1. C: Beth yw'r gwahaniaethau metelegol sylfaenol rhwng 1.4845 (AISI 310) a 1.4571 (AISI 316Ti), a sut mae'r gwahaniaethau hyn yn pennu eu tymereddau gweithredu uchaf a'u proffiliau ymwrthedd cyrydiad?
A:Mae'r gwahaniaeth sylfaenol rhwng 1.4845 a 1.4571 yn gorwedd yn eu strategaethau aloi, sydd wedi'u optimeiddio ar gyfer amgylcheddau gwasanaeth cwbl wahanol.
1.4845 (X15CrNiSi25-20), a elwir yn gyffredin fel AISI 310, yn ddur di-staen austenitig tymheredd uchel. Ei nodwedd ddiffiniol yw cynnwys cromiwm uchel o 24-26% a chynnwys nicel o 19-22%. Mae'r cyfuniad hwn yn darparu ymwrthedd ocsideiddio eithriadol. Mae'r cromiwm uchel yn caniatáu ar gyfer ffurfio graddfa cromiwm ocsid (Cr₂O₃) sefydlog iawn, ymlynol, sy'n gwrthsefyll asglodi hyd yn oed ar dymheredd hyd at 1100 gradd (2012 gradd F) mewn gwasanaeth ysbeidiol. Nid yw'n cynnwys molybdenwm; yn lle hynny, mae'n dibynnu ar nicel uchel i gynnal sefydlogrwydd austenitig a gwrthsefyll embrittlement cyfnod sigma ar dymheredd uchel.
1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2)Mae , neu AISI 316Ti, yn ddur di-staen austenitig aloi molybdenwm sydd wedi'i gynllunio ar gyfer ymwrthedd cyrydiad gwlyb yn hytrach na gwres eithafol. Mae'n cynnwys 16.5-18.5% cromiwm, 10.5-13.5% nicel, a 2.0-2.5% molybdenwm. Mae'r ychwanegiad molybdenwm yn darparu ymwrthedd gwell i gyrydiad tyllu a hollt mewn amgylcheddau sy'n cynnwys clorid (ee dŵr môr, toddyddion cemegol). Ar ben hynny, mae 1.4571 wedi'i sefydlogi gan ditaniwm (Ti ~ 5 × C%). Mae'r sefydlogi hwn yn atal cyrydiad intergranular (sensiteiddio) ar ôl weldio trwy rwymo carbon yn carbidau titaniwm yn lle caniatáu i garbidau cromiwm ffurfio ar ffiniau grawn. O ganlyniad, 1.4845 yw'r deunydd o ddewis ar gyfer tiwbiau radiant, mufflau ffwrnais, ac offer prosesu thermol, tra mai 1.4571 yw'r safon ar gyfer systemau fferyllol, prosesu bwyd a phibellau morol lle mae ymwrthedd cyrydiad ar dymheredd cymedrol (fel arfer yn is na 400 gradd) yn flaenoriaeth.
2. C: Yng nghyd-destun systemau pibellau tymheredd uchel megis diwygwyr neu losgyddion, pa ystyriaethau dylunio penodol (ymgripiad, ocsidiad, a blinder thermol) y mae'n rhaid eu hystyried wrth nodi 1.4845 o bibellau yn erbyn 1.4571 o bibellau?
A:Wrth ddylunio systemau pibellau ar gyfer -gwasanaeth tymheredd uchel, mae'r dewis rhwng 1.4845 a 1.4571 yn cael ei reoli gan allu'r deunydd i wrthsefyll straen mecanyddol ac ymosodiad amgylcheddol ar yr un pryd.
Canys1.4845 (310), mae'r ffocws dylunio ymlaencryfder ymgripiad a gwrthiant ocsideiddio. Yn ôl ASME Adran II, Rhan D, mae gan 1.4845 werthoedd straen caniataol sy'n ymestyn hyd at oddeutu 815 gradd (1500 gradd F) ar gyfer gwasanaeth parhaus. Rhaid i beirianwyr roi cyfrif am ymgripiad-yr amser-anffurfiannau plastig dibynnol sy'n digwydd o dan lwyth cyson ar dymheredd uchel. 1.4845 cynnal ei strwythur austenitig heb drawsnewid cyfnod, ond mae'n dueddol o ffurfio cyfnod sigma os caiff ei ddal rhwng 600 gradd a 900 gradd am gyfnodau estynedig. Fodd bynnag, mae ei gynnwys nicel uchel yn lliniaru'r risg hon yn well na graddau aloi is. Mae blinder thermol hefyd yn ffactor hollbwysig; Mae gan 1.4845 gyfernod cymharol uchel o ehangu thermol (CTE), sy'n golygu bod angen dylunio dolenni ehangu neu feginau yn ofalus i atal byclau neu flinder weldio mewn gwasanaeth cylchol.
Canys1. 4571 (316Ti),-cymwysiadau tymheredd uchel yn gyfyngedig yn gyffredinol. Er y gellir ei ddefnyddio yn ysbeidiol hyd at 750 gradd, mae ei wrthiant ymgripiad yn diraddio'n sylweddol uwch na 550 gradd. Mae'r sefydlogi titaniwm yn darparu ymwrthedd ardderchog i gracio cyrydiad straen asid polythionic (SCC) yn ystod cau, sy'n fuddiol i burfeydd, ond nid yw'n rhoi'r un lefel o wrthwynebiad graddio ocsideiddio â 1.4845. Mewn -atmosfferau ocsideiddio tymheredd uchel, bydd 1.4571 yn ffurfio haen ocsid llai sefydlog ac yn profi colledion metel cyflymach trwy raddfa. Felly, os yw system bibellau'n trin nwy ffliw ar 950 gradd, mae 1.4845 yn orfodol; os yw'r system yn trin hylifau organig poeth ar 300 gradd â halogion clorid, 1.4571 yw'r dewis a ffefrir i osgoi tyllu, waeth beth fo'r tymheredd yn is.
3. C: Beth yw'r heriau gwneuthuriad critigol sy'n gysylltiedig â weldio pibellau 1.4571 (316Ti) o'i gymharu â 1.4845 (310) o bibellau, a pha brotocolau ôl-weldio triniaeth wres (PWHT)-os o gwbl{7}}a argymhellir ar gyfer pob un i gadw ymwrthedd cyrydiad?
A:Mae meteleg weldio o'r ddwy radd hyn yn gofyn am ddulliau gwahanol i gadw eu priodweddau gwrthsefyll cyrydiad penodol.
1. 4571 (316Ti)yn cyflwyno heriau sy'n ymwneud â sefydlogi titaniwm. Er bod titaniwm yn cael ei ychwanegu i atal sensiteiddio, mae hefyd yn effeithio ar hylifedd pwll weldio. Mae gan ditaniwm affinedd uchel ar gyfer ocsigen a nitrogen; os yw gorchudd nwy cysgodi yn annigonol, gall titaniwm ocsidau ffurfio, gan arwain at "streipiau teigr" neu halogiad weldio. Yn bwysicach fyth, mae 1.4571 fel arfer yn cael ei weldio gan ddefnyddio metel llenwi 1.4576 (316L gyda Mo uwch) neu 1.4570 (316Ti). Camgymeriad cyffredin yw defnyddio llenwad 316L, sydd, er ei fod yn gallu gwrthsefyll cyrydiad, efallai na fydd yn cyfateb yn berffaith i'r titaniwm sydd wedi sefydlogi metel sylfaen.Postio-weldio triniaeth wres (PWHT)yn gyffredinolddim yn ofynnolam 1.4571. Mewn gwirionedd, mae PWHT yn yr ystod sensiteiddio (450–850 gradd) yn niweidiol oni bai bod y deunydd wedi'i anelio'n flaenorol. Mae'r sefydlogi titaniwm yn sicrhau bod y Parth yr effeithir arno gan Wres (HAZ) yn parhau i wrthsefyll cyrydiad rhyng-gronynnog yn y cyflwr sydd wedi'i weldio.
1.4845 (310), oherwydd ei gynnwys cromiwm a nicel uchel, mae ganddo ddargludedd thermol is a chyfernod ehangu thermol uwch na dur carbon. Mae hyn yn arwain at straen gweddilliol uwch a mwy o risg o hollti poeth os yw'r cymal wedi'i atal yn ormodol. Fel arfer, caiff weldio ei berfformio gan ddefnyddio metelau llenwi 1.4847 (310Mo) neu 1.4848 i gynnal cryfder tymheredd uchel.Anaml y caiff PWHT ei berfformioar 1.4845 am resymau strwythurol; yn lle hynny, defnyddir triniaeth anelio toddiant (oeri cyflym o ~1080 gradd ) os yw'r deunydd wedi'i sensiteiddio neu os oes pryder ynghylch embrittlement cyfnod sigma ar ôl gwneuthuriad. Fodd bynnag, yn y rhan fwyaf o senarios gwneuthuriad maes, defnyddir 1.4845 yn yr ateb-cyflwr anelio gyda rheolaeth lem ar fewnbwn gwres (cynnal tymheredd rhyngffordd o dan 150 gradd) er mwyn osgoi dyddodiad carbid a lleihau straen gweddilliol a allai gyflymu methiant ymgripiad mewn gwasanaeth.
4. C: Mewn amgylcheddau prosesu cemegol sy'n cynnwys asidau mwynol cryf (ee, asid ffosfforig neu sylffwrig) ar dymheredd cymedrol, sut mae presenoldeb molybdenwm yn 1.4571 yn dylanwadu ar ei wrthwynebiad cyrydiad o'i gymharu â 1.4845, sydd â diffyg molybdenwm?
A:Presenoldeb molybdenwm (2.0-2.5%) yn 1.4571 yw'r ffactor tyngedfennol ar gyfer perfformiad o ran lleihau amgylcheddau asid a chyfryngau dwyn clorid, tra bod 1.4845 yn dibynnu ar ei gromiwm a'i nicel uchel ar gyfer ymwrthedd mewn asidau ocsideiddiol.
1. 4571 (316Ti)yn rhagori mewn amgylcheddau llelleihau asidauapylu clorid are concerns. Molybdenum significantly increases the material's Pitting Resistance Equivalent Number (PREN). In phosphoric acid production (wet process), where fluoride and chloride ions are present, 1.4571 is often the minimum specification to resist pitting and crevice corrosion. Similarly, in dilute sulfuric acid (up to 10% concentration at ambient temperatures), the molybdenum content provides a passive film stability that 1.4845 cannot match. However, 1.4571 is susceptible to stress corrosion cracking (SCC) in hot, concentrated chloride solutions (e.g., >60 gradd).
1.4845 (310), heb folybdenwm, yn dibynnu ar ei gromiwm uchel (25%) a nicel (20%) i wrthsefyllasidau ocsideiddiolmegis asid nitrig poeth, crynodedig. Mewn amgylcheddau asid sylffwrig, tra bod gan 1.4845 wrthwynebiad da i amodau ocsideiddio, mae'n dioddef o gyfraddau cyrydiad cyffredinol uwch na 1.4571 mewn parthau llonydd neu leihau lle mae'r asid yn disbyddu ocsigen. Ar ben hynny, mae 1.4845 yn gallu gwrthsefyll clorid yn fwy nag 1.4571 oherwydd ei gynnwys nicel uwch. Fodd bynnag, mae'n fwy agored i bylu mewn dŵr môr llonydd neu doddiannau heli oherwydd nad oes ganddo'r molybdenwm sydd ei angen i sefydlogi'r ffilm oddefol yn erbyn ymosodiad halid. Felly, ar gyfer piblinell sy'n cario asid sylffwrig gwanedig â halogiad clorid ar 80 gradd, byddai 1.4571 yn cael ei ddewis; ar gyfer piblinell sy'n cario asid nitrig poeth, ocsidol neu nwyon hylosgi tymheredd uchel, 1.4845 fyddai'r dewis gorau.
5. C: O safbwynt cost cylch bywyd (LCC) a manyleb deunydd, beth yw'r ystyriaethau caffael hanfodol (ee, safonau ASTM, gorffeniad wyneb, a phrofi) ar gyfer pibellau 1.4571 a 1.4845 yn y diwydiannau fferyllol a phetrocemegol, yn y drefn honno?
A:Mae'r gofynion caffael a chymwysterau ar gyfer y ddwy radd hyn yn amrywio'n sylweddol ar sail y ffaith bod -ddefnydd y diwydiant-fferyllfeydd yn erbyn petrocemegion-yn pennu safonau a rheolaethau ansawdd penodol.
Canys1. 4571 (316Ti), yn enwedig yn yfferyllol a biotechnolegdiwydiannau, mae caffael fel arfer yn dilyn ASTM A312 (di-dor neu weldio) neu A358 (weldio), ond gyda gofynion atodol llym. Mae gorffeniad wyneb yn hollbwysig. Mae gorffeniad melin safonol yn aml yn annerbyniol; yn lle hynny, mae caboli mecanyddol (ee, gorffeniad diamedr mewnol 180-graean neu 320-graean) wedi'i nodi i gyflawni garwedd (Ra) o<0.5 µm to prevent bacterial adhesion and ensure cleanability. Electro-polishing is frequently mandated to enhance the chromium oxide layer and further reduce surface activity. Furthermore, cynnwys ferriteyn cael ei reoli'n llym. Ar gyfer weldio orbitol awtogenaidd (sy'n gyffredin mewn pharma), rhaid i'r weldiad gynnwys llai nag 1% o ferrite i gynnal ymwrthedd cyrydiad ac atal tyllu. Mae ardystiad yn gofyn am olrheiniadwyedd llawn o'r tawdd i'r cynnyrch terfynol, gan gynnwys ardystiadau EN 10204 3.1 gyda chyfyngiadau penodol ar gynnwys cynhwysiant.
Canys1.4845 (310), a ddefnyddir yn helaeth ynprosesu petrocemegol, purfa a thermolceisiadau, mae caffael yn dilyn ASTM A312 (ar gyfer gwasanaeth cyffredinol) neu ASTM A358 ar gyfer -fusion-pibellau diamedr mawr wedi'u weldio. Mae'r ffocws yn symud o estheteg arwyneb icywirdeb mecanyddol ar dymheredd. Mae manylebau yn aml yn cynnwys agofyniad maint grawn(fel arfer Rhif ASTM. 5 neu fwy bras) i wella ymwrthedd ymgripiad. Mae profion annistrywiol (NDT) yn fwy trwyadl: mae radiograffeg 100% (RT) o'r holl welds hydredol ac amgylchiadol yn safonol, ac mae angen profi treiddiol hylif (PT) o'r parth yr effeithir arno i ganfod craciau arwyneb a allai ymledu o dan gylchrediad thermol. Yn ogystal, ar gyfer 1.4845, mae manylebau caffael yn aml yn fandaduadnabod deunydd cadarnhaol (PMI)o bob hyd pibell i wirio'r cynnwys nicel a chromiwm uchel, gan atal-uwchiadau â- dur gwrthstaen gradd 304 neu 316 is, a fyddai'n methu'n drychinebus mewn amgylcheddau ffwrnais tymheredd uchel. Mae cost cylch bywyd 1.4845 wedi'i gyfiawnhau gan ei hirhoedledd mewn gwres eithafol ({7}} o flynyddoedd yn aml), tra bod cost 1.4571 wedi'i chyfiawnhau gan ei wrthwynebiad i halogiad a chorydiad mewn prosesau hylan critigol.
