1. Metalurģijas nestabilitāte. Kas ir "B-2 trausluma" parādība, un kā tā ietekmē sešstūra stieni, ko izmanto konstrukciju stiprinājumiem augstā temperatūrā?
J: Mēs esam mantojuši Hastelloy B-2 sešstūra stieņa inventāru no ekspluatācijas pārtraukšanas projekta. Mēs vēlamies to izmantot, lai izgatavotu skrūves jaunam reaktoram, kas darbojas 600 grādu leņķī. Mūsu metalurgs brīdināja par "B-2 trauslumu". Vai tas ir reāls risks šajā temperatūrā, un vai materiāls ir jāiznīcina?
A: Jūsu metalurga brīdinājums ir pilnīgi pareizs un atspoguļo vienu no svarīgākajiem oriģinālā Hastelloy B-2 sakausējuma ierobežojumiem. B-2 sešstūra stieņa izmantošana 600 grādu leņķī, neizprotot šo parādību, var izraisīt katastrofālu stiprinājuma bojājumu.
Sagraušanas mehānisms (īsa{0}}diapazona secība):
Hastelloy B-2 tiek pakļauts metalurģiskai transformācijai, pakļaujot to temperatūrai diapazonā no 550 °F līdz 850 °F (290 grādiem līdz 455 °F). To sauc par "īsa diapazona pasūtīšanu".
Kas notiek: Molibdēna atomi (kas veido gandrīz 30% no sakausējuma) niķeļa matricā pārkārtojas sakārtotā režģa struktūrā.
Ietekme: šī sakārtotā struktūra ir ārkārtīgi cieta un trausla. Materiāla elastība samazinās līdz gandrīz nullei. Skrūve, kas istabas temperatūrā bija elastīga un izturīga, darba temperatūrā kļūst par stiklu -trauslu.
Rezultāts: zem skrūvju savienojuma stiepes spriedzes stiprinājums var nofiksēties bez plastiskas deformācijas-, kas ir klasisks trausls lūzums.
600 grādu risks:
Jūsu piedāvātā darba temperatūra 600 grādi (1112 grādi F) faktiski iraugstākprimārais pasūtīšanas diapazons. Tomēr:
Siltuma cikls: ja reaktors iedarbināšanas- vai izslēgšanas laikā ciklos pa 300-450 grādu diapazonu, skrūve pavadīs laiku bīstamajā zonā.
Lēna dzesēšana: ja reaktors atdziest lēni, skrūve var pasliktināties, kad tā šķērso kritisko diapazonu.
Alternatīvas:
Neizmantojiet B-2 pie 600 grādiem: nepārtrauktai darbībai šajā temperatūrā B-2 nav ieteicams.
Jauninājums uz B-3: Hastelloy B-3 tika īpaši izstrādāts, lai aizkavētu šo pasūtīšanas reakciju. B-3 sešstūra stieni var izmantot šajās temperatūrās ar minimālu risku.
Apsveriet C-276. Augstas temperatūras apkalpošanai ar jebkādu oksidēšanas potenciālu C-276 var būt piemērotāks.
Ieteikums:
Ja jūsu B-2 sešstūra stienis jau ir noliktavā, izmantojiet to tikai tiem lietojumiem, kur ekspluatācijas temperatūra pastāvīgi ir zemāka par 250 grādiem vai augstāka par 550 grādiem ar straujām termiskām pārejām. 600 grādu apkalpošanai izmantojiet B-3 avotu vai pārbaudiet, vai B-2 nekad nepaliks trausluma diapazonā.
2. Ražošanas process. Kādas ir Hastelloy B-2 sešstūra stieņa ražošanas īpašās problēmas, un kāpēc šim sakausējumam bieži tiek dota priekšroka bezcentra slīpēšanai, nevis aukstai stiepšanai?
J: Mums ir jāiegādājas Hastelloy B-2 sešstūra stienis, lai izmantotu svarīgu stiprinājumu. Daži piegādātāji piedāvā auksti vilktu-sešstūri, citi piedāvā bezcentra slīpētu sešstūri no atlaidināta apaļā stieņa. Kura ražošanas metode nodrošina uzticamāku produktu B-2?
A. Uzņēmumam Hastelloy B-2 ražošanas metode nav tikai izmaksu vai tolerances jautājums – tā tieši ietekmē galaprodukta metalurģisko integritāti un pakalpojumu veiktspēju. B-2 priekšroka tiek dota bezcentra slīpētam stienim no rūdīta materiāla.
Kāpēc aukstā vilkšana ir problemātiska B-2:
Darba sacietēšanas jutība: B-2 ir ārkārtīgi augsts darba-cietēšanas ātrums. Aukstās vilkšanas laikā virsma un tās tuvumā esošie-virsmas apgabali kļūst stipri sacietējuši.
Atlikušais spriegums: Aukstā vilkšana rada ievērojamu stiepes atlikušo spriegumu stienī. Sakausējumam, kas jau ir pakļauts sprieguma korozijas plaisāšanai (SCC) noteiktā vidē, tas ir liels risks.
Pasūtīšanas savienojums: auksti{0}}apstrādāts B-2 ir vēl vairāk jutīgs pret trauslumu, ja tiek pakļauts mērenai temperatūrai. Deformētā struktūra nodrošina nukleācijas vietas sakārtotajai fāzei.
Virsmas kvalitāte: Auksti{0}}vilktā B-2 sešstūra stūros var būt mikroloki vai šuves, kas darbojas kā spriedzes pacēlāji gatavajos stiprinājuma elementos.
Bezcentra zemes priekšrocība:
Sākuma materiāls: process sākas ar šķīduma{0}}atlaidinātu apaļo stieni (ASTM B335). Stienis ir mīkstākajā un visizturīgākajā-korozijas stāvoklī.
Materiāla noņemšana, nevis deformācija: sešstūra formas slīpēšana noņem materiālu; tas nedeformē atlikušo metālu. Kodola mikrostruktūra paliek pilnībā atkausēta un bez stresa-.
Virsmas integritāte: zemes virsmām ir spiedes atlikušie spriegumi (labvēlīgi pret nogurumu), un tajās nav apšuvuma un šuvju, kas parasti ir zīmētiem izstrādājumiem.
Izmēru precizitāte: bezcentra slīpēšana nodrošina visstingrākās pielaides, kas ir būtiskas precīzijas stiprinājumiem.
Kompromiss “Izvilkts un rūdīts”:
Daži ražotāji auksti stiepē B-2 līdz sešstūra formai un pēc tam atkārtoti atkvēlina stieni. Tas novērš auksto darbu un atlikušo spriegumu. Tomēr atkausēšana jāveic aizsargājošā atmosfērā, lai novērstu oksidēšanos, un stienim joprojām var būt nelielas virsmas nepilnības no vilkšanas procesa. Šis produkts ir pieņemams, bet bieži vien dārgāks nekā vienkārša slīpēšana no atkausētas kārtas.
Ieteikums:
Norādiet bezcentra zemējumu Hastelloy B-2 sešstūra stieni no šķīduma-atlaidinātas izejvielas. Pieprasiet pirkuma pasūtījumā apstiprinājumu, ka stienis nav bijis auksti apstrādāts bez turpmākas pilnīgas atkārtotas atkausēšanas.
3. Korozijas veiktspēja. Kā darbojas Hastelloy B-2 sešstūra stienis, salīdzinot ar B-3, izmantojot tīru sālsskābi, un kādi konkrēti draudi būtu jāņem vērā stiprinājumu dizaineriem?
J: Mēs izstrādājam pieskrūvētu savienojumu sālsskābes uzglabāšanas tvertnei. Skābe ir augstas -tīrības pakāpes (30% HCl) apkārtējās vides temperatūrā. Mums ir pieejams zemu-maksas B-2 sešstūra stienis. Vai B-2 ir pieņemams šim pakalpojumam, vai arī mums ir jāmaksā piemaksa par B-3?
A: Tīrā, -bezskābekli nesaturošā sālsskābē apkārtējās vides temperatūrā Hastelloy B-2 sešstūra stieņi ir lieliska un ekonomiski izdevīga izvēle. B-2 izturība pret koroziju reducējošajās skābēs ir praktiski nepārspējama. Tomēr atslēgas vārdi ir "tīrs" un "bez skābekļa". Lūk, kas jums jāņem vērā:
B-2 veiktspēja tīrā HCl:
Korozijas ātrums: atgaisotā, tīrā HCl apkārtējās vides temperatūrā B-2 parasti uzrāda korozijas ātrumu, kas mazāks par 0,1 mm/gadā.
Vienmērīgs uzbrukums: korozija parasti ir vienmērīga, ļaujot prognozēt korozijas pielaides dizainu.
Draudi (kāpēc pastāv B-3):
Oksidējošie piesārņotāji (kritiskais risks): tas ir vienīgais lielākais drauds B-2 stiprinājumiem. Ja HCl plūsmā ir pat neliels daudzums:
Dzelzs joni (Fe+3) no augšteces korozijas
Vara joni (Cu+2)
Izšķīdināts skābeklis
Hlors
The corrosion mechanism changes completely. The corrosion rate can skyrocket to >5 mm/gadā, izraisot ātru skrūvju atteici. B-3 ir uzlabojusi izturību pret šiem piesārņotājiem, pateicoties tā stabilizētajai ķīmijai.
Metināšanas karstuma-ietekmētās zonas: ja tiek metinātas bultskrūves (maz ticams, bet attiecībā uz kniedēm), B-2 HAZ ir jutīgs pret naža līnijas uzbrukumiem skābes apstrādē. B-3 tam pretojas.
Termiskā iedarbība ekspluatācijas laikā: ja tvertne saskaras ar temperatūras svārstībām pasūtīšanas diapazonā (290–455 grādi), B-2 skrūves var trauslēties. B-3 pretojas pasūtīšanai.
Dizaina ieteikumi B-2 stiprinājumiem:
Procesa kontrole: nodrošiniet, lai HCl būtu tīrs un -bez skābekļa. Uzstādiet izsmidzināšanas sistēmas, lai izslēgtu gaisu.
Materiāla pārbaude: pārbaudiet, vai B-2 sešstūra stienis ir atkvēlināts ar šķīdumu (nav auksti stiepts). Pieprasiet cietības pārbaudi, lai pārliecinātos, ka tā ir mīksta (<25 HRC).
Vītnes forma: izmantojiet velmētus vītnes (nav grieztas), lai radītu labvēlīgus spiedes spriegumus un izvairītos no griezto diegu robainās ģeometrijas.
Pārmērīgi liela izmēra skrūves: apsveriet iespēju izmantot nedaudz lielāku skrūvju izmēru, nekā tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu papildu korozijas pielaidi.
Spriedums:
Ja varat garantēt HCl tīrību un darba temperatūra saglabājas apkārtējā vidē, B-2 hex bar ir pieņemams. Tomēr, ņemot vērā B-3 minimālo izmaksu piemaksu un tā ievērojami uzlabotu toleranci pret procesa traucējumiem, B-3 gandrīz vienmēr ir saprātīgāks ilgtermiņa ieguldījums kritiskiem stiprinājumiem.
4. Mehāniskā apstrāde un vītņošana: kādi ir optimālie parametri Hastelloy B-2 sešstūra stieņa vītņošanai, lai ražotu NPT vītnes bez vītnēm vai plīsumiem?
J: Mēs apstrādājam NPT vītnes uz Hastelloy B-2 sešstūra stieņa cauruļu aizbāžņu lietojumiem. Mēs novērojam spēcīgu vītnes sānu žņaugšanu un plīst krāni. Mēs izmantojam standarta HSS krānus nerūsējošajam tēraudam. Kas ir nepareizi?
A: Jūsu pieredze ir raksturīga veikaliem, kas nepārzina B-2. Hastelloy B-2 ir bēdīgi slavena ar savu tendenci vītņošanas operāciju laikā saplīst un satvert. Izmantojot standarta HSS krānus, kas paredzēti nerūsējošajam tēraudam, ir gandrīz garantēta kļūme. Šeit ir pareizā pieeja:
Kāpēc B-2 ir grūti izveidot pavedienu:
Augsts sacietēšanas ātrums: brīdī, kad krāns pieskaras materiālam, virsmas darbs{0}}sacietē. Ja krāns kaut nedaudz berzē, tas griežas pret sacietējušu virsmu.
Nodiluma tendence: Niķeļa sakausējumiem, īpaši tiem, kam ir augsts molibdēna saturs, piemēram, B-2, ir tendence pieķerties griezējinstrumentam zem spiediena un karstuma. Šī "sāpēšana" saplēš vītnes virsmu un var satvert caurumā esošo krānu.
Zema siltumvadītspēja: siltums koncentrējas griešanas malās, paātrinot instrumenta nodilumu.
Optimālie vītņu parametri B-2:
Pieskarieties materiāls un pārklājums:
NELIETOJIET nepārklātu HSS. Tūlīt sāks žulti.
Ražošanai izmantojiet Premium PM (pulvermetalurģijas) HSS krānus vai karbīda krānus.
Pārklājums ir būtisks: TiCN (titāna karbonitrīds) vai TiAlN (titāna alumīnija nitrīds) pārklājumi nodrošina eļļošanu un karstumizturību.
Pieskarieties vienumam Ģeometrija:
Izmantojiet spirālveida krānus (pistoles krānus), lai izveidotu caurumus,{0}}tie virza skaidas uz priekšu un samazina žāvēšanu.
Aklajiem caurumiem izmantojiet spirālveida kronšteinus ar modificētu ģeometriju, kas paredzēti niķeļa sakausējumiem.
Ja iespējams, izmantojiet pārtrauktus vītņu tapus; tie samazina saskares laukumu un žāvēšanu.
Ātrumi un padeves:
Ātrums: krasi samaziniet ātrumu. Pārklātiem PM krāniem mērķējiet uz 5–10 SFM (1,5–3 m/min). Lēnāk labāk samazināt siltumu.
Padeve: nesamaziniet padevi zem vītnes soļa. Krānam jāvirzās ar pareizo ātrumu; barības badošanās izraisa berzi un darba sacietēšanu.
Eļļošana (kritiskais faktors):
Nepietiek standarta griešanas eļļas.
Izmantojiet augstas{0}}hlorēšanas eļļu, kas īpaši izstrādāta niķeļa sakausējumiem. Hlora piedevas darbojas kā ekstrēma spiediena (EP) smērvielas, novēršot B-2 piemetināšanu pie krāna.
Uzklājiet dzesēšanas šķidrumu vai liela daudzuma{0}}miglu. Smērvielai jāsasniedz griešanas zona.
Caurumu sagatavošana:
Pārliecinieties, vai vītņotais caurums ir nedaudz lielāks par standarta (izmantojiet augstāko vītnes procentuālo daļu, piemēram, 65–70% vītnes, nevis 75%). Mazāka materiāla iesaistīšanās samazina griezes momentu un satricinājumu.
Izurbtajam caurumam jābūt pilnīgi apaļam un pareiza izmēra.
Alternatīva: vītnes frēzēšana
Ja jums ir CNC frēze, apsveriet vītņu frēzēšanu, nevis vītņošanu. Vītņu frēzēšana izmanto vienu-punktu griezēju spirālveida interpolācijā. Tas rada izcilus pavedienus, ģenerē nelielas šķembas un novērš pilnu-formas pieskārienu risku. Instrumenti ir dārgāki, bet vītnes kvalitāte un instrumenta kalpošanas laiks ir labāki.
5. NACE atbilstība: vai Hastelloy B-2 sešstūra stienis ir pieņemams skābo pakalpojumu sniegšanai saskaņā ar NACE MR0175, vai B-3 ir obligāts?
J: Mēs izstrādājam urbuma instrumentus skābās gāzes urbumam ar ievērojamu H2S. Mums ir liels Hastelloy B-2 sešstūra stieņu krājums. Vai mēs varam to izmantot nemetinātām sastāvdaļām, piemēram, fiksējošām skrūvēm un stiprinājuma gredzeniem, vai arī mums tas ir jāmet metāllūžņos un jāpērk B-3?
A: Atbilde ir atkarīga no konkrētajiem ekspluatācijas apstākļiem un jūsu B-2 sešstūra stieņa metalurģiskā stāvokļa. Šeit ir sniegti galīgie norādījumi atbilstoši NACE MR0175/ISO 15156:
NACE MR0175 B-2 statuss:
Hastelloy B-2 ir iekļauts kā pieņemams materiāls NACE MR0175 (3. daļa) skābiem pakalpojumiem. Tomēr tam ir būtiski ierobežojumi, kas neattiecas uz B-3.
Kritiskais ierobežojums:
B-2 ir pieņemams tikai šķīdumā-atlaidinātā stāvoklī un ar stingriem aukstā darba ierobežojumiem. Standarts atzīst, ka auksti apstrādāts B-2 (vai B-2, kas ir pakļauts temperatūrai, kas izraisa pasūtīšanu) ir jutīga pret sulfīda spriedzes plaisāšanu (SSC).
Ko tas nozīmē jūsu krājumiem:
Pārbaudiet stāvokli: jums ir jānosaka, vai jūsu B-2 sešstūra stienis ir:
Tikai atkvēlināts risinājums: pieļaujams, ja tas nav apstrādāts auksti (piemēram, auksti stiepts) bez turpmākas atkausēšanas.
Cold Drawn (kā-zīmēts): nav pieņemams NACE pakalpojumam. Aukstais darbs rada atlikušos spriegumus un cietību, kas pārsniedz NACE robežas.
Nezināma vēsture: ja nevarat pierādīt termiskās apstrādes stāvokli, izmantojot Mill Test Reports (MTR), neizmantojiet to NACE pakalpojumam.
Cietības pārbaude: pat ja stienis sākotnēji tika atkausēts, ja tas tika auksti{0}}iztaisnots vai virsma-apstrādāta agresīvi, virsmas cietība var pārsniegt NACE robežvērtību (parasti 35 HRC niķeļa sakausējumiem). Veiciet faktiskā stieņa krājuma cietības pārbaudi.
Pasūtīšanas risks: ja jūsu dziļurbuma apkalpošanas temperatūra ir pasūtīšanas diapazonā (290–455 grādi), B-2 ekspluatācijas laikā var kļūt trausls, izraisot SSC. B-3 ir izstrādāts, lai tam pretotos.
B-3 priekšrocības:
B-3 tika īpaši izstrādāts, lai novērstu B-2 ierobežojumus skābā pakalpojuma jomā. Tam ir:
Lielāka izturība pret pasūtīšanu
Labāka tolerance pret aukstu darbu
Plašāka pieņemšana NACE MR0175 bez stingriem ierobežojumiem, ko piemēro B-2
Praktisks ieteikums:
Komponentiem, kas nav -kritiski, zemas{1}}temperatūras: ja jūsu iestatīšanas skrūves un stiprinājuma gredzeni redzēs temperatūru zem 250 grādiem, un jūs varat pārbaudīt, vai B-2 ir pilnībā atlaidināts un mīksts (<25 HRC), you may use the inventory.
Kritiskas vai augstas{0}}temperatūras pakalpojumam: ieguldiet B-3. Dziļurbuma bojājuma izmaksas (atgūšana, produkcijas zudums) ievērojami pārsniedz materiālu izmaksu piemaksu.
Dokumentācija: saglabājiet stingru izsekojamību. Jebkura ar NACE saistīta kļūme bez pilnīgas dokumentācijas tiks attiecināta uz operatoru, nevis materiālu piegādātāju.
