AMS 5536 Hastelloy X Plate

AMS 5536 Hastelloy X Plateе високотемпературната никелова сплав, която производителите на пещи и газови турбини поръчват, когато услугата се определя от топлина, а не от киселина. Сплавта, UNS N06002, е подсилен с твърд разтвор никел-хром-желязо-молибденов материал, който поддържа полезна якост при температури, при които неръждаемата стомана вече е загубила по-голямата част от капацитета си за носене на натоварване, и поддържа устойчив на окисление повърхностен филм, който не се разцепва при термични цикли. Предназначен е за горивни камери, облицовки на пещи, приспособления за термична обработка и компоненти на технологични тръбопроводи, които работят горещо и остават в експлоатация с години.

 

Hastelloy X се намира на различна пазарна позиция от класовете на корозия в същото семейство. Сплави като C276 и C22 се купуват за химическа устойчивост при умерени температури; Hastelloy X се купува за якост при висока температура, устойчивост на окисление и възможност за производство над приблизително 650 градуса. Това е сплавта на избор за облицовки с вътрешно горене на реактивни двигатели, лъчисти тръби и муфели на промишлени пещи и вътрешни части на нефтохимически пещи, където проектният въпрос не е „какво ще корозира“, а „какво все още ще поддържа натоварване и ще остане непокътнато при 900 градуса след хиляди термични цикли“.

ASTM B435 Hastelloy X Стандартна спецификация

Спецификация	ASTM B435 / ASME SB435
Дебелина	Диаметър от 0,3 мм до 20 мм
Дължина	2000 мм / 2440 мм / 2500 мм / 3000 мм / 6000 мм.
ширина	1000 мм / 1219 мм / 1250 мм / 1500 мм / 2000 мм
Твърдост	Съгласно ASME A & NACE MR 175
Завършете	Горещо валцована ламарина (HR), студено валцована ламарина (CR)

Свържете се сега

Химичен състав на плоча от Hastelloy X по ASTM B435

Границите на топлинния анализ по-долу следват ASTM B435 за UNS N06002 плоча, лист и лента. Балансиращият елемент е никел, а комбинацията от хром, желязо и молибден придава на сплавта нейния двоен характер на устойчивост на окисляване и устойчивост на висока температура.

 

елемент	Граница на състава, %
Ni	Баланс (номинално 47)
Кр	20.5 - 23.0
Fe	17.0 - 20.0
мо	8.0 - 10.0
Co	0.5 - 2.5
W	0.2 - 1.0
C	0.05 - 0.15
Мн	1.0 max
Si	1.0 max
Ал	0.50 max
Ти	0.15 max
Cu	0.50 max
B	0.010 max
P	0.040 max
S	0.030 max

 

Хромният ред при 20,5-23,0% е устойчивостта на окисление: образува стабилна, плътно прилепнала скала, богата на Cr2O3, която защитава основния метал в окислителната атмосфера на пещта. Молибденовият ред при 8,0-10,0% е якостта при висока температура: твърдият разтвор на молибден укрепва никеловата матрица и забавя пълзенето при повишени температури.

 

Съдържанието на желязо при 17,0-20,0% е необичайно високо за никелова сплав и върши две задачи едновременно - намалява цената на сплавта, като същевременно разширява корозионната и окислителната обвивка в смесени атмосфери на пещта. Преднамереният диапазон на въглерод от 0,05-0,15% осигурява известно укрепване на карбида без крехкост на сплавта, поради което Hastelloy X поддържа пластичност дори след дълго излагане в диапазона 650-900 градуса.

 

Механични свойства на плоча Hastelloy X

ASTM B435 изисква следните минимални свойства на опън за плоча UNS N06002 в състояние на загряване в разтвор, което е стандартното условие за доставка:

 

Собственост	Минимална стойност (ASTM B435)
Якост на опън	690 MPa (100 ksi)
Граница на провлачване, 0,2% офсет	276 MPa (40 ksi)
Удължение в 2 инча (50,8 mm)	30%

 

Типичните стойности на загрята продукция са по-високи от минималните спецификации. Публикуваните типични данни на United Performance Metals за загрята плоча от сплав X показват приблизително 720 MPa (104 500 psi) якост на опън, 324 MPa (47 000 psi) добив и 46% удължение при стайна температура.

 

Това, което има значение за дизайнера на пещта, не е редът при стайна температура, а поведението при повишена температура: при 649 градуса (1200 градуса F) типичният якост на опън е все още около 472 MPa, а при 816 градуса (1500 градуса F) той все още е около 252 MPa с 51% удължение. Сплавта носи натоварване доста над точката, в която аустенитната неръждаема стомана е спаднала до част от якостта си при стайна температура.

 

Физични свойства

Плътността на Hastelloy X е 8,22 g/cm³ (0,297 lb/in³). Диапазонът на топене е приблизително 1260-1355 градуса (2300-2470 градуса F). Сплавта е по същество немагнитна, с магнитна проницаемост под 1,002, което има значение при приложения в близост до чувствителни инструменти. Неговата топлопроводимост се повишава с температура от около 9,1 W/m·K при стайна температура до около 25,0 W/m·K при 816 градуса, а електрическото му съпротивление е около 115,8 microhm-cm при стайна температура.

 

Собственост	Стойност
Плътност	8,22 g/cm³
Диапазон на топене	1260 - 1355 градуса (прибл.)
Магнитна пропускливост	< 1.002
Топлопроводимост, 21 градуса	9.1 W/m·K
Топлопроводимост, 816 градуса	25.0 W/m·K
Електрическо съпротивление, 21 градуса	115,8 μΩ·cm

 

Стандарти за производство и форми на плочи

Плочата Hastelloy X се произвежда и доставя в съответствие със следните спецификации:

 

• ASTM B435 / ASME SB-435 - плоча, лист и лента от UNS N06002
• AMS 5536 - лист, лента и плоча (стандартът за въздушно-космически доставки)
• ASTM B572 - прът и прът от същата сплав
• ASTM B366 - ковани фитинги за тръбопроводни системи от сплавта

 

Плочата се произвежда чрез горещо валцуване на кованата плоча, след това отгряване на разтвора и бързо охлаждане, за да се поставят всички легиращи елементи в твърд разтвор. Температурата на отгряване обикновено е в диапазона от 1177 градуса (2150 градуса F) с бързо охлаждане, което произвежда финозърнеста, напълно аустенитна структура, която придава на сплавта нейната комбинация от здравина и пластичност. Hastelloy X не се втвърдява чрез топлинна обработка; силата му идва изцяло от укрепване с твърд разтвор и закаляване при работа, така че студеното валцуване е единственият път към по-високи температури на якост.

 

Налични размери на плочи и допуски

Плочата Hastelloy X се доставя в следния стандартен плик, като при поискване се предлагат специфични за проекта размери:

 

Параметър	Обхват
Дебелина	0,5 мм до 75 мм (лист от 0,5 мм, плоча от 4,75 мм)
ширина	1000 мм, 1219 мм (4 фута), 1500 мм, 2000 мм, 2500 мм
Дължина	2000 мм, 2438 мм (8 фута), 3000 мм, 6000 мм
Повърхностно покритие	Горещо валцувани, отгряти, декапирани или абразивно бластирани
Edge	Срязани, плазмено рязани или машинно обработени, както е посочено

 

Стандартният толеранс на дебелината на плочата за материал B435 следва таблицата ASTM A480 за плоча от никелова сплав: например, 6 mm плоча носи приблизително +/-0,40 mm толеранс на дебелината и толерансът се разширява с увеличаване на дебелината. Плоскостта се контролира в рамките на спецификацията, а за лазерно изрязани или плазмено изрязани заготовки купувачът трябва да посочи изискването за плоскост в поръчката, тъй като рязането въвежда изкривяване, което листовата мелница не коригира.

 

Работа при висока температура: какво купува дизайнерът на пещта

Стойността на плочата Hastelloy X се доставя в три сервизни свойства. Първо, устойчивост на окисление: сплавта е предназначена за продължителна работа в окислителни атмосфери до около 1204 градуса (2200 градуса F) и развива здрав оксиден филм, който издържа на разцепване при термични цикли.

 

Второ, якост при висока температура: сплавта поддържа полезна товароносимост до около 816 градуса (1500 градуса F), където нейната типична якост на опън остава над 250 MPa - приблизително пет пъти повече от якостта на 316L при същата температура. Трето, устойчивост на карбуризация и азотиране: в атмосфера на пещ, която би карбонизирала или нитрирала повърхности от неръждаема стомана, Hastelloy X остава пластичен и без пукнатини.

 

Задължение	Поведение на Hastelloy X	Типичен лимит
Оксидираща атмосфера, непрекъсната	Отлична, неразцепваща се скала	~1204 градуса
Лагер за високотемпературно натоварване	Добър до 816 градуса, полезен отвъд	Силата пада над 982 градуса
Карбуризираща атмосфера	Добра устойчивост	По-добри от неръждаемите класове
Азотиращи атмосфери	Добра устойчивост	Ограничено повърхностно втвърдяване
Редуциращ / неутрален пещен газ	добре	Стабилен в сервизния диапазон
Корозивно химическо обслужване под 650 градуса	Умерен	Не е основната причина да купите X

 

Това е ключовата разлика при избора: ако услугата е химическа киселинна атака под 650 градуса, степен на корозия като C276 или C22 е правилната сплав. Ако услугата е топлинна – пещ, газова турбина, пиролизен агрегат – Hastelloy X е сплавта, към която посяга проектантът. Двете фамилии се припокриват само в тясна ивица и спецификацията трябва да се направи по температурния профил на митото, а не по цената.

 

Типични приложения за плоча Hastelloy X

Плочата Hastelloy X е определена за компоненти, които живеят при температура:

 

• Горивни камери на газови турбини, преходни елементи и компоненти за доизгаряне
• Лъчисти тръби за промишлени пещи, муфели, реторти и кошници и приспособления за термична обработка
• Обшивки на горивната камера на реактивни двигатели и възли на ауспуха (доставка AMS 5536)
• Вътрешни елементи на нефтохимическа пещ и компоненти на нагревател за пиролиза
• Оборудване на химически заводи, работещо в окислителна или редуцираща атмосфера с висока температура
• Компоненти на флаш сушилня и опорни плочи за решетка на катализатор

 

Заваряване и производство

Hastelloy X е една от най-производителните високотемпературни никелови сплави. Заварява лесно чрез GTAW (TIG), GMAW (MIG) и съпротивително заваряване, като използва съответстващ добавъчен метал със същата химия. Не се изисква предварително загряване и не се изисква топлинна обработка след заваряване за повечето услуги, тъй като здравината на сплавта не зависи от реакцията на топлинна обработка.

 

Сплавта се втвърдява по време на обработката, така че производството трябва да използва твърди настройки, остри инструменти и контролирани скорости на рязане; плазменото рязане обикновено се използва за профилиране на плочи, последвано от шлайфане или механична обработка на срязания ръб, където заваръчната връзка го изисква. След рязане, оксидният слой по ръба трябва да се отстрани преди заваряването, за да се избегнат включвания в заваръчния шев.

 

Контрол на качеството и сертифициране

Плочата Hastelloy X се доставя със сертификата за изпитване на мелницата, който отчита топлинната химия, резултатите от механичните изпитвания и извършеното изследване. За доставка на AMS 5536, сертификатът допълнително потвърждава съответствието с изискванията на спецификацията за космическото пространство.

 

Стандартният пакет за изследване включва ултразвуково изследване, когато поръчката го изисква, и положителна идентификация на материала (PMI) се препоръчва при получаване, тъй като Hastelloy X е визуално подобен на други сплави с високо съдържание на никел и разликата в състава не се открива с око. Сертификатите се издават съгласно EN 10204 3.1 или 3.2, както е посочено, и при поискване се организира проверка от трета страна.

 

Плочата Hastelloy X е специализиран високотемпературен продукт и решението за покупка зависи от работната температура и атмосферата, а не само от цената. Когато запитването посочва UNS N06002, плочата трябва да бъде поръчана спрямо ASTM B435 или AMS 5536 с посочено състояние на закаляване, изрично посочени изисквания за дебелина и плоскост и формат на сертификата, потвърден с плана за QA на проекта.

 

 

 

Популярни тагове: Плоча Hastelloy X, UNS N06002, AMS 5536, ASTM B435, лист Hastelloy X, плоча N06002, плоча от високотемпературна никелова сплав, 2.4665