1. Hastelloy X quvurlarining yuqori-haroratli muhitda asosiy qo‘llanilishini belgilovchi xususiyatlar nimalardan iborat?
Hastelloy X (UNS N06002) nikel{1}}xrom-temir-molibden qotishmasi boʻlib, 1200 daraja (2200 daraja F) gacha boʻlgan haddan tashqari yuqori haroratli muhitlarda ajoyib kuch va oksidlanishga chidamlilik uchun maxsus ishlab chiqilgan. Ko'pgina korroziyaga yo'naltirilgan{8}}Hastelloy qotishmalaridan farqli o'laroq, Hastelloy X birinchi navbatda yuqori haroratga chidamli qotishma hisoblanadi. Uning asosiy xususiyatlari kobalt va volfram qo'shilgan taxminan 47% Ni, 22% Cr, 18% Fe va 9% Mo ning muvozanatli tarkibidan kelib chiqadi. Ushbu kimyo yuqori haroratlarda oksidlovchi, qaytaruvchi va neytral atmosferaga ajoyib qarshilik ko'rsatadi va himoya qilish uchun barqaror, yopishgan xrom oksidi shkalasini hosil qiladi. Eng muhimi, u foydali o'rmalash va yorilish kuchini saqlab qoladi, ko'plab zanglamaydigan po'latlar sifati 650 darajadan (1200 daraja F) dan yuqori tezlikda yo'qoladi.
Bu xususiyatlar Hastelloy X quvurlarini sanoat isitish tizimlarining eng talabchan bo'limlarida ajralmas holga keltiradi. Ularning asosiy ilovalariga quyidagilar kiradi:
Sanoat pechlari tizimlari: to'g'ridan-to'g'ri yondiriladigan pechlarda{0}}issiqlik bilan ishlov berish, yumshatish va karbürleme uchun radiatsiya quvurlari, retortlar, mufellar va termovellar.
Gaz turbinasi va aero-Dvigatel komponentlari: yonish qutilari, oʻtish kanallari va yonishdan keyingi qismlar, ular yuqori{1}}bosim, yuqori harorat-yonuvchi gazlarga bardosh beradi.
Neft-kimyoni qayta ishlash: Etilen kreking pechlari quvurlari (transfer liniyalari almashinuvchilari), pigtaillar va kollektorlar, ular termal aylanish va karbürizatsiya atmosferasiga bardosh beradi.
Issiqlik bilan ishlov berish uskunalari: atmosfera va vakuumli pechlar uchun ichki qismlar va payvandlash va sinterlash uchun moslamalar.
2. Nega ishlab chiqarilgan Hastelloy X quvurlari tizimlari uchun stressni bartaraf etish{1}}muhim ahamiyatga ega va bu jarayon qanday?
Payvandlash, bükme va shakllantirish kabi ishlab chiqarish jarayonlari Hastelloy X komponentlariga sezilarli qoldiq kuchlanishlarni keltirib chiqaradi. Yuqori haroratli xizmatda bu qoldiq kuchlanishlar qo'llaniladigan termal va bosim kuchlanishlari bilan qo'shilib, siljish deformatsiyasini tezlashtirishi mumkin va kuchlanishning uzilishi orqali erta ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, ma'lum harorat oralig'ida bu stresslar stress-don chegarasining tezlashtirilgan oksidlanishiga (SAGBO) hissa qo'shishi mumkin.
Shuning uchun, stressni bartaraf etish{0}}to'liq tavba qilish Hastelloy X quvur tizimlarini yuqori-haroratli xizmatga joylashtirishdan oldin-kelishuvsiz post{2}}ishlab chiqarish bosqichidir. Standart protsedura quyidagilarni o'z ichiga oladi:
Isitish: butun ishlab chiqarilgan yig'ilishni 1065 darajadan 1150 darajagacha (1950 daraja F dan 2100 daraja F) harorat oralig'ida bir xilda isitish. Bu eritmani yumshatish haroratidan past, lekin dislokatsiyalarni siljitish va qulflangan kuchlanishlarni bartaraf etish uchun yetarli darajada yuqori.
Namlash: To'liq termal penetratsiyani va stressni engillashtirishni ta'minlash uchun etarli vaqt davomida, odatda har bir dyuym qalinligi uchun 1 soat haroratda ushlab turing.
Sovutish: havoda yoki suvda tez sovutish. Buzilishning oldini olish uchun sekin sovutish kerak bo'lgan ba'zi qotishmalardan farqli o'laroq, tez sovutish nozikroq don tuzilishini va yaxshi o'rmalanish kuchini saqlashga yordam beradi.
Ushbu bosqichni o'tkazib yuborish xizmat ko'rsatishda o'lchamdagi buzilish xavfini tug'diradi va siqilish sharoitida komponentning kutilayotgan xizmat muddatini keskin qisqartiradi.
3. Hastelloy X quvurining unumdorligi 310H va qotishma 800H kabi oddiy yuqori haroratli zanglamaydigan po'latlarga nisbatan qanday?
Ushbu materiallar o'rtasida tanlov o'ziga xos harorat, atmosfera va dasturning mexanik talablariga bog'liq. Bu erda qiyosiy taqsimot:
| Aspekt | Hastelloy X (UNS N06002) | 310H zanglamaydigan po'lat (UNS S31009) | Qotishma 800H (UNS N08810) |
|---|---|---|---|
| Maksimal doimiy harorat | ~1200 daraja (2200 daraja F) | ~1150 daraja (2100 daraja F) | ~1150 daraja (2100 daraja F) |
| Oksidlanishga qarshilik | Zo'r, barqaror Cr-oksid shkalasini hosil qiladi. Tsiklik sharoitlarda ustun. | Quruq oksidlovchi muhitda juda yaxshi. | Juda yaxshi, lekin qattiq termal velosipedda chayqalishga moyil bo'lishi mumkin. |
| Siqilish va yorilish kuchi | ustun. 950 darajadan (1750 daraja F) yuqori mexanik quvvatni eng yaxshi saqlash. | O'rtacha. 1000 darajadan yuqori kuch sezilarli darajada pasayadi. | Yaxshi, boshqariladigan uglerod/alyuminiy/titan bilan yaxshilangan. 1000 darajadan yuqori bo'lgan X dan zaifroq. |
| Atmosferalarni kamaytirish/karburizatsiya qilish | Ajoyib. Yuqori nikel tarkibi karburizatsiyaga va metallning changlanishiga qarshilik ko'rsatadi. | Bechora. Temirning yuqori miqdori tez karburizatsiya va mo'rtlashuvga olib keladi. | Yaxshi, ammo og'ir karbürizatsiya sharoitida Hastelloy X dan kamroq chidamli. |
| Sulfidlanishga qarshilik | Yaxshi, yuqori nikel va xrom tufayli. | Yomon, ayniqsa,{0}}sulfidizan gazlarni kamaytirishda. | Mo''tadil, ammo mo'rt fazalar hosil qilishi mumkin. |
| Narxi | Eng yuqori | Eng past | O'rtacha |
Tanlash boʻyicha yoʻriqnoma: 310H dan oddiy, oksidlovchi, past kuchlanishli{1}}ilovalar uchun foydalaning. Murakkab atmosferalarda emirilish kuchi va korroziyaga chidamlilik muvozanati uchun 800H dan foydalaning. Hastelloy X quvurini harorat, termal aylanish, mexanik yuk va karburizatsiya/sulfidlanish muhitiga qarshilikning eng yuqori kombinatsiyasini talab qiladigan eng talabchan ilovalar uchun belgilang.
4. Xizmatda bo'lgan Hastelloy X quvurlari uchun umumiy nosozlik mexanizmlari qanday va ularni qanday yumshatish mumkin?
Hastelloy X o'zining mustahkam xususiyatlariga qaramay, agar xizmat ko'rsatish shartlari dizayn chegaralaridan oshib ketgan bo'lsa yoki noto'g'ri materiallar/ishlab chiqarish ishlatilsa, oldindan aytib bo'ladigan tarzda muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin.
O'rmalanish yorilishi: Dominant nosozlik rejimi. Yuqori haroratda yuqori stressga-uzoq ta'sir qilish asta-sekin deformatsiyaga va natijada yorilishga olib keladi. Yumshatish: Konservativ yirtilib ketish ma'lumotlaridan foydalangan holda loyihalash (masalan, ASME Qozon va bosimli idishlar kodeksining II bo'limi, D qismidan). Tayyorlangandan so'ng stressni bartaraf etish{6}}to'g'ri ta'minlang.
Termal charchoq: takroriy isitish va sovutish davrlari natijasida yuzaga keladigan yorilish, ayniqsa cheklangan komponentlarda. Yumshatish: Kengaytirish halqalari/ko'prigi yordamida issiqlik kengayish moslashuvchanligi uchun dizayn. Ishga tushirish/o'chirish vaqtida o'tkir termal gradyanlarni minimallashtiring.
Karbürizatsiya va metall changlanishi: Kislorod past,{1}}ko‘p kislorodli atmosferalarda (masalan, etilen pechlarida) uglerod qotishma ichiga tarqalib, mo‘rt ichki karbidlarni hosil qilishi (karbürizatsiya) yoki o‘ta og‘ir hollarda halokatli chuqurchalar paydo bo‘lishiga (metall changlanishi) olib kelishi mumkin. Yumshatish: Hastelloy X yaxshi o'ziga xos qarshilikka ega. Jiddiy metall changlanish sharoitlari uchun alumina{4}}hosil qiluvchi qotishmalar, masalan, HA 214 yoki diffuziya qoplamalari talab qilinishi mumkin.
Oksidlanish va parchalanish: Oksidlanishga-bardoshli bo'lsa-da, juda yuqori-haroratli tsiklik xizmatda oksid shkalasi parchalanib ketishi va doimiy metall yo'qotilishiga olib kelishi mumkin. Yumshatish: atmosfera kimyosini nazorat qilish. Metall va oksid shkalasi o'rtasida differensial kengayishga olib keladigan tez harorat davrlaridan saqlaning.
Sigma fazasining mo'rtlashuvi: 650-870 daraja (1200-1600 daraja F) oralig'ida uzoq muddatli ta'sir qilish mo'rt sigma fazasini cho'ktirishi mumkin, bu xona haroratining egiluvchanligini va zarba chidamliligini pasaytiradi. Yumshatish: Ushbu diapazon bo'ylab aylanishi kerak bo'lgan komponentlar uchun ushlab turish vaqtlarini cheklang. Agar mo'rtlashuv sodir bo'lsa, to'liq eritma tavlanishi (1175 daraja / 2150 daraja F) sigma fazasini qayta eritishi mumkin.
5. Hastelloy X trubkasini ulash uchun asosiy payvandlash masalalari va mos keladigan plomba metallari qanday?
Hastelloy X-ni payvandlash nuqsonlar yoki zaiflik zonalarini kiritmasdan, uning yuqori-harorat xususiyatlarini saqlaydigan texnikani talab qiladi.
Payvandlash jarayoni: Gazli volframli payvandlash (GTAW/TIG) yuqori nazorat va tozaligi tufayli ildiz o'tishlari va muhim payvandlar uchun afzaldir. Himoyalangan metall boshq payvandlash (SMAW) va gazli metall boshq payvandlash (GMAW) qalinroq uchastkalarda to'ldirish o'tishlari uchun ishlatilishi mumkin.
Toʻldiruvchi metallni tanlash: Maqsad asosiy metallning yuqori haroratga chidamliligi va oksidlanish qarshiligiga- mos kelish yoki undan oshib ketishdir. Standart tanlov Hastelloy X plomba metallidir (ERNiCrMo-2 yoki ekvivalenti). Ba'zi hollarda, oltingugurt kabi o'ziga xos korroziy elementlarga chidamliligini oshirish uchun INCONEL plomba metalli 625 (ERNiCrMo-3) ishlatilishi mumkin, ammo u har xil termal kengayish xususiyatlariga ega.
Muhim amaliyotlar:
Tozalik: qo'shma joydan barcha ifloslantiruvchi moddalarni (yog ', moy, bo'yoq, belgilar) olib tashlang. Nikel qotishmalariga bag'ishlangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan cho'tkalardan foydalaning.
Bo'g'in dizayni: To'liq kirib borishi va yoriqlar paydo bo'lishining oldini olish uchun ochiq bo'g'inlardan foydalaning.
Issiqlik kiritish: o'rtacha va past issiqlik kiritishidan foydalaning. Haddan tashqari to'quvdan saqlaning. Yuqori issiqlik issiq yorilishga yordam beradi va-issiqlik zonasini (HAZ) kengaytiradi.
O'tish oralig'idagi harorat: haddan tashqari qizib ketishning oldini olish uchun 125 darajadan (260 daraja F) pastroqda nazorat qiling.
Orqaga tozalash: payvand chokining pastki qismi oksidlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun ildiz tomonida inert gaz (argon) tayanchidan foydalaning, bu esa xromning kamaygan, zaif oksidini ("shakarlanish") hosil qiladi.
Payvand chokidan keyingi-issiqlik bilan ishlov berish (PWHT): Yuqorida aytib o'tilganidek, yuqori haroratda xizmat ko'rsatish uchun mo'ljallangan barcha tugallangan Hastelloy X payvand choklari uchun optimal surilish muddatini tiklash uchun-to'liq kuchlanishni bartaraf etish (1065-1150 daraja) majburiydir.
