C1: Mewn amgylcheddau ffwrnais carbureiddio, pam mai Incoloy 800 (UNS N08800) yw'r deunydd a ffefrir ar gyfer gosodiadau, gridiau a gwiail o'i gymharui ddur di-staen austenitig safonol fel 310 neu 314?
A: Mewn atmosfferau carburizing, mae'r maen prawf dethol yn symud o wrthwynebiad ocsideiddio syml i ymwrthedd carburization a sefydlogrwydd thermol. Mae Incoloy 800 yn perfformio'n well na dur gwrthstaen sy'n gwrthsefyll gwres oherwydd ei gydbwysedd unigryw o nicel, cromiwm a haearn.
Y Mecanwaith Methiant mewn Dur Di-staen Safonol:
Mewn awyrgylch carburizing (gweithgaredd carbon uchel ar dymheredd uchel, fel arfer 870-980 gradd neu 1600-1800 gradd F), mae carbon o'r atmosffer yn tryledu i'r metel. Mewn dur gwrthstaen safonol fel 310 (25% Cr, 20% Ni):
Ffurfiant Carbid: Mae carbon yn adweithio â chromiwm i ffurfio carbidau cromiwm enfawr (Cr₂₃C₆) o fewn y grawn ac ar ffiniau grawn.
Disbyddiad Cromiwm: Mae hyn yn disbyddu matrics cromiwm rhydd, gan leihau ymwrthedd cyrydiad ac ocsidiad.
Embrittlement: Mae'r rhwydwaith carbid yn gwneud y deunydd yn frau, gan arwain at gracio o dan straen thermol a mecanyddol.
"Llwchio Metel" Bregusrwydd: Mewn rhai amodau, mae'r carbureiddiad hwn yn arwain at ddadelfennu trychinebus a elwir yn llwch metel.
Pam mae Incoloy 800 yn Excels:
Cynnwys Nicel Uchel (30-35%): Mae gan nicel hydoddedd a thrylededd isel iawn ar gyfer carbon. Mae'r cynnwys nicel uchel yn rhwystr, gan arafu'n sylweddol y gyfradd y gall carbon dreiddio i'r aloi.
Cromiwm Cytbwys (19-23%): Er y gall cromiwm ffurfio carbidau, mae'r cynnwys nicel uchel yn sicrhau, hyd yn oed os yw carbidau'n ffurfio, eu bod yn llai parhaus ac yn llai niweidiol. Mae'r cromiwm hefyd yn cynnal haen ocsid amddiffynnol sy'n arafu mewnlifiad carbon cychwynnol.
Strwythur Austenitig Sefydlog: Yn wahanol i ddur ferritig, mae adeiledd austenitig Alloy 800 yn parhau i fod yn wydn a hydwyth hyd yn oed ar ôl datguddiad tymor hir, ar yr amod bod dyddodiad carbid gormodol yn cael ei reoli.
Ar gyfer gwiail sy'n cynnal llwythi trwm mewn ffwrnais carbureiddio, mae hyn yn golygu bod Incoloy 800 yn cynnal ei gapasiti cario llwyth ac yn gwrthsefyll ystrywio a chracio yn llawer hirach na dur gwrthstaen sy'n gwrthsefyll gwres safonol.
C2: Mae gweithredwr ffwrnais yn sylwi bod gwiail cynnal Incoloy 800 yn dod yn frau a magnetig ar ôl sawl blwyddyn mewn ffwrnais carburizing. Beth yw achos metelegol y diraddiad hwn, ac a ellir adennill y gwiail?
A: Mae'r symptomau a ddisgrifir-brwidod a datblygiad magnetedd-yn ddangosyddion clasurol o garbureiddio difrifol a'r trawsnewid cam dilynol. Mae hyn yn arwydd bod y deunydd wedi cyrraedd diwedd ei oes gwasanaeth effeithiol.
Y Mecanwaith Diraddio Metelegol:
Dirlawnder Carbon: Dros flynyddoedd o wasanaeth, er gwaethaf ei wrthwynebiad, mae carbon yn y pen draw yn tryledu'n ddwfn i wialen Incoloy 800. Mae'r wyneb yn dod yn garburized iawn, gan ffurfio haen sy'n gyfoethog mewn carbidau cromiwm.
Dyodiad Carbid Cromiwm: Mae carbidau cromiwm anferth (M₂₃C₆ a M₇C₃) yn gwaddodi, gan ddefnyddio cromiwm o'r matrics.
Disbyddiad Matrics: Mae tynnu cromiwm o'r hydoddiant solet yn ansefydlogi'r adeiledd awstenitig (wyneb-ciwbig canolog).
Ffurfiant Ferrite: Yn y parthau carbon a chyfoethogwyd a chromiwm-, mae'r strwythur sefydlog yn symud. Ar ôl oeri o'r tymheredd gweithredu, gall y parthau hyn drawsnewid i ferrite (-ciwbig wedi'i ganoli ar y corff) neu martensite. Mae ferrite a martensite yn magnetig, tra nad yw austenite. Felly, mae'r wialen yn dod yn fagnetig.
Embrittlement: Mae'r cyfuniad o garbidau enfawr ar ffiniau grawn a phresenoldeb cyfnodau ferrite/martensite brau yn dinistrio hydwythedd y wialen. Bydd yn cracio yn hytrach na phlygu dan lwyth.
Posibilrwydd Adfer:
Na, ni ellir adennill y gwiail. Mae hwn yn newid microstrwythurol parhaol.
Mae Triniaeth Gwres yn Ddiwerth: Er y gallai aneliad toddiant tymheredd uchel doddi rhai carbidau ac ail-austeniteiddio'r adeiledd, ni all gael gwared ar y carbon dros ben. Ar ôl-amlygiad i dymheredd gwasanaeth, bydd y carbidau yn ailgodi ar unwaith, yn aml mewn dosbarthiad gwaeth fyth.
Yr Unig Ateb: Rhaid disodli'r gwiail. Er mwyn ymestyn oes y set newydd, dylai gweithredwyr ystyried:
Tymheredd Gweithredu Is: Os yw'n ymarferol.
Uwchraddio Aloi Uwch: Symud i Alloy 600 (nicel uwch) neu Alloy 601 (alwminiwm - wedi'i addasu ar gyfer ymlyniad ocsid gwell) ar gyfer hyd yn oed mwy o wrthwynebiad carburization.
Gorchudd: Rhoi haenau gwrth-garbureiddio (ceramig neu alwminiwm-gyfoethog) ar wiail newydd.
C3: Yn ystod y gwaith cynnal a chadw, mae angen inni weldio gwialen cymorth Incoloy 800 newydd i grid carburized presennol. Beth yw'r heriau weldio penodol, a pha fetel llenwi y dylid ei ddefnyddio i sicrhau cymal dibynadwy?
A: Mae weldio bar Incoloy 800 newydd i gydran carburized presennol yn atgyweirio anodd sy'n cario risg sylweddol. Y brif her yw mudo carbon o'r hen ran carburized i'r metel weldio a'r gwialen newydd.
Yr Heriau Weldio:
Casglu Carbon: Mae'r hen grid carburized yn cynnwys lefelau carbon uchel. Yn ystod y weldio, gall gwres o'r arc achosi'r carbon hwn i doddi a mudo i'r pwll weldio tawdd. Mae hyn yn cynyddu cynnwys carbon y metel weldio, gan ei wneud yn galed ac yn frau, ac yn agored i gracio poeth.
Materion gwanhau: Os yw'r pwll weldio yn gwanhau gormod o'r hen fetel sylfaen carburized, bydd y cemeg blaendal weldio canlyniadol i ffwrdd, gan leihau ei cyrydu a'i wrthwynebiad gwres.
Straen-Cracion Oedran: Mae'n bosibl bod gwres-parth yr effeithiwyd arno (HAZ) yr hen ddeunydd carbureiddiedig eisoes wedi'i frau ac yn dueddol o gracio oherwydd straen weldio.
Y Weithdrefn a Llenwad a Argymhellir:
Mae paratoi yn allweddol:
Malu yn ôl yr ardal ar yr hen grid lle bydd y weld yn cael ei wneud. Tynnwch o leiaf 1-2 mm o'r haen wyneb carburized i ddatgelu metel "ffresach" oddi tano. Mae hyn yn lleihau'r carbon sydd ar gael ar gyfer mudo.
Dewis Metel Filler:
PEIDIWCH â defnyddio llenwad cyfatebol (ee, ERNiCr-3). Er bod ERNiCr-3 (llenwi math Alloy 600) yn gyffredin ar gyfer weldio Alloy 800, gall fod yn agored i godi carbon o'r metel sylfaen carburized.
Llenwad a Argymhellir: Defnyddiwch lenwad sydd â gor-aloi fel ERNiCrMo-3 (Alloy 625) neu ERNiCrMo-4 (Alloy C-276).
Pam: Mae gan y llenwyr nicel uchel{0}}molybdenwm, uchel-hyn oddefiant llawer uwch ar gyfer carbon ac amhureddau. Maent yn fwy hydwyth ac yn gallu gwrthsefyll cracio, hyd yn oed os bydd rhywfaint o godi carbon yn digwydd o'r hen grid carburized.
Techneg Weldio:
Defnyddiwch fewnbwn gwres isel (GTAW/TIG yn well).
Lleihau gwanhau trwy ddefnyddio ychydig o dechneg gwehyddu i sicrhau bod y ffiwsiau metel weldio i'r ddwy ochr heb doddi'r hen ddeunydd sylfaen carburized yn ormodol.
Cadwch y tymheredd rhyngffordd yn isel.
Hyd yn oed gyda'r rhagofalon hyn, ystyrir bod y math hwn o atgyweiriad yn dros dro. Bydd yr hen ddeunydd carburized yn parhau i ddiraddio, ac mae'r ardal weldio yn parhau i fod yn bwynt gwan posibl.
C4: Y tu hwnt i'r cyfansoddiad cemegol, pa ffactorau ansawdd ym maes gweithgynhyrchu stoc bar Incoloy 800 sy'n hanfodol ar gyfer sicrhau bywyd gwasanaeth hir mewn offer carburizing?
A: Ar gyfer gwasanaeth carburizing, nid yw ansawdd y stoc bar yn ymwneud â chwrdd â'r ystod cemeg yn ASTM B408 yn unig. Mae dau ffactor-maint grawn a chyflwr wyneb-yn hollbwysig ar gyfer perfformiad.
1. Maint Grawn (Y Mantais "Grawn Bras"):
Y Gofyniad: Ar gyfer gwasanaeth carburizing tymheredd uchel, mae maint grawn bras (Maint Grawn ASTM Rhif. 3 neu frasach) yn aml yn cael ei nodi, yn hytrach na'r maint grawn mân a ddymunir ar gyfer cryfder tymheredd amgylchynol.
Y Rheswm: Mae ffiniau grawn yn feysydd ynni uchel ac yn gweithredu fel llwybrau tryledu cyflym ar gyfer carbon (ffeomen a elwir yn drylediad ffiniau grawn). Mae gan ddeunydd bras lai o arwynebedd terfyn grawn fesul uned cyfaint. Mae hyn yn lleihau'r llwybrau i garbon dreiddio'n ddwfn i'r bar.
Y Fanyleb: Sicrhewch fod y stoc bar yn cael ei gyflenwi yn y cyflwr anelio gyda strwythur grawn bras wedi'i reoli. Mae rhai gweithgynhyrchwyr yn cynnig "gradd H-" (Alloy 800H/HT) sydd yn ei hanfod â maint grawn mwy bras a chryfder ymgripiad uwch.
2. Cyflwr Arwyneb (Y Gofyniad "Croen Glân"):
Y Risg: Mae unrhyw ddiffyg arwyneb-fel laps, gwythiennau, crafiadau, neu ddatgarburiad-yn gweithredu fel codwr straen ac, yn bwysicach, yn safle ar gyfer mewnlifiad carbon cyflymach.
Pam Mae'n Bwysig: Mewn carburizing, mae carbon yn ymosod ar yr wyneb. Os oes gan y bar arwyneb garw neu raddfa weddilliol o rolio poeth na chafodd ei dynnu'n iawn, mae'r arwynebedd arwyneb effeithiol ar gyfer carburization yn cynyddu. Yn bwysicach fyth, mae haen decarburized (wyneb wedi'i disbyddu o garbon) yn feddalach ac yn wannach, ac unwaith y bydd carburization yn dechrau, bydd yn mynd rhagddo'n anwastad.
Y Dangosydd Ansawdd: Mae stoc bar o ansawdd uchel ar gyfer y gwasanaeth hwn yn nodweddiadol heb dir canol neu wedi'i droi a'i sgleinio i gael gwared ar yr holl ddiffygion arwyneb a datgarburiad o'r broses gweithio poeth. Mae hyn yn darparu arwyneb llyfn, unffurf sy'n gwrthsefyll ymosodiad carbon cychwynnol yn fwy effeithiol.
C5: Mae dylunydd yn dewis rhwng safon Alloy 800 (UNS N08800) ac Alloy 800HT (UNS N08811) ar gyfer set o wiail cynnal ffwrnais carburizing trwm sy'n gweithredu ar 980 gradd (1800 gradd F). Beth yw'r ffactor sy'n penderfynu?
A: Ar 980 gradd (1800 gradd F), rydych chi ar y terfyn uchaf iawn o'r hyn y gall aloion cromiwm haearn ei drin. Mae'r dewis rhwng Alloy 800 safonol ac Alloy 800HT yn dibynnu ar y gofynion cario llwyth a'r gwrthiant ymgripiad penodol sydd ei angen.
Y Gwahaniaeth Allweddol: Cryfder Cripian
Alloy Safonol 800 (N08800): Mae ganddo gryfder da ond nid yw wedi'i optimeiddio ar gyfer y gwrthiant creep uchaf. Ar 980 gradd, efallai y bydd ei gryfder ymgripiad yn annigonol ar gyfer cydrannau sydd wedi'u llwytho'n drwm, gan arwain at sagio graddol (dadffurfiad crip) dros amser.
Alloy 800HT (N08811 / N08810): Mae hwn yn fersiwn cemeg reoledig o Alloy 800 sydd wedi'i gynllunio'n benodol ar gyfer y gwrthiant ymgripiad gorau posibl. Mae'n cynnwys:
Cynnwys Carbon Uwch: Wedi'i reoli i 0.06-0.10% (o'i gymharu â charbon is yn safon 800).
Maint Grawn Rheoledig Tyn: Angen maint grawn bras (ASTM 5 neu fwy bras) ar gyfer cryfder ymgripiad mwyaf.
Cymhareb Ti:C Union: Mae angen cymhareb Titaniwm i{- leiafswm Titaniwm (4:1 fel arfer) i sicrhau bod yr holl garbon yn cael ei glymu fel TiC sefydlog, sy'n cryfhau'r ffiniau grawn ac yn atal ffurfio cromiwm carbid.
Y Matrics Penderfyniadau ar 980 gradd :
| Ffactor | Aloi Safonol 800 (N08800) | Aloi 800HT (N08811) |
|---|---|---|
| Carburization Gwrthsafiad | Da | Da (tebyg) |
| Ymwrthedd Ocsidiad | Da | Da (tebyg) |
| Cryfder Crip (Llwyth-Cludiant) | Cymedrol | Ardderchog (Super) |
| Cost | Is | Uwch |
| Addasrwydd Cais | Cynheiliaid wedi'u llwytho'n ysgafn, bafflau, tiwbiau pelydrol heb fawr o straen mecanyddol. | Rholiau cynnal wedi'u llwytho'n drwm, rholiau gwaith, gridiau, ac aelodau adeileddol mewn ffwrneisi tymheredd uchel. |
Y dyfarniad:
Os yw'r gwiail cynnal yn dal pwysau sylweddol (ee, basged fawr o gydrannau trwm) ar 980 gradd, Alloy 800HT yw'r dewis angenrheidiol. Bydd y cryfder ymgripiad cynyddol yn atal y gwiail rhag sagio ac anffurfio dros oes dylunio'r offer. Os yw'r gwiail wedi'u llwytho'n ysgafn neu os yw'r tymheredd ychydig yn is, efallai y bydd safon Alloy 800 yn ddigon, ond ar 980 gradd, mae'r gost ychwanegol o 800HT fel arfer yn cael ei gyfiawnhau gan fywyd gwasanaeth hirach a llai o waith cynnal a chadw.
