1. Grundvallargreinin: Eru 2.4360 og 401 ryðfríu stáli svipaðar málmblöndur?
Í efnislýsingum sjáum við oft bæði "2.4360" og "401 Ryðfrítt stál" skráð fyrir rör og rör. Eru þetta skiptanleg efni og hver eru kjarnaeinkenni þeirra?
Þetta er mikilvægur og algengur ruglingspunktur. Nei, þessi efni eru ekki skiptanleg. Þeir tilheyra í grundvallaratriðum mismunandi álfelgur fjölskyldum og eru hönnuð fyrir mjög mismunandi þjónustuskilyrði. Blandan- stafar af notkun mismunandi númerakerfa.
Alloy 2.4360: Þetta er DIN (Deutsches Institut für Normung) merking. Það vísar til nikkel-koparblendi, viðskiptalega þekkt sem Monel 400. UNS númer þess er N04400.
Samsetning: Það er fyrst og fremst nikkel (Ni) (~63-70%) og kopar (Cu) (~28-34%), með smá járni. Það er anon-járn, nikkel-blendi.
Lykileinkenni: Helsti eiginleiki þess er óvenjulegur tæringarþol, sérstaklega í sjó, brennisteins- og flúorsýrum og basískum lausnum.
401 Ryðfrítt stál: Þetta er AISI (American Iron and Steel Institute) tilnefning. Það er martensitic ryðfrítt stál.
Samsetning: Það er hluti af "400 röð" ryðfríu stáli. Það er fyrst og fremst járn (Fe), með króm (Cr) í ~11,5-13,5% og stýrt kolefnisinnihald. Það er ajárn, járn-undirstaða málmblöndu.
Helstu eiginleikar: Aðaleiginleikar þess eru hófleg tæringarþol ásamt miklum styrk og hörku, sem hægt er að auka enn frekar með hitameðferð. Það er segulmagnaðir.
Valályktun: Valið er tvöfalt. Þú velur 2.4360 pípa fyrir mikla tæringarþol. Þú velur 401 ryðfrítt stálpípa fyrir forrit sem krefjast vélræns styrks, hörku og slitþols, þar sem aðeins þarf miðlungs tæringarþol.
2. Tæringarvígvöllurinn: Hvernig bera viðnámssnið þeirra saman í iðnaðarumsóknum?
Í efna- eða sjávarverkefni, hvernig á ég að ákveða á milli þess að tilgreina 2.4360 pípa og 401 ryðfríu stáli pípu?
Ákvörðunin ræðst af sérstöku eðli ætandi umhverfisins-fyrst og fremst hvort það er afoxandi sýra, oxandi umhverfi eða inniheldur klóríð.
2.4360 (Monel 400) - Meistarinn í minnkandi umhverfi:
Styrkleikar: Það skarar fram úr ídraga úrskilyrði. Það hefur framúrskarandi viðnám gegn salt- og flúorsýrum, sérstaklega þegar það er loftað. Það er gulls ígildi fyrir sjó- og saltvatnslausnir, sem sýnir frábæra mótstöðu gegn gryfju og, síðast en ekki síst, klóríð-framkallaða streitutæringarsprungu (SCC). Það þolir einnig brennisteins- og fosfórsýrur og er óviðjafnanlegt í basískum lausnum.
Veikleikar: Það er næmt fyrir árás sterkra oxunarefna eins og saltpéturssýru og lausna sem innihalda oxandi sölt (td járnklóríð).
401 Ryðfrítt stál - Fyrir vægar aðstæður og andrúmsloft:
Styrkleikar: Sem stál-sem inniheldur króm myndar það óvirkt króm-oxíðlag sem verndar það gegn vægu ætandi umhverfi eins og útsetningu í andrúmslofti, fersku vatni og sumum veikum efnum. Viðnám þess er nægjanlegt fyrir mörg almenn-notkun þar sem einnig er þörf á miklum styrk.
Veikleikar: Það hefur mjög lélegt viðnám gegn klóríðum. Það er mjög viðkvæmt fyrir gryfju- og sprungutæringu í saltvatnsumhverfi og fyrir klóríð SCC. Ekki er mælt með því að nota það með sterkum sýrum.
Umsókn: Tilgreindu 2.4360 pípa fyrir sjókælikerfi, flúorsýruflutningslínur og vinnslulínur sem meðhöndla klóríð. Tilgreindu 401 ryðfrítt stálrör fyrir vökvalínur, almennar þjónustulagnir í ekki-árásargjarnu umhverfi eða byggingarhluta þar sem styrkur þess er aðalkrafan.
3. Vélrænir eiginleikar og framleiðsla: suðu, vinnsla og hitameðferð
Hver er lykilmunurinn á vélrænum eiginleikum og framleiðsluferlum fyrir þessar tvær málmblöndur?
Mismunandi málmvinnsla þeirra leiðir til mjög mismunandi framleiðslukrafna og endanlegra eiginleika.
2.4360 (Monel 400) - Sveigjanlegt verk-Herði:
Vélrænt ástand: Þetta er sveigjanlegt, seigt ál með góðum styrk og sem vinnur-harðnar hratt. Dæmigerður glæður ávöxtunarstyrkur þess er um 240 MPa (35 ksi).
Vélarvinnsla: Það krefst öflugra véla og jákvæðra-hrífandi, beittra verkfæra til að skera í gegnum sterka, gúmmískan flís.
Suða: Það er auðvelt að soða með því að nota ferli eins og GTAW og GMAW. Hins vegar krefst það nákvæms hreinlætis (laus við brennistein og blý) til að koma í veg fyrir stökk. Fyllingarmálmar eins og ERNiCu-7 eru notaðir og bakhreinsun með óvirku gasi er nauðsynleg.
Hitameðferð: Það er ekki hert með hitameðferð. Eina hitauppstreymi þess er glæðing til að létta álagi frá kuldavinnslu.
401 Ryðfrítt stál - Hitinn-Meðhöndlun martensít:
Vélrænt ástand: Það er martensítstál, sem þýðir að hægt er að breyta uppbyggingu þess í hart martensít með hitameðferð. Það er hægt að herða það í háan styrkleika (td uppskeruþol yfir 550 MPa / 80 ksi) með slökun og temprun.
Vinnsla: Það er yfirleitt meira vinnanlegt en 2.4360 í glæðu ástandi.
Suðu: Suðu er krefjandi. Hröð kæling eftir suðu veldur myndun hörðu, brothættu martensíts á hita-svæðinu (HAZ), sem leiðir til mikillar hættu á sprungum. Oft er þörf á for-upphitun og ströngu eftirliti á millihitastigi, fylgt eftir með eftir-suðuhitameðferð (PWHT) til að tempra martensítið og endurheimta seigleika.
Hitameðferð: Venjuleg herðingarlota felur í sér austenitizing við ~980-1010 gráður (1800-1850 gráður F), slökkva og síðan herða.
4. Málmvinnsluástæðan: Austenitic vs Martensitic uppbyggingu útskýrð
Frá málmfræðilegu sjónarhorni, hvers vegna hegða 2.4360 og 401 ryðfrítt stál sig svona öðruvísi?
Kjarnamunurinn liggur í grundvallar kristalbyggingu þeirra, sem ræður öllum eiginleikum þeirra.
2.4360 (Monel 400) - Austenítísk uppbygging: Þessi málmblöndu er með andlits-miðaða kúbika (FCC) kristalbyggingu, þekkt semaustenít. Þessi uppbygging er í eðli sínu:
Sterkt og sveigjanlegt: Jafnvel við frosthitastig.
Ekki-segulmagnaðir.
Ekki hertanlegur með hitameðferð: Austenítíski fasinn er stöðugur frá stofuhita upp að bræðslumarki. Aðeins er hægt að auka styrk hans með kaldvinnslu (vinnu-herðingu).
401 Ryðfrítt stál - Martensitic burðarvirki: Þetta stál hefur líkama-miðaða fjórhyrnda (BCT) kristalbyggingu, þekkt semmartensít, sem myndast þegar stálið er kælt hratt frá austenitizing hitastigi þess. Þessi uppbygging er í eðli sínu:
Mjög harður og sterkur, en í eðli sínu brothættari en austenít.
Segulmagnaðir.
Hertanleg með hitameðferð: Hæfni til að mynda martensít er grunnurinn að hitameðhöndlun þess.
Þessi grundvallarmunur á uppbyggingu er ástæðan fyrir því að 2.4360 er valið fyrir tæringarþol og seigleika, en 401 er valið fyrir hörku, styrk og slitþol.
5. Umsókn-Drifið val: Raunveruleg-Heimsdæmi fyrir pípuforskrift
Geturðu gefið sérstök dæmi úr raunveruleika-heimsins þar sem önnur þessara pípa væri endanlega tilgreind fram yfir hina?
Algjörlega. Valið kemur í ljós þegar þjónustuskilyrðin eru skilgreind.
Tilgreindu 2.4360 (Monel 400) rör fyrir:
Sjóvarmaskiptarör: Í strand- eða úthafsstöðvum, þar sem venjulegt ryðfrítt stál myndi bila vegna klóríðs-völdum gryfju og SCC, bjóða Monel 400 rör áratuga áreiðanlega þjónustu.
Fluorsýru (HF) flutningslínur: Í HF alkýleringareiningu í hreinsunarstöð er Monel 400 einn af fáum málmum sem þolir þessa mjög ætandi sýru.
Efnasprautunargreinir á úthafspöllum: Til að dæla efnum í brunnhausa neðansjávar, þar sem leiðslur verða að standast bæði efna- og sjóumhverfi.
Tilgreindu 401 ryðfrítt stálrör fyrir:
Háþrýstingsvökvalínur: Í iðnaðarvélum, þar sem mikil styrkleiki og þrýstingsgeta er metin, og vökvavökvinn veitir ekki-ætandi innra umhverfi.
Notað ermar og hlaup: Sem byggingarhluti þar sem slitþol og hörku eru mikilvægari en betri tæringarþol.
Ákveðnir bifreiða- eða flugvélaíhlutir: Svo sem-sterkar festingar eða ákveðnir vélarhlutar, þar sem hita-meðhöndlun og styrkur-til-þyngdarhlutfalls eru mikilvæg.
Í stuttu máli, 2.4360 er sérfræðingur í tæringu, en 401 Ryðfrítt stál er sérfræðingur í styrkleika. Að nota einn á aðalframmistöðusviði hins myndi leiða til ótímabæra og oft skelfilegrar bilunar.
