1. Hverjar eru helstu framfarir í málmvinnslu Hastelloy B-3 (UNS N10675) yfir fyrri B-2 álfelgur og hvers vegna gerir það það sérstaklega hentugur fyrir smíðaðar stangir?
Hastelloy B-3 táknar umtalsverða þróunarbata miðað við mikið notaða B-2 (UNS N10665) málmblöndu. Báðar eru nikkel-mólýbden málmblöndur hönnuð fyrir alvarlegt afoxandi súrt umhverfi (einkum saltsýra). Hins vegar hefur B-2 þekkt næmni fyrir útfellingu millimálmfasa á hitaáhrifasvæðinu (HAZ) við suðu eða hæga kælingu í gegnum 550-850 gráðu bilið. Þessi úrkoma getur leitt til alvarlegs taps á sveigjanleika og staðbundinnar tæringar á milli korna.
Hastelloy B-3 tekur á þessu með breyttri efnasamsetningu. Þrátt fyrir að viðhalda háu mólýbdeninnihaldi (~28,5%) fyrir tæringarþol, inniheldur B-3 stýrðar viðbætur af króm (~1,5%) og járni (~1,5%), ásamt enn strangari stjórn á kolefni og sílikoni. Þessi efnafræði leiðir til:
Stórbættur hitastöðugleiki: B-3 er mun ónæmari fyrir myndun skaðlegra aukafasa þegar það verður fyrir millihita. Þetta er aðal kostur þess.
Aukin sveigjanleiki eftir hitauppstreymi: Það heldur seigleika jafnvel eftir suðu eða hæga kælingu, sem dregur úr hættu á sprungum í framleiðslu.
Sambærileg tæringarþol: Það passar við B-2 í flestum afoxandi umhverfi, með hugsanlega yfirburði í sumum blönduðum sýrum.
Fyrir svikin stöng er þessi hitastöðugleiki mikilvægur. Smíðaferlið sjálft felur í sér að hita málmblönduna í háan hita (oft 1100-1200 gráður) og síðan vélrænt vinna það. Síðari kælihraði-sérstaklega fyrir stóra-þversniðsstangir-getur verið nógu hægur til að hætta á að B-2 verði næmur í kjarnanum. Innbyggt mótspyrna B-3 tryggir að falsaða stöngin viðheldur einsleitri, sveigjanlegri og tæringarþolinni- örbyggingu í öllu þversniði sínu, frá yfirborði til miðlínu, án þess að þurfa að glæða lausn eftir smíði í hverju tilviki. Þessi áreiðanleiki gerir B-3 að ákjósanlegu vali fyrir öryggis mikilvæga smíðaða íhluti.
2. Í hvaða mikilvægum iðnaðaríhlutum eru Hastelloy B-3 smíðaðar stangir venjulega tilgreindar og hvað knýr valið á smíða fram yfir önnur form eins og valsaða stangir?
Hastelloy B-3 smíðaðar stangir eru tilgreindar fyrir íhluti með mikla-heileika þar sem vélrænni áreiðanleiki við ætandi streitu er ekki samningsatriði. Smíðaferlið stillir kornflæði málmsins í samræmi við lögun hlutans, sem skapar yfirburða styrk, höggseigju og þreytuþol samanborið við vinnsluhluta úr valsuðu stangarefni.
Meðal helstu forrita eru:
Lokaíhlutir: Falsaðir stilkar, hlið, fleygar og yfirbyggingar fyrir alvarlega-þjónustustýriventla, tappaloka og afturloka í HCl-sýrukerfum.
Dælu- og þjöppuhlutir: Öxlar, hjól, snúningsskífur og slithringir í dælum sem flytja heitar, ó-oxandi sýrur.
Festingar og pinnar: Þungir-boltar, pinnar og rær fyrir flanstengingar í kjarnakljúfum, súlum og varmaskiptum sem meðhöndla árásargjarn efni.
Verkfæri fyrir efnavinnslu: Hræristokkar, blöndunarspaði og köngulóarstoðir sem upplifa bæði mikið tog og tæringu.
Sérsniðnar festingar og stútar: Stórir,-háþrýstingsgreinirblokkir, stútasmíðar fyrir kjarnaofna og sérsniðnar flanssmíðar.
Valið fyrir smíða er knúið áfram af:
Stefnustyrkur: Kornflæðismynstrið sem myndast við mótun veitir betri viðnám gegn margþættum-stefnuálagi.
Innri heilbrigði: Heitt vinnuferlið hjálpar til við að lækna grop og tómarúm í upprunalegu hleifnum, sem leiðir til einsleitari og gallalausari innri byggingu.
Efnahagsleg hagkvæmni fyrir flókin form: Fyrir hluta sem eru nokkuð flóknir en framleiddir í hóflegu magni (td ventlahluta), dregur smíða nær „nálægt-nettóformi“ úr dýrri vinnsluúrgangi dýru málmblöndunnar.
Bættir eiginleikar í stórum hlutum: Fyrir stöngþvermál yfir u.þ.b. 150 mm (6"), mun svikin stöng yfirleitt sýna betri gegnum-þykktareiginleika en valsað stöng.
3. Lýstu nauðsynlegum mótunar- og eftir-hitameðferðarferlum fyrir Hastelloy B-3 stangir til að tryggja bestu eiginleika.
Rétt hitauppstreymi-vélræn vinnsla er lykillinn að því að opna frammistöðu B-3 í fölsuðum bar.
Smíðaferli:
For-Upphitun: B-3 hleifurinn eða efnið er hitað jafnt í smíðahitasviðið 1120-1180 gráður (2050-2150 gráður F). Hitastýring er mikilvæg; ofhitnun getur valdið of miklum kornvexti en ofhitnun eykur aflögunarþol og hættu á sprungum.
Heitt vinna: Efnið er svikið með pressum eða hamrum. Magn minnkunar (minnkun á-þversniðsflatarmáli) er marktæk og fer oft yfir 3:1 hlutfallið. Þessi mikla vélrænni vinna betrumbætir kornbygginguna.
Frágangshitastig: Smíði ætti að ljúka við hitastig yfir um það bil 925 gráður (1700 gráður F) til að tryggja algjöra endurkristöllun og forðast að vinna efnið á hitastigi sem gæti leitt til óæskilegrar fasamyndunar.
Eftir-smíði hitameðferð:
Lausn glæðing: Þetta er skylduskref. Falsaða stöngin er endurhituð í 1065-1120 gráður (1950-2050 gráður F). Þetta bleytir málmblönduna til að leysa upp hugsanlegt botnfall sem gæti hafa myndast á lokastigi kælingar eftir smiðju. Tíminn við hitastig er mikilvægur og fer eftir þversniði stöngarinnar.
Hraðslökkun: Eftir glæðingu lausnar verður að slökkva stöngina hratt í vatni. Þessi hraða kæling "frystir" einfasa, fasta-lausnarörbygginguna, sem varðveitir hámarks tæringarþol og sveigjanleika.
Álagslosun (valfrjálst/skilyrt): Fyrir íhluti sem gangast undir umfangsmikla vinnslu má beita lægri-hitaspennu (td ~600 gráður) til að lágmarka röskun. Hins vegar verður að meta þetta vandlega þar sem það setur efnið í úrkomuhitasvæðið. Hitastöðugleiki B-3 gerir þetta raunhæfara en með B-2.
4. Hverjar eru helstu efnisprófanir og vottunarkröfur fyrir lotu af Hastelloy B-3 sviknum börum sem ætlaðar eru til mikilvægrar þjónustu?
Með hliðsjón af -öryggisþætti notkunar þess er vottun fyrir B-3 svikin stangir ströng og rekjanleg.
Efnagreining: Full litrófsgreining sem staðfestir samræmi við UNS N10675 forskriftir (Ni basi, Mo ~28,5%, Cr ~1,5%, Fe ~1,5%, lágt C osfrv.). Þetta er gert á sýni úr hverri bræðslu.
Vélrænar prófanir: Togprófanir (flæðiþol, endanlegur togstyrkur, lenging) og hörkupróf (venjulega Brinell eða Rockwell B) eru gerðar. Fyrir stærri stangir eru þessar prófanir gerðar á dæmigerðum afsláttarmiðum sem teknir eru úr raunverulegu sviksuðu stönginni (oft úr útbreiddri "prófunarloki" eða endanum), ekki bara frá bræðslunni.
Tæringarprófun: Mikilvægasta gæðatryggingarprófið er millikorna tæringarprófið. Sýnin eru næm (hituð til að framkalla úrkomu) og síðan gefin í alvarlega prófun eins og ASTM G28 aðferð A (suðu 50% brennisteinssýru með járnsúlfati). Tæringarhraði er mældur; lágt hlutfall staðfestir réttan hitastöðugleika og örbyggingu málmblöndunnar.
Non-eyðileggjandi prófun (NDT): Falsaða stöngin er reglulega látin fara í ultrasonic prófun (UT) til að greina innri ósamfellu eins og tómarúm, innfellingar eða sprungur. Einnig er hægt að tilgreina yfirborðsskoðun með vökvapenetríuprófun (PT) eða segulkornaprófun (MT).
Vottunarskjöl: Efninu fylgir yfirgripsmikil prófunarskýrsla (MTR) / samræmisvottorð sem inniheldur öll hita-/bræðslunúmer, mótunarfæribreytur, hitameðferðarskrár og prófunarniðurstöður. Fyrir kjarnorku- eða ASME þrýstihylki er krafist efnisprófunarskýrslu (ASME Hluti II hluti B) með viðbótarvottun.
5. Hver eru aðal vinnsluatriðin fyrir framleiðendur sem vinna með Hastelloy B-3 smíðaðar stangarvörur?
Þó að B-3 hafi betri sveigjanleika en B-2, þá deilir það eiginleikum nikkelblendifjölskyldunnar að vera gúmmí og herða hratt. Þetta krefst sérstakra vinnsluaðferða:
Verkfæri: Notaðu aðeins skörp, jákvæð-hrífkarbíðverkfæri eða hágæða-kóbalt HSS. Skipta þarf um verkfæri áður en þau verða sljó til að forðast of mikla vinnuherðingu á yfirborði vinnustykkisins.
Skurðarfæribreytur: Notaðu lágan-til-í meðallagi yfirborðshraða, háan straumhraða og djúpan skurð. Markmiðið er að láta tólið skera undir verk-hertu laginu sem búið var til í fyrri ferðinni. Léttar, undanrennandi skurðir munu gljáa og herða yfirborðið, sem gerir síðari umferð mjög erfið og skemmir verkfæri.
Kælivökvi og smurning: Mikið magn af-gæða kælivökva er nauðsynlegt til að dreifa hita, koma í veg fyrir að verk harðni og bæta spónbrot. Kælivökvinn ætti að hafa góða smurhæfni og vera laus við brennistein eða klór ef hluturinn er í háum-hitaþjónustu til að forðast hættu á sprungu á streitutæringu.
Stífleiki: Vélarvélin, vinnuhluturinn og festingarnar verða að vera mjög stífar til að draga í sig skurðkrafta og lágmarka þras, sem getur leitt til lélegrar yfirborðsáferðar og hraðari slits á verkfærum.
Flísstýring: Blöndunin hefur tilhneigingu til að mynda langar, strengjaðar flögur. Notaðu spónabrjóta á verkfæri og tryggðu að flísaflutningskerfi vélarinnar sé skilvirkt til að koma í veg fyrir að spónar trufli skurðinn eða verði öryggishætta.
Í stuttu máli, Hastelloy B-3 svikin stangir tákna úrvals,-áreiðanlegt vöruform fyrir burðarhluti í hjarta þess að draga úr súrum efnaferlum. Val þeirra er réttlætanlegt með blöndu af frábærum málmvinnslustöðugleika B-3 og auknum vélrænni eiginleikum sem stýrt smíðaferli gefur.
