1. 253 MA ve 654 SMO, her ikisi de "süper" alaşımlar olarak sınıflandırılır, ancak tamamen farklı nedenlerle. Temel metalurji sınıflandırmaları nelerdir ve "süper" durumlarını tanımlayan temel alaşım öğeleri nelerdir?
Her ikisi de paslanmaz çelikler olmasına rağmen, bu alaşımlar temelde farklı ailelere aittir ve farklı amaçlar için "süper" dır.
253MA (UNS S30815): Bu bir ısı - dirençli ostenitik paslanmaz çeliktir. "Süper" durumu, çok yüksek sıcaklıklarda (1150 dereceye kadar / 2100 dereceye kadar F) üstün mukavemeti ve oksidasyon direncini ifade eder. Kompozisyonu 18/10 cr - ni austenitik yapıya dayanmaktadır, ancak aşağıdakilerle geliştirilmiştir:
Cerium (CE) ve Lanthanum (LA): Bu nadir toprak elemanları (Rees) anahtardır. Termal döngü altında koruyucu krom oksit ölçeğinin yapışmasını ve stabilitesini önemli ölçüde iyileştirirler, spallasyonu önler (pullama).
Yüksek silikon (SI) ve Azot (N): Silikon oksidasyon direncini daha da arttırırken, azot güçlü bir katı çözelti güçlendirici olarak işlev görür, yüksek oda ve yüksek sıcaklık mukavemeti sağlar.
Orta karbon (c): Karbür oluşumu yoluyla yüksek - sıcaklık mukavemeti sağlar.
654 SMO (UNS S32654): Bu süper - östenitik paslanmaz çeliktir. "Süper" durumu, agresif sulu ortamlarda, özellikle klorür içerenlerde çukur ve çatlak korozyonuna karşı üstün direncini ifade eder. Kompozisyonu aşırı alaşımla tanımlanır:
Yüksek krom (Cr ~%24), nikel (NI ~%22), molibden (MO ~%7.3): Bu üçlü mükemmel korozyon direncinin taban çizgisi sağlar.
Very High Nitrogen (N ~0.5%): This is an extraordinary amount. Nitrogen is a powerful austenite stabilizer (allowing the high Cr/Mo content) and a phenomenal strengthener. Most critically, it synergizes with Molybdenum to drastically elevate the Pitting Resistance Equivalent Number (PREN >50).
Bakır (Cu) ve Manganez (MN): Bakır, sülfürik aside karşı dirence yardımcı olur ve manganez, yüksek azot içeriğinin çözülmesine yardımcı olur.
2. Uygulamaları karşıtlarda bir çalışmadır. 309 veya 310 gibi standart paslanmaz çelikler üzerinde 253mA seçimini haklı çıkaran birincil servis ortamları nelerdir ve tersine, 654 SMO daha düşük - Sınıf Oktenitik veya Dupleks Çelikler üzerinde belirtildiğinde?
Seçim baskın bozucu mekanizma: 253mA için sıcaklık ve 654 SMO için korozyon tarafından yönlendirilir.
253mA (yüksek - sıcaklık uygulamaları) gerekçelendirme:
Bir mühendis, uygulama oksitleyici bir atmosferde döngüsel ısıtma ve soğutma içerdiğinde 309/310 üzerinde 253mA belirleyecektir. Standart alaşımlar, termal döngü sırasında çatlak ve dalış yapan oksit ölçekleri oluşturur, bu da progresif metal kaybına yol açar . 253 Ma'nın nadir toprak elemanları, ölçeğin sağlam kalmasını sağlar ve uzun - terim koruma sağlar.
Spesifik uygulamalar: Mineral işleme ekipmanı (örneğin, sinterleme kayışları, radyant tüpler, silindirler ve muffles gibi ısıl işlem fırını bileşenleri, piroliz reaktörleri, seramik fırın mobilyaları ve gaz türbini yanma sistemlerindeki bileşenler.
654 SMO'yu haklı çıkarma (sulu korozyon uygulamaları):
654 SMO, standart 316L, 6mo okstenitik (254 SMO gibi) veya hatta dubleks çelikler (2205 gibi) lokalize çukurlama veya crevice korozyonu nedeniyle başarısız olduğunda belirtilir.
Spesifik Uygulamalar: Deniz suyu - Soğutulmuş ısı eşanjörleri ve güç ve kimyasal bitkilerde kondenserler, açık deniz petrol ve gaz boruları ve göbek, sıcak klorür {-}}} yüklü süreçler için kimyasal proses ekipmanı için sıcak klorürizasyon (FGD) Sıralama sistemleri.
3. İmalat, özellikle kaynak, her iki alaşım için önemli zorluklar sunar. Her biri için kaynak sırasında birincil metalurjik risk nedir ve bütünlüğü sağlamak için hangi özel prosedürler ve sarf malzemeleri zorunludur?
Kaynak zorlukları, farklı mikro yapıları nedeniyle taban tabana zıttır.
Kaynak 253mA:
Birincil risk: Sıcak çatlama (katılaşma çatlaması). Tamamen östenitik mikroyapı, yüksek termal genleşme katsayısına ve düşük katılaşma sünekliğine sahiptir, bu da kaynak havuzu katılaştıkça çatlamaya karşı hassastır.
Azaltma Stratejisi:
Sarf Malzeme: Bir dubleks (östenit - ferrit) mikroyapı biriktiren aşırı - alaşımlı bir dolgu metali kullanın. Yaygın bir seçim Ernicr - 3 (alaşım 82) nikel bazlı dolgudur. Bu, kaynak metaline az miktarda ferrit getirir, bu da kükürt ve fosfor safsızlıklarını çözen ve çatlamaya daha fazla direnç sağlayan.
Prosedür: Düşük ısı girişi, dar kaynak boncukları kullanın ve genel ısıya maruz kalmayı en aza indirmek ve kaynak metal mikroyapısını kontrol etmek için düşük aralarında sıcaklık koruyun.
Kaynak 654 SMO:
Birincil risk: İkincil fazların oluşumu ve korozyon direncinin kaybı. Aşırı alaşımlı içerik, özellikle çok yüksek azot, alaşımı, 600-1000 derecelik kritik aralıkta çok yavaş soğutulursa - etkilenen bölge (HAM) sıcaklığındaki çökelen nitrürlere (örneğin, Cr₂n) ve intermetalik fazları (örn. Sigma, chi) hızlandırır.
Azaltma Stratejisi:
Sarf Malzeme: Ernicrmo-3 (alaşım 625) veya Ernicrmo-13 (aloy 59) gibi yüksek oranda - alaşımlı bir nikel - tabanlı dolgu metali kullanın. Bu, kaynak metalinin mikrosegregasyona direnmek ve korozyon direncini korumak için yeterli Cr, Mo ve N toleransına sahip olmasını sağlar.
Prosedür: Yüksek ısı girişi ve yavaş soğutma oranları kullanın. Bu 253mA'nın tam tersidir. Amaç, kritik sıcaklık aralığından hızlı bir şekilde önlemek, - bağımlı yağış süresini önlemektir. Kök tarafta oksidasyonu önlemek için argon ile arka - argon ile temizlenir.
4. Teknik tedarik perspektifinden bakıldığında, ciddi bir klorür ortamında beklendiği gibi performans göstermesini sağlamak için 654 SMO talep etmek için en kritik iki kalite güvence testi nelerdir?
Sadece kimyayı doğrulamak yetersizdir. İki performans - tabanlı testler kritiktir:
Duyarlılaşma sonrası taneler arası korozyon testi (IGC): Malzeme ASTM G28 yöntem A (Streicher testi) gibi bir standarda göre test edilmelidir. En önemlisi, test örneği önce zararlı fazları çökeltmek için tasarlanmış kasıtlı bir duyarlılaşma ısıl işlemine (örneğin, 30 dakika boyunca 700 derece) geçmelidir. Bu tedaviden sonra, numune düşük bir korozyon oranı göstermelidir, malzemenin gerçek ısısının kaynak veya yanlışlıkla ısı işlemi sırasında bu zararlı fazların oluşumuna dirençli olduğunu kanıtlamalıdır.
Kritik çukur sıcaklığı (CPT) ve/veya kritik çatlak sıcaklığı (CCT) Testi: Malzeme, CPT ve CCT'sini belirlemek için ASTM G48'e (Ferrik Klorür Testi) göre test edilmelidir. 654 SMO için, CPT 50 derecenin çok üzerinde olmalıdır (genellikle> 70 derece) ve CCT, daha düşükken, standart 6MO alaşımlarından önemli ölçüde daha yüksek olmalıdır. Bu nicel veriler, malzemenin amaçlanan servis sıcaklığında çukurlaşmaya ve çatlak korozyonuna direneceğine dair doğrudan kanıt sağlar.
5. Ekonomik açıdan, bunlar premium malzemelerdir. Sadece korozyon veya sıcaklık direncinin ötesinde, diğer mühendislik avantajları yüksek başlangıç maliyetlerini haklı çıkarabilir ve bu da daha düşük toplam sahiplik maliyetine yol açabilir?
Gerekçe, tüm proje yaşam döngüsünü etkileyen üstün performans metriklerinden gelir:
253mA için:
Sıcaklıkta daha yüksek izin verilen tasarım stresi: Yüksek sıcaklıklardaki yüksek mukavemeti, daha ince - duvarlı bileşenlerin tasarımına izin verir, malzeme ağırlığı ve maliyetini azaltır. Bu, daha hafif destek yapılarına ve ısıtma için daha az enerjiye yol açabilir.
Daha uzun servis ömrü ve azaltılmış kesinti: bileşenler döngüsel termal hizmette önemli ölçüde daha uzun süre dayanır ve değiştirme için kapatma sıklığını azaltır. Üretim kesinti maliyeti genellikle malzeme maliyetini cüce eder.
654 SMO için:
Daha ince duvarlar ve ağırlık tasarrufu: Çok yüksek verim mukavemeti (~ 550 MPa), basınçlı kapların ve boruların 316L gibi standart oustenitiklere kıyasla daha ince duvarlarla tasarlanmasına izin verir, ağırlık ve malzeme hacmi tasarrufu sağlar.
Katastrofik başarısızlığın ortadan kaldırılması: Çevresel hasar, güvenlik olayları ve kayıp üretim - nedeniyle bir denizde, kimyasal veya FGD tesisinde tek bir sızıntının veya başarısızlığın maliyeti - {{}}}}}}}}}}}}}}}} smo'nun Smo'nun sigorta politikasının yakınında yakın bağışıklığı {{3}
Agresif soğutma suyu ile kullanın: Pahalı su arıtma tesislerine veya titanyum ısı eşanjörlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak, deniz suyu veya acı suyun bir soğutma ortamı olarak kullanılmasını sağlar.
