ASTM B338 Ti-Pd Aloi Gr7 Paip Keluli Titanium
Januari 5, 2025
Kualiti dalam Memusing Paip Keluli Superalloy Inconel X-750
Januari 14, 2025
Paip Superalloy X-750 Aloi Inconel & Tiub: Pemalar Fizikal dan Sifat Terma”
| Topik Utama | Subtopik |
|---|---|
| 1. Pengenalan kepada Inconel Alloy X-750 | – Gambaran Keseluruhan Inconel Alloy X-750 – Aplikasi dan industri biasa – Faedah menggunakan Inconel Alloy X-750 |
| 2. Komposisi Kimia Inconel X-750 | – Elemen utama dan peratusannya – Jadual 1: Komposisi kimia biasa – Peranan setiap elemen dalam prestasi aloi |
| 3. Sifat Fizikal Inconel X-750 | – Ketumpatan – Julat lebur – Kapasiti haba tertentu – Sifat magnet |
| 4. Sifat Terma Inconel X-750 | – Kekonduksian terma – Pengembangan terma – Jadual 2: Sifat terma pada pelbagai suhu |
| 5. Sifat Mekanikal Inconel X-750 | – Kekuatan tegangan – Hasil kekuatan – Peratusan pemanjangan – Jadual 3: Sifat mekanikal pada keadaan yang berbeza |
| 6. kakisan Rintangan Inconel X-750 | – Rintangan kepada pengoksidaan pada suhu tinggi – Prestasi kakisan dalam persekitaran kriogenik – Aplikasi yang memerlukan rintangan kakisan |
| 7. Rawatan Haba Inconel X-750 | – Rawatan haba biasa (rawatan penyelesaian, rawatan penstabilan, merawat hujan) – Pengaruh pada sifat mekanikal dan haba |
| 8. Pemalar Fizikal Inconel X-750 | – Modulus Young – Nisbah Poisson – Kerintangan elektrik – Pekali geseran |
| 9. Pembuatan dan Fabrikasi | – Ketersediaan paip dan tiub – Kaedah fabrikasi (kerja panas, kerja sejuk) – Kebolehmesinan dan kimpalan Inconel X-750 |
| 10. Aplikasi Paip Inconel X-750 & Tiub | – Turbin gas – Komponen enjin roket – Lekapan rawatan haba – Kapal tekanan |
| 11. Kelebihan Inconel X-750 Berbanding Aloi Lain | – Perbandingan dengan aloi nikel-kromium yang lain – Panjang umur dan ketahanan dalam persekitaran yang melampau |
| 12. Had dan Cabaran | – Cabaran dalam pemesinan – Pertimbangan kos – Kesan pendedahan suhu tinggi yang berpanjangan |
| 13. Kajian kes | – Contoh dunia sebenar penggunaan Inconel X-750 – Data prestasi dan hasil |
| 14. Sifat Terma secara Terperinci | – Kestabilan suhu tinggi – Rintangan terhadap keletihan haba – Peranan dalam mengekalkan sifat mekanikal di bawah haba |
| 15. Soalan Lazim (Soalan Lazim) | – Soalan Lazim berkaitan komposisi kimia, rawatan haba, dan sifat terma |
Paip Superalloy X-750 Aloi Inconel & Tiub: Pemalar Fizikal dan Sifat Terma
1. Pengenalan kepada Inconel Alloy X-750
Aloi Inconel X-750 (UNS N07750/W. No.. 2.4669) ialah aloi nikel-kromium berprestasi tinggi yang terkenal dengan sifat mekanikal yang luar biasa dan rintangan kakisan dalam persekitaran yang melampau. Aloi ini amat dihargai dalam industri seperti aeroangkasa, penjanaan tenaga, dan pemprosesan kimia. Keupayaannya untuk berprestasi pada suhu antara tahap kriogenik hingga 1800°F (982° C) menjadikannya pilihan pilihan untuk aplikasi kritikal seperti komponen turbin, pengikat, dan lekapan rawatan haba.
Sifat boleh mengeras kerpasan Inconel X-750 meningkatkan kekuatannya, terutamanya apabila tertakluk kepada rawatan haba tertentu. Walau bagaimanapun, pada suhu melebihi 1300°F (704° C), beberapa kesan pengerasan kerpasan berkurangan, tetapi aloi masih mengekalkan kekuatan mekanikal yang berguna sehingga 1800°F.
2. Komposisi Kimia Inconel X-750
Komposisi kimia Inconel Alloy X-750 menyumbang dengan ketara kepada kekuatan suhu tingginya, rintangan kakisan, dan sifat-sifat lain yang menguntungkan. Jadual 1 meringkaskan komposisi biasa:
Jadual 1: Komposisi Kimia Aloi Inconel X-750
| unsur | Peratusan (%) |
|---|---|
| Nikel (Ni) | 70.0 (min) |
| Chromium (TK) | 14.0-17.0 |
| besi (Fe) | 5.0-9.0 |
| rintangan haus (Ti) | 2.25-2.75 |
| rintangan haus (Al) | 0.40-1.0 |
| Niobium (NB) | 0.7-1.2 (termasuk Ta) |
| rintangan haus (Co) | 1.0 (maksimum) |
| Karbon (C) | 0.08 (maksimum) |
| Mangan (MN) | 1.0 (maksimum) |
| Silikon (Si) | 0.5 (maksimum) |
| Sulfur (S) | 0.01 (maksimum) |
| Tembaga (Cu) | 0.5 (maksimum) |
Setiap elemen mempunyai tujuan yang berbeza. Nikel memastikan kestabilan suhu tinggi dan rintangan pengoksidaan, manakala kromium menambah kepada sifat tahan kakisan. Aluminium dan titanium memudahkan pengerasan kerpasan, meningkatkan kekuatan.
3. Sifat Fizikal Inconel X-750
Inconel X-750 dicirikan oleh sifat fizikalnya yang luar biasa, membolehkannya menahan pelbagai persekitaran. Di bawah adalah beberapa pemalar fizikal utama:
- Ketumpatan: 8.28 g/cm³
- Julat Lebur: 1393–1427°C (2540–2600°F)
- Kapasiti Haba Tertentu: 0.103 BTU/lb°F pada 70°F (20° C)
- Kerintangan Elektrik: 620 µΩ·cm pada suhu bilik
- Sifat Magnetik: Bukan magnet
Ciri-ciri ini menjadikan Inconel X-750 pilihan ideal untuk komponen yang memerlukan ketahanan di bawah tekanan haba dan mekanikal yang melampau.
4. Sifat Terma Inconel X-750
Inconel X-750 cemerlang dalam prestasi terma, yang penting untuk aplikasi yang terdedah kepada suhu turun naik. Di bawah adalah sifat termanya:
Jadual 2: Sifat Terma Aloi Inconel X-750
| Suhu (° F) | Kekonduksian terma (BTU/ft·h·°F) | Pengembangan Terma (10⁻⁶/°F) |
|---|---|---|
| 70 | 88.6 | 6.9 |
| 200 | 93.2 | 7.1 |
| 400 | 100.8 | 7.3 |
| 800 | 116.3 | 7.7 |
| 1200 | 132.8 | 8.0 |
Ciri-ciri ini menyerlahkan keupayaan Inconel X-750 untuk mengekalkan integriti strukturnya di bawah tekanan haba, menjadikannya tidak ternilai untuk bilah turbin, sistem salur, dan penyongsang tujahan.
5. Sifat Mekanikal Inconel X-750
Sifat mekanikal Inconel X-750 boleh berbeza-beza bergantung pada rawatan habanya. Di bawah adalah ciri mekanikal am:
Jadual 3: Sifat Mekanikal Aloi Inconel X-750
| hartanah | nilai |
|---|---|
| Kekuatan tegangan | 160 ksi (1100 MPa) |
| Kekuatan Hasil | 90 ksi (620 MPa) |
| Elongation (% dalam 2 inci) | 25% |
| Kekerasan (Skala Rockwell C) | 35-40 |
Inconel X-750 direka khusus untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tegangan tinggi, pemanjangan rendah, dan kestabilan pada suhu tinggi.
6. Rintangan Kakisan Inconel X-750
Inconel X-750 memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap pengoksidaan dan kakisan dalam pelbagai keadaan. Ia berfungsi dengan baik dalam persekitaran yang terdedah kepada suhu tinggi, keadaan kriogenik, atau bahan reaktif secara kimia tidak dapat dielakkan. Aplikasi dalam enjin roket dan turbin gas menggunakan sifat tahan kakisan ini secara meluas.
- Rintangan Pengoksidaan: Tahan penskalaan pada suhu sehingga 1800°F.
- Keadaan Kriogenik: Tidak mempamerkan kerosakan dan mengekalkan keliatan.
7. Rawatan Haba Inconel X-750
Rawatan haba adalah penting dalam menyesuaikan sifat mekanikal Inconel X-750 kepada keperluan aplikasi tertentu. Kaedah biasa termasuk:
- Rawatan Penyelesaian (2100° F): Meningkatkan kemuluran.
- Rawatan Penstabilan (1550° F): Meningkatkan ketahanan terhadap rayapan.
- Rawatan Kerpasan (1300° F): Meningkatkan kekerasan dan kekuatan tegangan.
8. Pemalar Fizikal Inconel X-750
Inconel X-750 mempamerkan pemalar fizikal yang membolehkannya berprestasi luar biasa dalam kedua-dua persekitaran suhu tinggi dan rendah. Pemalar ini penting untuk memahami kelakuannya dalam aplikasi industri yang berbeza.
Pemalar Fizikal Utama:
| hartanah | nilai |
|---|---|
| Modulus Muda (Modulus Elastik): | 31 x 10⁶ psi (213 GPa) |
| Modulus Ricih: | 11.9 x 10⁶ psi (82 GPa) |
| Nisbah Poisson: | 0.31 |
| Kerintangan Elektrik: | 620 µΩ·cm pada suhu bilik |
| Ketumpatan: | 8.28 g/cm³ |
Modulus anjal yang tinggi menyumbang kepada kekuatannya di bawah tekanan mekanikal, dan kerintangan elektriknya memastikan kestabilan dalam aplikasi elektrik pada suhu tinggi.
9. Pembuatan dan Fabrikasi
Ketersediaan Paip Inconel X-750 & Tiub
Paip dan tiub Inconel X-750 tersedia dalam pelbagai bentuk untuk memenuhi keperluan industri yang berbeza. Bentuk standard termasuk paip lancar, Paip dikimpal, dan tiub yang direka khas.
Teknik Fabrikasi
Inconel X-750 dianggap agak mudah untuk direka apabila teknik yang betul digunakan. Kaedah biasa termasuk:
- Kerja Panas:
- Julat suhu yang disyorkan: 1800–2200°F (982–1204°C).
- Penyejukan pantas diperlukan untuk mengekalkan sifat mekanikal.
- Bekerja Dingin:
- Meningkatkan kekuatan dan kekerasan.
- Penyepuhlindapan diperlukan untuk mengurangkan kesan pengerasan kerja.
- Pemesinan:
- Inconel X-750 mencabar mesin kerana sifat kekerasan dan pengerasan kerjanya.
- Gunakan alat berhujung karbida dan kelajuan pemotongan rendah untuk hasil terbaik.
- Welding:
- Inconel X-750 boleh dikimpal menggunakan kaedah kimpalan konvensional, seperti kimpalan arka tungsten gas (GTAW) dan kimpalan arka logam gas (GMAW).
- Rawatan haba selepas kimpalan disyorkan untuk memulihkan sifat mekanikal.
Cabaran Fabrikasi
- Kekerasan yang tinggi boleh menyebabkan alat haus semasa pemesinan.
- Peralatan khusus selalunya diperlukan untuk membentuk dan memotong.
10. Aplikasi Paip Inconel X-750 & Tiub
Paip dan tiub Inconel X-750 digunakan merentasi pelbagai industri kerana kekuatannya yang luar biasa, kestabilan haba, dan rintangan kakisan. Di bawah adalah bidang aplikasi utama:
Industri Aeroangkasa
- Bilah dan Roda Turbin: Menahan tekanan dan suhu emparan yang tinggi dalam enjin jet.
- Pembalikan Teras: Digunakan dalam komponen yang terdedah kepada haba melampau semasa mendarat.
Tenaga dan Penjanaan Kuasa
- Reaktor Nuklear: Digunakan dalam teras reaktor dan penukar haba kerana ketahanannya terhadap sinaran dan tegasan haba.
- Penjana Stim: Mengendalikan persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi.
Pemprosesan Kimia dan Petrokimia
- Penukar haba: Menentang kakisan dalam persekitaran kimia yang keras.
- Paip dan Tiub: Mengangkut bahan kimia reaktif pada suhu tinggi.
Aplikasi Perindustrian Lain
- Lekapan Merawat Haba: Mengekalkan kekuatan dan kestabilan dalam relau.
- Penyemperitan Mati: Menentang ubah bentuk di bawah tekanan mekanikal yang melampau.
- Sistem Kriogenik: Berprestasi luar biasa dalam suhu sub-sifar tanpa kerosakan.
11. Kelebihan Inconel X-750 Berbanding Aloi Lain
Inconel X-750 menawarkan banyak kelebihan berbanding aloi berasaskan nikel dan keluli tahan karat yang lain, terutamanya dalam persekitaran yang melampau:
| Ciri | Inconel X-750 | Aloi Lain |
|---|---|---|
| Rintangan Suhu: | Mengekalkan kekuatan sehingga 1800°F. | Selalunya terhad kepada 1200–1500°F. |
| Rintangan Kakisan: | Cemerlang dalam kedua-dua pengoksidaan suhu tinggi dan keadaan kriogenik. | Boleh merosot lebih cepat dalam persekitaran pengoksidaan. |
| Kekuatan Mekanikal: | Kekuatan tegangan dan hasil yang tinggi walaupun selepas pendedahan yang berpanjangan kepada haba. | Kekuatan yang lebih rendah dari semasa ke semasa pada suhu tinggi. |
| Panjang umur: | Sesuai untuk aplikasi jangka panjang dalam persekitaran tekanan tinggi. | Mungkin memerlukan penggantian yang kerap. |
Keupayaan Inconel X-750 untuk menahan keletihan terma dan pengoksidaan memberikan kelebihan daya saing dalam aplikasi kritikal.
12. Had dan Cabaran
Walaupun sifatnya yang luar biasa, Inconel X-750 mempunyai beberapa batasan:
1. Kesukaran Pemesinan:
- Kekerasan Inconel X-750 menyebabkan haus yang ketara pada alat pemotong.
- Memerlukan teknik dan peralatan pemesinan lanjutan.
2. Pertimbangan Kos:
- Aloi ini lebih mahal daripada keluli tahan karat dan beberapa aloi berasaskan nikel lain.
- Harganya yang tinggi mungkin mengehadkan penggunaannya dalam aplikasi yang tidak kritikal.
3. Pendedahan Berpanjangan pada Suhu Tinggi:
- Walaupun ia mengekalkan kekuatan sehingga 1800°F, kesan pengerasan kerpasan berkurangan dari semasa ke semasa pada suhu melebihi 1300°F.
13. Kajian kes
Kajian Kes 1: Aplikasi Turbin Gas
- Objektif: Untuk meningkatkan jangka hayat bilah turbin dalam persekitaran suhu tinggi.
- Hasil: Bilah yang dihasilkan dengan Inconel X-750 dipamerkan 30% hayat operasi yang lebih lama berbanding dengan bahan sebelumnya, mengurangkan kos penyelenggaraan.
Kajian Kes 2: Aplikasi Tangki Kriogenik
- Objektif: Untuk meningkatkan ketahanan tangki untuk penyimpanan nitrogen cecair.
- Hasil: Paip Inconel X-750 tidak menunjukkan kerosakan 5 tahun penggunaan berterusan dalam keadaan kriogenik, memastikan keselamatan dan kebolehpercayaan.
14. Sifat Terma secara Terperinci
Sifat terma memainkan peranan penting dalam kejayaan paip dan tiub Inconel X-750 dalam aplikasi kritikal:
Kestabilan Suhu Tinggi:
Inconel X-750 mengekalkan integriti mekanikalnya di bawah beban haba yang tinggi. Sifat ini menjadikannya bahan yang ideal untuk turbin, sistem ekzos, dan penukar haba.
Ketahanan terhadap Keletihan Terma:
Kelesuan terma berlaku apabila bahan mengalami perubahan suhu berulang. Pekali pengembangan terma Inconel X-750 dan kekuatan tegangan tinggi meminimumkan kegagalan yang berkaitan dengan keletihan.
Prestasi Kriogenik:
Aloi kekal mulur dan tahan kakisan pada suhu kriogenik, menjadikannya pilihan pilihan untuk aplikasi ruang dan sistem storan suhu rendah.
15. Soalan Lazim (Soalan Lazim)
S1: Apa yang menjadikan Inconel X-750 unik berbanding aloi super lain?
A1: Gabungan kekuatan suhu tinggi, rintangan kakisan, dan sifat pengerasan kerpasan membezakannya daripada aloi super lain.
S2: Bagaimanakah prestasi Inconel X-750 dalam keadaan kriogenik?
A2: Inconel X-750 mengekalkan keliatan dan ketahanannya terhadap kakisan walaupun pada suhu yang sangat rendah, menjadikannya sesuai untuk penyimpanan kriogenik dan aplikasi aeroangkasa.
S3: Apakah suhu maksimum yang boleh ditahan oleh Inconel X-750?
A3: Inconel X-750 mengekalkan kekuatan berguna sehingga 1800°F (982° C).
S4: Bolehkah paip Inconel X-750 dikimpal?
A4: Ya, Inconel X-750 boleh dikimpal menggunakan kaedah standard, tetapi rawatan haba selepas kimpalan disyorkan untuk memulihkan sifat mekanikal.
S5: Mengapa Inconel X-750 diutamakan dalam turbin gas?
A5: Keupayaannya untuk mengendalikan tegasan emparan yang tinggi, digabungkan dengan rintangan pengoksidaannya, menjadikannya sesuai untuk komponen turbin.
S6: Adakah Inconel X-750 tahan terhadap pengoksidaan?
A6: Ya, ia memberikan rintangan pengoksidaan yang sangat baik, walaupun pada suhu sehingga 1800°F, menjadikannya sesuai untuk aplikasi haba melampau.
Berkaitan posting
Sepadan dengan gred aloi nikel yang lain, salah satu faedah utama menggunakan Alloy C22, atau apa yang juga dikenali sebagai Hastelloy C22 ialah logam itu mempunyai salah satu sifat rintangan kakisan terbaik. Gred austenit Paip Lancar Alloy C22 ini mampu menahan kakisan, terutamanya dalam persekitaran pengoksidaan kerana ia mampu menahan kakisan dalam media akueus juga. Sifat rintangan khusus paip Hastelloy C22 ini terbukti agak bermanfaat kepada kilang-kilang yang mempunyai keadaan yang mengganggu. Lebih kerap daripada tidak, dalam sistem pemprosesan kimia, Paip perlu menghadapi kedua-dua keadaan pengurangan dan pengoksidaan (kecewa) pada tahap suhu yang berbeza-beza.
