na 1000 gradd F (540 gradd) a hyd at 1300 gradd F (705 gradd).
Byddai Alloy 825, heb y mecanwaith cryfhau penodol hwn, yn colli cryfder ac ymgripiad yn gyflym o dan yr amodau hyn. Felly, ar gyfer gwasanaethau nwy gwasgedd uchel, tymheredd uchel, mae Incoloy 800H/HT yn cael ei ffafrio, tra bod Alloy 825 yn cael ei ddewis ar gyfer dyletswydd cyrydiad dyfrllyd tymheredd is is.
3. Rhaid i bwndel tiwb cyfnewidydd gwres gael ei ffugio gan weldio tiwbiau i daflen tiwb. Ar gyfer bwndel Alloy 825, beth yw'r mecanwaith methiant cyrydiad sy'n gysylltiedig â weldio cynradd, a sut mae cynnwys titaniwm yr aloi a'r defnydd o fetelau llenwi "carbon isel-" neu "sefydlog" yn ei atal?
Y prif fecanwaith methiant sy'n gysylltiedig â weldio-yw Pydredd Weld neu Knife-Line Attack (KLA), ffurfiau o gyrydiad rhyng-gronynnog yn y Parth Gwres-Y Parth yr Effeithir arno (HAZ).
Y Mecanwaith: Sensiteiddio.
Yn ystod weldio, mae'r HAZ yn cael ei gynhesu i ystod tymheredd critigol (~ 800 - 1500 gradd F / 427-816 gradd). Yn yr ystod hon, gall carbidau cromiwm (Cr₂₃C₆) waddodi'n ffafriol ar hyd y ffiniau grawn. Mae hyn yn disbyddu'r matrics cyfagos o gromiwm, gan greu parth cul, wedi'i ddihysbyddu cromiwm sy'n anodig i weddill y grawn. Mewn amgylchedd cyrydol, ymosodir yn ddetholus ar y parth hwn, gan arwain at gracio a methiant intergranular.
Yr Ateb: Sefydlogi Titaniwm.
Mae Alloy 825 yn cynnwys Titaniwm (~ 0.9-1.2%), sydd â chysylltiad llawer cryfach â charbon na chromiwm.
Yn ystod yr ateb terfynol anelio triniaeth wres y tiwb, mae titaniwm yn cyfuno â charbon i ffurfio sefydlog Titanium Carbides (TiC).
Mae'r gronynnau TiC hyn yn sefydlog ar dymheredd weldio, gan "glymu" y carbon a'i atal rhag ffurfio carbidau cromiwm. Mae hyn yn sicrhau bod digon o gromiwm yn aros mewn hydoddiant solet i gynnal goddefedd, gan atal sensiteiddio.
Ymarfer Metel Filler:
I gael sicrwydd ychwanegol, mae weldio yn cael ei berfformio gan ddefnyddio metelau llenwi ERNiFeCr-1 neu ERNiCr-3, sydd hefyd wedi'u sefydlogi â thitaniwm (ac weithiau niobium). Mae hyn yn sicrhau bod y metel weldio ei hun hefyd yn imiwn i sensiteiddio, gan greu cymal sy'n gwrthsefyll cyrydiad yn llwyr.
4. Mewn cragen-a-cyfnewidydd gwres tiwb wedi'i oeri gan ddŵr môr, mae deunydd y tiwb yn wynebu her cyrydiad cymhleth. Pam y byddai Alloy 825 yn cael ei ddewis dros ddur di-staen 316L, ac o dan ba gyflwr gweithredu penodol (yn ymwneud â llif a glendid) y byddai hyd yn oed Alloy 825 yn gofyn am ddewis arall mwy cadarn fel aloi super austenitig 6% Molybdenwm neu nicel-copr?
Mae Alloy 825 yn cael ei ddewis dros 316L am un prif reswm: Imiwnedd i Cracio Cyrydiad Straen Clorid (Cl-SCC) ac ymwrthedd gwell i dyllu.
316L Stainless Steel: Will almost certainly suffer from Cl-SCC in hot seawater (>~60 gradd / 140 gradd F). Mae ei PREN yn rhy isel i wrthsefyll cyrydiad tyllau a holltau yn ddibynadwy, yn enwedig o dan ddyddodion neu mewn mannau llonydd.
Alloy 825: Mae ei gynnwys nicel uchel yn ei wneud yn imiwn i Cl-SCC. Mae ei PREN uwch yn darparu ffin diogelwch llawer mwy rhag tyllu a chorydiad agennau mewn cloridau.
Cyflwr sy'n Angen Dewis Mwy Cadarn: Llif Isel a Baeddu.
Mae cyfyngiad Alloy 825 mewn dŵr môr yn dod i'r amlwg o dan amodau llif llonydd neu isel lle mae biobaeddu a dyddodiad silt yn digwydd.
O dan blaendal, mae'r amgylchedd yn troi'n ddadocsigenedig ac yn asidig (cyflwr agennau).
Er ei fod yn gallu gwrthsefyll, gall Alloy 825 (PREN ~33) ddal i fod yn agored i gyrydiad agennau yn yr amodau hyn sy'n arbennig o ymosodol, a thymor hir llonydd.
Yn y senario hwn, mae aloi gyda PREN uwch yn orfodol:
A 6% Molybdenum super austenitic (e.g., 254 SMO, PREN >43) or a super duplex (e.g., 2507, PREN >42) yn cynnig mwy o wrthwynebiad i gyrydiad agennau.
Ar gyfer y dŵr môr mwyaf difrifol, llonydd a llygredig, aloion copr fel Alloy 400 (Monel) yw'r dewis gorau yn aml oherwydd eu gallu i wrthsefyll cyflymder llonydd, uchel, a dŵr môr llygredig.
5. Pan nodir tiwb Incoloy 800H ar gyfer gwasanaeth gwresogydd tanio, mae'r dynodiad "H" (ar gyfer tymheredd Uchel-) yn hollbwysig. Pa ddau ofyniad cemegol a metelegol penodol sy'n diffinio'r radd "H", a sut maen nhw'n cyfrannu'n uniongyrchol at fywyd gwasanaeth estynedig y tiwb o dan amodau creep?
Mae'r "H" yn Incoloy 800H yn dynodi cemeg a microstrwythur rheoledig sydd wedi'i deilwra'n benodol ar gyfer gwrthiant ymgripiad tymheredd uchel, yn unol ag ASTM B407 / B163.
Gofyniad Cemegol: Cynnwys Carbon Rheoledig.
Manyleb: Mae'r cynnwys carbon yn orfodol i fod rhwng 0.05% a 0.10%. Mae hyn yn sylweddol uwch na gradd safonol Incoloy 800 (0.03% ar y mwyaf C).
Cyfraniad at Fywyd y Gwasanaeth: Mae'r cynnwys carbon uwch, rheoledig hwn yn darparu'r "tanwydd" angenrheidiol ar gyfer ffurfio carbidau cromiwm eilaidd o fewn y grawn ac ar y ffiniau grawn yn ystod gwasanaeth. Mae'r carbidau mân hyn yn cryfhau'r ffiniau grawn yn erbyn llithro a'r matrics yn erbyn symudiad dadleoli, sef y prif fecanweithiau methiant o dan ymgripiad.
Gofyniad metelegol: Ateb Anelio a Rheoli Maint Grawn.
Manyleb: Rhaid i'r deunydd gael ei anelio hydoddiant ar dymheredd o leiaf 2100 gradd F (1149 gradd). Mae angen yr aneliad tymheredd uchel hwn i gyflawni rhif grawn ASTM o 5 neu fwy bras (hy, maint grawn mwy).
Cyfraniad at Fywyd y Gwasanaeth: Mae gan strwythur grawn bras lai o ffiniau grawn fesul cyfaint uned. Gan fod difrod ymgripiad yn aml yn cychwyn ar derfynau grawn (trwy ffurfio gwagleoedd a chyfuniad), mae cael llai o ffiniau'n golygu'n uniongyrchol fod yna amser hirach i rwygiad ymlusgol. Mae'r grawn bras yn darparu llwybr hirach, mwy troellog ar gyfer lluosogi crac.
Y cyfuniad o garbon ar gyfer cryfhau gwaddodion a strwythur grawn bras ar gyfer llai o grynhoad difrod ymgripiad yw'r hyn sy'n caniatáu i diwbiau Incoloy 800H weithredu'n ddibynadwy am ddegawdau o dan straen uchel ar dymheredd lle byddai'r rhan fwyaf o aloion peirianneg eraill yn methu'n gyflym.
