Inconel 718 Pípa (UNS N07718): Úrkomuherðing, AMS 5663 og þjónustuhjúpurinn

Inconel 718 er sjaldgæfa nikkelblendi sem styrkur er ekki til staðar fyrr en hitameðhöndlarinn býr til hana. Í glæðu ástandi er það hóflegt 1000 MPa -flokksefni; eftir tveggja-þrepa úrkomumeðhöndlunina nær það 1270 MPa lágmarks togþoli með afköstum yfir 1030 MPa, og þessi munur er öll ástæðan fyrir því að málmblönduna er tilgreint í snúningsvélum og þrýstibúnaði.

Hvað Inconel 718 er

Inconel 718 (UNS N07718, EN 2.4668)er úrkomu-hertanlegt nikkel-króm-járnblendi sem styrkt er með tveimur millimálmfasa: gamma tvöfaldur-prime (g″, Ni3Nb) sem aðal herðandi fasi og gamma prime (g′, Ni3(Al,Ti)) sem aukafas.

Málblönduna er óvenjuleg meðal nikkelofurblendis að því leyti að aldurs-herðingarsvörun hennar er hæg, sem er einmitt það sem gerir hana soðanlega án sprungunnar sem hrjáir hröð-öldrun málmblöndur eins og X-750. Það heldur miklum styrk frá frosthitastigi upp í um það bil 650 gráður (1200 gráður F), sem er vinnuumslagið sem flest gagnablöð vitna í fyrir langtímaþjónustu.

Efnasamsetning

Samsetningin hér að neðan er staðlað viðtökuumslag sem notað er af AMS 5662 / AMS 5663 og ASTM B637 fyrir rimla og járnsmíðar. Níóbín er einkennisþátturinn: það myndar Ni3Nb gamma tvöfalt-útfallið við öldrun og svið þess er stýrt vel vegna þess að of lítið níóbín dregur úr herðingarsvörun á meðan of mikið stuðlar að aðskilnaði og Laves fasa. Járn er ekki óhreinindi hér heldur vísvitandi jafnvægisþáttur sem hægir á öldrunarviðbrögðum og bætir tilbúning.

Úrkomuvélin: Hvers vegna hitameðferð skapar styrkinn

Í glæðu ástandi er Inconel 718 fast -lausnarblöndu með miðlungs styrk, u.þ.b. 1030 MPa lágmarks tog í AMS 5662 ástandinu.

Útfellingarhitameðferðin færir málmblönduna í 185 ksi (1276 MPa) lágmarks tog vegna þess að hún þvingar tvennt til að gerast í örbyggingunni: níóbíum, títan og ál atóm, sem eru leyst upp í fylkinu eftir lausn meðhöndlunar, koma úr lausn sem nanómetra-kvarða Ni3Nb) og Ni3(Al,Ti; og þessar agnir festa tilfærsluhreyfinguna sem annars myndi leyfa plastaflögun.

Tveggja-þrepa öldrunarferillinn er til vegna þess að fasarnir tveir bregðast við við mismunandi hitastig: fyrsta skrefið við 1325 gráður F kjarnar g″ fasann og hið síðara við 1150 gráður F gerir það kleift að vaxa í þá stærð sem gefur besta styrk-seigjujafnvægið. Með því að sleppa eða stytta annaðhvort þrepið verður málmblönduna undir-hert, þess vegna skipta hita-metameðferð meira máli fyrir 718 en fyrir næstum nokkurn annan nikkelblendi.

Afhendingarskilmálar: AMS 5662, AMS 5663 og AMS 5664

Þrjár AMS-skilyrði ráða ríkjum við innkaup á Inconel 718 börum, járnsmíði og pípum. Þau eru sama efnafræðin; munurinn er algjörlega hitameðhöndlunar-ástandið og hver hefur sitt hlutverk í aðfangakeðjunni.

Fyrir leiðslur og þrýstibúnað er innkaupalogíkin: Pantaðu AMS 5662 þegar hlutinn verður að vinna eða beygja fyrst og herða síðar, og pantaðu AMS 5663 þegar hluturinn er afhentur í endanlegu ástandi.

Algeng uppspretta villa er að biðja um AMS 5663 pípu og síðan vinnslu eða kalda-beygingu í-húsi, sem vinna-harðnar og gæti skekkt hluta sem þegar var á fullum styrk; rétta leiðin fyrir vinnslu-úr-hráum hlutum er AMS 5662 fylgt eftir með stýrðri öldrun.

Hitameðferðarleið

Hefðbundin úrkomuherðingarlota samkvæmt AMS 5663 er tveggja-þrepa meðferð. Lausnarmeðferðin fyrir öldrun leysir upp herðandi þættina og stillir kornastærðina; öldrunarskrefin kjarna og vaxa botnfallið.

1325/1150 gráðu F leiðin er AMS staðallinn. Athugasemd fyrir framleiðendur: málmblönduna sýnir samdrátt upp á um 0,0008 tommur/tommu eftir útfellingarherðingu, þannig að nákvæmar-vélamál ættu að vera stillt fyrir öldrun eða samdrátturinn reiknaður með í vinnsluheimildum.

Líkamleg og vélræn gögn

Taflan hér að neðan sameinar eðlisfasta og dæmigerða vélrænni hegðun við hitastig. Lágmarks-hitastig í herbergi eru samningsbundin, hækkuð-hitatölur eru dæmigerð gildi fyrir hönnunarleiðbeiningar.

Hátt-hitastig og kalda hegðun

Sama úrkomubyggingin sem gefur 718 herbergis-hitastyrkinn er stöðugur í u.þ.b. 650 gráður, sem er ástæðan fyrir því að málmblendin heldur nothæfum tog- og skriðstyrk í túrbínu og niðri í holu. Dæmigert aldrað eignir við 650 gráður sýna enn um það bil 1100 MPa tog og streitu-rofafköst er ástæðan fyrir því að 718 er staðlað snúnings-vélbúnaðarblendi.

Á hinum enda hjúpsins hefur austenítíska fylkið engin sveigjanleg-til-brothætt umskipti, þannig að málmblönduna er mikið notað í frosttanka og lokar niður í vökva-vetnishitastig. Þessi samsetning, mikill styrkur við báðar öfgar hitastigs með suðuhæfni á milli, er ástæðan fyrir því að engin önnur nikkelblendi jafnast á við forskriftina í geimferðum og olíu-og-gasi.

Suða og smíði

Inconel 718er soðið með samsvarandi nikkel-grunnfylliefni í ERNiFeCr-2 flokki (AWS A5.14), hinni kunnuglegu Inconel 718 fylliefnafjölskyldu. Hægt er að sjóða málmblönduna í annað hvort glæðu eða öldruðu ástandi; hæg öldrunarsvörun þýðir að hita-svæðið sem verður fyrir áhrifum klikkar ekki eftir suðu eins og hraðöldrandi málmblöndur gera.

Þegar hann er soðinn í glæðu ástandi og síðan eldaður myndar suðumálmurinn stóran hluta af grunn-málmstyrknum, sem er ástæðan fyrir því að suðu eru venjulega hannaðar sem AMS 5662 efni auk öldrunarferlis eftir-suðu. Kalt mótun er einföld í glæðu ástandi; eldað efni er nógu sterkt til að mynda ætti áður en úrkoma harðnar. Vinnslunótur endurspegla hinar nikkelblöndurnar: stíf uppsetning, jákvæð fóðrun og skörp verkfæri til að koma í veg fyrir að verkið herði.

Staðlar og vörueyðublöð

Umsóknir

• Aerospace: túrbínudiskar, þjöppublöð, vélarskaft, hlífar og festingar
• Eldflaugahreyflar: túrbódælur, hús, þrýstihlutir
• Olía og gas: verkfæri niðri í holu, MWD/LWD hús, dæluásar, öryggisventlar, brunnhausahlutir samkvæmt NACE MR0175 / API 6A CRA
• Cryogenic: LNG og vetnistankar, lokar, flutningsleiðslur
• Kjarnorka: innra kjarnakljúfa og stjórn-stönghluta
• Iðnaðar: Há-hitagormar, festingar, stansar og verkfæri

Algeng innkaupamistök

• Að panta AMS 5663 pípu og vinna hana í-húsi, missa gamalt ástand við vélað yfirborð
• Að því gefnu að öll 718 skírteinin séu eins: ástandið (glöggað vs aldrað) verður að koma fram á innkaupapöntuninni
• Að sleppa 1150 gráðu F öðru öldrunarskrefinu, sem gerir málmblönduna undir-hert
• Hunsa 0,0008 inn/í öldrunarsamdrátt í nákvæmni stærð
• Notkun 625-flokks fylliefnis á 718, sem breytir efnafræði suðumálms og dregur úr styrkleika

Algengar spurningar

Sp.: Hver er munurinn á AMS 5662 og AMS 5663 Inconel 718?
AMS 5662 er lausnar-glæðu ástandið með um það bil 1034 MPa lágmarks tog; AMS 5663 er sama efnisúrkoma-hert í 1276 MPa lágmarks tog. Pantaðu 5662 fyrir vinnslu og mótun, síðan aldur; pantaðu 5663 fyrir þjónustu-tilbúna varahluti.

Sp.: Hvernig er Inconel 718 hert?
Með tveggja-þrepum aldri: 8 klukkustundir við 718 gráður (1325 gráður F), síðan kólnar ofninn í 621 gráðu (1150 gráður F) í 18 klukkustundir samtals, síðan loftkældur. Meðferðin fellur út Ni3Nb (g″) og Ni3(Al,Ti) (g′) fasa sem festa liðskiptingar.

Sp.: Hvaða hitastig þolir Inconel 718?
Langtíma-þjónusta í um það bil 650 gráður (1200 gráður F), með góðum frostafköstum niður í -250 gráður. Yfir 650 gráður ofvarnir g″ fasans og styrkurinn lækkar.

Sp.: Er Inconel 718 suðuhæft?
Já, það er óvenjulegt fyrir úrkomu-herta nikkelblendi, vegna þess að öldrunarsvörun hennar er hæg. Notaðu ERNiFeCr-2 fylliefni; suðu í glæðu ástandi og eldast síðan fyrir nær-suðustyrk úr grunnmálmi.

Sp.: Hvaða staðlar ná til Inconel 718?
ASTM B637 (stangir og smíðar), ASTM B670 (plata), AMS 5662/5663/5664 (loftrýmisskilyrði), auk NACE MR0175/ISO 15156 og API 6A CRA afbrigði fyrir olíu og gas.

Sp.: Er hægt að nota Inconel 718 í súrri þjónustu?
Já, 718 er ein af fáum há-blendiefnum sem skráð eru í NACE MR0175/ISO 15156 fyrir súrt umhverfi, með hörkumörkum sem þarf að staðfesta á vottorðinu