Hvert er umfang ASTM A638 og hvernig á það við um nikkel-laga álfelgur eins og Incoloy A-286, 800, 825 og 925?

1. Sp.: Hvert er umfang ASTM A638 og hvernig á það við um nikkel-laga álfelgur eins og Incoloy A-286, 800, 825 og 925?

A: ASTM A638er staðlaða forskriftin fyrir "Heitt-Umið og kalt-Frágengið aldur-Herðandi ryðfríu stáli og nikkelblendistangum, stöngum og járnsmíði." Það nær sérstaklega yfir efni sem hægt er að styrkja með hitameðhöndlun úrkomuherðingar (aldurs-herðingar). Þó að titill staðalsins vísi til ryðfríu stáli, þá nær hann yfir nokkrar nikkel-ofurblöndur sem fá háan-hitastyrk sinn frá stýrðri úrkomu millimálmfasa.

Málblöndurnar sem almennt eru til staðar samkvæmt ASTM A638 eru:

A-286 (UNS S66286): Járn-nikkel-krómblendi með viðbættum mólýbdeni, títan og áli. Það er styrkt með gamma prime (Ni₃(Al,Ti)) úrkomu og er mikið notað fyrir há-hitafestingar, túrbínuhluta og þotuhreyflahluta sem krefjast styrks allt að 1300 gráður F (700 gráður).

Incoloy 800 (UNS N08800): Þó að Incoloy 800 sé fyrst og fremst solid-lausnarstyrkt álfelgur, er það stundum afgreitt samkvæmt ASTM A638 þegar það er tilgreint í aldurs-herjanlegu ástandi. Hins vegar er mikilvægt að hafa í huga að Incoloy 800 er ekki í eðli sínu úrkomu-herðandi; aldurs-hertanlegt afbrigði er venjulegaIncoloy 800Heða800HT, sem hafa stjórnað kolefnisinnihaldi og geta þróað einhverja úrkomustyrkingu.

Incoloy 825 (UNS N08825): Nikkel-járn-krómblöndu með mólýbdeni, kopar og títaníum. Incoloy 825 er úrkomu-hertanlegt og hægt að aldurs-herta til að ná auknum vélrænum eiginleikum, sem gerir það hentugt fyrir há-styrkleika í ætandi umhverfi.

Incoloy 925 (UNS N09925): Incoloy 925 er sérstaklega hönnuð sem úrkomu-herjanleg útgáfa af Alloy 825 og er hitameðhöndluð til að ná háum uppskerustyrk (venjulega 110–130 ksi) en viðhalda frábæru viðnámsþoli gegn tæringarsprungum á súlfíðálagi og umhverfi fyrir súrgas.

ASTM A638 setur kröfur um efnasamsetningu, togeiginleika (bæði í lausninni-meðhöndluð og öldruð skilyrði), kornastærð og óeyðandi prófun. Forskriftin gerir ráð fyrir bæði heitum-unninni og köldum-vöruformum, með hringlaga stöngum sem venjulega eru fáanlegir í þvermál, allt frá litlum stangastærðum (minna en 1 tommu) til stórra stanga sem eru meira en 8 tommur, allt eftir tilteknu álfelgur og mölunargetu.

---

2. Sp.: Hverjir eru sérkennilegir eiginleikar og dæmigerð notkun hvers Incoloy flokks-A-286, 800, 825 og 925 - þegar það er afhent sem kringlótt stöng eða stöng samkvæmt ASTM A638?

A:Hver af þessum nikkel-blendiblöndum býður upp á einstaka samsetningu vélrænna eiginleika, tæringarþols og hitastöðugleika. Skilningur á þessum greinarmun er nauðsynlegur til að velja viðeigandi efni fyrir tiltekið iðnaðarnotkun.

A-286 (UNS S66286):Þessi málmblöndu er járn-undirstaða ofurblendi sem inniheldur um það bil 25% nikkel, 15% króm, með mólýbdeni, títan og áli. Það er úrkoma-hert með tveggja-þrepa öldrunarmeðferð til að ná uppskerustyrk upp á 90–110 ksi eða hærri. A-286 sýnir einstakan togstyrk við háan hita, skriðþol og oxunarþol allt að 1300 gráður F (700 gráður). Algengar umsóknir um A-286 kringlóttar stangir og stangir eru:íhlutir í gastúrbínuvélar(túrbínublöð, diskar og stokkar),háhita-festingar(boltar, rær og pinnar fyrir flug- og bílaframleiðslu),íhlutir eftirbrennara, ogforþjöppuhlutarfyrir-afkastamikil vélar.

Incoloy 800 (UNS N08800) og 800H/800HT:Þessar málmblöndur innihalda um það bil 32–35% nikkel og 19–23% króm, sem veita framúrskarandi viðnám gegn oxun, uppkolun og háum-tæringu. Incoloy 800 er styrkt með fastri-lausn og er venjulega notað í glæðu ástandi. "H" og "HT" afbrigðin hafa stjórnað kolefnisinnihaldi (0,05–0,10%) og fínni kornabyggingu til að auka skriðrofstyrk. Samkvæmt ASTM A638 má tilgreina þessar málmblöndur fyrir forrit sem krefjast háan-hitastyrks og tæringarþols. Dæmigert forrit innihalda:varmaskiptaslöngur og lagnir(þegar það er til staðar sem stöng fyrir flansa og festingar),ofnhlutar, jarðolíu umbótarrör, ogíhlutir kjarnagufugjafa.

Incoloy 825 (UNS N08825):Með 38–46% nikkel, 19,5–23,5% króm, auk mólýbden, kopar og títan, býður Incoloy 825 framúrskarandi viðnám gegn afoxandi og oxandi sýrum, sérstaklega brennisteins- og fosfórsýrum. Þó að það sé oft notað í lausninni-glæðu ástandi, getur það verið úrkomu-hert til að ná auknum styrkleika. Umsóknir um Incoloy 825 hringlaga stöng eru:dæluskafta og ventlastokkaí efnavinnslu,festingar fyrir sýruþjónustu, verkfæri í holu fyrir súrgaslindir, oghluti í súrsunaraðgerðum.

Incoloy 925 (UNS N09925):Þessi málmblöndu er í meginatriðum úrkomu-hert útgáfa af Alloy 825, með títaníum og áli sem gerir öldrun-herðingu kleift að gefa styrkleika yfir 110 ksi (760 MPa). Það viðheldur framúrskarandi tæringarþoli Alloy 825 en býður upp á verulega hærri vélrænni eiginleika. Dæmigert forrit fyrir Incoloy 925 hringlaga stöng eru:holuhylki og slöngurfyrir súrt gas (H₂S/CO₂) umhverfi,há-festingarfyrir neðansjávar og úthafsnotkun,dælustokka og ventlahlutakrefjast bæði tæringarþols og mikils styrks, ogvélbúnaður varmaskiptaí árásargjarnri efnaþjónustu.

---

3. Sp.: Hvaða hitameðhöndlunarferlar eru tilgreindir í ASTM A638 fyrir þessar nikkel-málmblöndur og hvernig hafa þeir áhrif á vélræna eiginleika hringlaga stanga?

A:Hitameðferðarreglurnar samkvæmt ASTM A638 eru mismunandi eftir málmblöndu, en þær fylgja yfirleitt tveggja-ferli:lausnarglæðingá eftirúrkomuharðnun (öldrun). Sérstakt hitastig og tímalengd eru mikilvæg til að ná tilætluðum vélrænni eiginleikum.

Fyrir A-286 (UNS S66286):
Staðlað hitameðferð samkvæmt ASTM A638 samanstendur af:

Lausnglæðing:1800 gráður F (982 gráður) í að minnsta kosti 1 klukkustund, fylgt eftir með hraðri kælingu (olía eða vatn)

Úrkomuherðing (öldrun):1325 gráður F (718 gráður) í 16 klukkustundir, fylgt eftir með loftkælingu
Þessi meðhöndlun gefur dæmigerða eiginleika: Togstyrk 130–160 ksi, flæðistyrkur 90–110 ksi, lenging 15–25% og hörku 30–35 HRC. Öldrunarmeðhöndlunin fellur út gamma prime (Ni₃(Al,Ti)) agnir, sem hindrar hreyfingar frá liðfæringum, sem eykur styrkleika verulega á sama tíma og þær halda fullnægjandi sveigjanleika.

Fyrir Incoloy 825 og 925:

Incoloy 825 (UNS N08825):Venjulega afhent í lausninni-glýjuð ástandi við 1700–1900 gráður F (925–1040 gráður) fylgt eftir með hraðri kælingu. Þegar öldrunar-hert er krafist er tveggja-þrepa öldrunarferli notað, venjulega 1350 gráður F (732 gráður) í 8 klukkustundir og síðan 1150 gráður F (621 gráður) í 8 klukkustundir, síðan loftkæling. Þetta gefur togstyrk upp á 100–120 ksi og uppskerustyrk upp á 70–90 ksi í eldra ástandi.

Incoloy 925 (UNS N09925):Krefst stýrðari öldrunarröð: lausnarglæðing við 1800 gráður F (982 gráður) í 30 mínútur, slökkt á vatni, síðan öldrun við 1350 gráður F (732 gráður) í 8 klukkustundir, ofninn kaldur í 1150 gráður F (621 gráður), haltu í 8 klukkustundir, síðan loftkældur. Þetta framleiðir uppskerustyrk upp á 110–130 ksi, togstyrk upp á 150–170 ksi og lenging upp á 15–25%, sem gerir það að mestu-styrkleika málmblöndunnar í þessum hópi.

Fyrir Incoloy 800 Series:
Incoloy 800 er fyrst og fremst notað í lausninni-glæðu ástandi og fer venjulega ekki í útfellingarherðingu. Hins vegar, þegar tilgreint er samkvæmt ASTM A638 fyrir aldurs-hertanlegt forrit, má gefa 800H/800HT afbrigðin "stöðugleikaglæðingu" við um það bil 2100 gráður F (1150 gráður) fylgt eftir með hraðri kælingu til að ná grófri kornabyggingu sem eykur rofstyrk skriðs.

Val á hitameðferð hefur bein áhrif á frammistöðu efnisins. Of-öldrun (of langur tími eða hitastig) getur leitt til þess að botnfallið grófst, sem leiðir til minni styrkleika. Aftur á móti getur undir-öldrun leitt til ófullkominnar úrkomu, sem ná ekki tilgreindum vélrænni eiginleikum.

---

4. Sp.: Hvernig bera saman vélrænni eiginleika þessara hringlaga stanga úr nikkel-blendi og hvaða þættir ættu að leiðbeina efnisvali fyrir há-styrkleika á móti tæringarþolnum-notkun?

A:Valið á milli A-286, Incoloy 800, 825 og 925 fyrir hringstöng krefst jafnvægis milli vélræns styrks, tæringarþols og rekstrarhita. Taflan hér að neðan tekur saman dæmigerða vélræna eiginleika í aldurshertu ástandi:

Leiðbeiningar um efnisval:

Hár-hitastyrkur (allt að 1300 gráður F / 700 gráður):A-286 er valinn kostur. Sambland þess af háum-togstyrk, skriðþoli og oxunarþoli gerir hann að staðalbúnaði fyrir loftrýmisfestingar, túrbínuvélbúnað og forþjöppuíhluti fyrir bíla. Incoloy 800 er hentugur fyrir háhita notkun allt að 1800 gráður F (982 gráður) þar sem miðlungs styrkur er ásættanlegt, fyrst og fremst fyrir burðarhluta frekar en mjög stressaða hluta.

Tæringarþol með miðlungs styrk:Incoloy 825 er valið efni fyrir efnavinnslu þar sem þörf er á viðnám gegn brennisteins-, fosfór- og saltpéturssýrum. Það býður upp á framúrskarandi hola og tæringarþol, sérstaklega í -klóríðumhverfi. Styrkur þess er fullnægjandi fyrir flestar dæluskafta, ventilstilka og festingar í ætandi notkun.

Tæringarþol með miklum styrk:Incoloy 925 brúar bilið á milli-tæringarþolinna málmblöndur og há-efnis. Fyrir olíu- og gasverkfæri niðri í holu, neðansjávarfestingar og háþrýstiefnavinnslubúnað, veitir Incoloy 925 nauðsynlegan styrk (110–130 ksi afrakstur) á sama tíma og viðheldur viðnám gegn súlfíðspennu tæringarsprungu (SSC) og klóríðálagi-tæringarsprungu (SCC). Þó að A-286 sé sterkt, býður það ekki upp á sama tæringarþol í umhverfi með súrt gas (H₂S).

Kostnaðarsjónarmið:Incoloy 800 er yfirleitt -hagkvæmasti kosturinn, hentugur fyrir miðlungs-tæringu og háan-hita þar sem mikill styrkur er ekki mikilvægur. A-286 lækkar á meðal-bilinu en Incoloy 825 og 925 bjóða hærra verð vegna nikkelinnihalds og sérhæfðra bræðsluaðferða. Fyrir forrit sem krefjast bæði mikils styrks og einstakrar tæringarþols, býður Incoloy 925 upp á bestu tillöguna miðað við hærra málmblöndur eins og Alloy C-276 eða Inconel 718 í sérstöku súru þjónustuumhverfi.

---

5. Sp.: Hvaða framleiðslu- og vinnslusjónarmið eru mikilvæg þegar framleidd eru kringlóttar stangir og stangir úr þessum nikkel-byggðu málmblöndur fyrir enda-íhluti?

A:Framleiðsla á nikkel-undirstaða álfelgur í fullunna íhluti-hvort sem það er í vinnslu, smíða eða suðu- krefst vandlegrar athygli á einstökum eiginleikum hverrar málmblöndu.

Vinnslusjónarmið:
Þessar nikkel-undirstöðu málmblöndur eru almennt taldar erfiðar í vinnslu vegna mikils styrkleika, vinnu-herðingarhraða og lítillar hitaleiðni. Helstu ráðleggingar eru:

Verkfæri:Notaðu karbíðverkfæri með skörpum, jákvæðum-rífeometríum til að lágmarka vinnuherðingu

Yfirborðshraði:Fyrir A-286 og Incoloy 925 eru yfirborðshraði 50–100 SFM dæmigerður; fyrir Incoloy 800 og 825 eru hraðar 80–150 SFM ásættanlegir

Kælivökvi:Háþrýstingskælivökvi er nauðsynlegur til að stjórna hitamyndun og koma í veg fyrir slit á verkfærum

Stífleiki:Vélaruppsetningar verða að vera stífar til að koma í veg fyrir þvaður, sem getur flýtt fyrir vinnuherðingu

Smíða:
Allar fjórar málmblöndur geta verið heitt sviknar, en hitastig er mismunandi:

A-286:Smíðahitasvið 1800–2100 gráður F (982–1149 gráður), með lokafrágangi yfir 1800 gráður F til að forðast sprungur

Incoloy 800:Smíðasvið 1700–2100 gráður F (927–1149 gráður), með hraðri kælingu eftir smíða

Incoloy 825/925:Smíðasvið á bilinu 1750–2150 gráður F (954–1177 gráður), með póst-smiðjuglæðingu sem þarf til að endurheimta tæringarþol

Eftir mótun verða íhlutir að vera lausnarglöddir til að leysa upp allt botnfall sem myndast við kælingu og endurheimta sveigjanleika og tæringarþol.

Suðu:
Suða á þessum málmblöndur krefst rétts vals á fylliefnismálmum og hitainntaksstýringu:

A-286:Notaðu samsvarandi fylliefni (A-286) fyrir notkun við háan-hita; krefjast öldrunar eftir suðu til að endurheimta eiginleika

Incoloy 800:Notaðu ERNiCr-3 eða ERNiFeCr-2 fylliefni; venjulega er engin hitameðferð eftir suðu nauðsynleg

Incoloy 825/925:Notaðu ERNiFeCr-1 (INCOLOY® 65) fylliefni; fyrir 925 er glæðing og öldrun eftir suðulausn nauðsynleg til að viðhalda styrkleika

Gæðatrygging og prófun:
ASTM A638 krefst sérstakrar prófunar til að sannreyna samræmi:

Togprófun:Bæði lausn-meðhöndluð og öldruð skilyrði verða að uppfylla tilgreinda eiginleika

Hörkuprófun:Venjulega framkvæmt á aldrinum

Óeyðileggjandi próf:Ómskoðun eða hvirfilstraumsskoðun gæti verið tilgreind fyrir mikilvæg forrit

Kornastærðarákvörðun:Fyrir A-286 og Incoloy 925 tryggja kornastærðarkröfur stöðuga vélræna eiginleika

Fyrir enda-notendur tryggir það að fá ASTM A638-vottuð efni frá verksmiðjum með staðfest gæðakerfi rekjanleika og samræmi við iðnaðarstaðla. Í ljósi mikils virðis og mikilvægs eðlis forrita-allt frá loftrýmisfestingum til niðurhola olíuvallaverkfæra, eru efnisvottanir sem skjalfesta hitagreiningu, vélrænni eiginleika og hitameðhöndlunarlotur nauðsynlegir þættir í innkaupaforskriftum.