مقدمه
ASTM B163 is a widely recognized standard established by the American Society for Testing and Materials (ASTM) that specifies requirements for seamless nickel and nickel-alloy condenser and heat-exchanger tubesاز بين اين لايه هاN04400Monel® 400 که معمولاً به عنوان Monel® 400 شناخته می شود، یک آلیاژ برجسته نیکل مس است که به دلیل مقاومت خارق العاده ی خود در برابر خوردگی، قدرت مکانیکی و انعطاف پذیری در محیط های سخت شناخته شده است.این مرور کلی در مورد ویژگی های، فرآیندهای تولید و کاربردهای لوله های بدون درز ASTM B163 N04400، که اهمیت آنها را در صنایع مختلف برجسته می کند.
1ترکیب مواد و ویژگی های اساسی
N04400 یک آلیاژ تقویت شده با محلول جامد است که عمدتاً از نیکل (≥ 63٪) و مس (28 ٪) تشکیل شده است، با مقدار کمی آهن (≤ 2.5٪) ، منگنز (≤ 2.0٪) ، کربن (≤ 0.3٪) ، سیلیکون (≤ 0.5٪) ،و گوگرد (≤0.024٪) ، ترکیب منحصر به فرد آن را با تعادل خواص فلزی: انعطاف پذیری بالا، ثبات حرارتی و مقاومت در برابر محیط های اکسید کننده و کاهش می دهد.بدون بخیه های جوشکاری، اطمینان از ضخامت یکنواخت دیواره، یکپارچگی ساختاری برتر و عملکرد بهبود یافته تحت فشار یا بار چرخه ای.
2ویژگی های کلیدی عملکرد
2.1 مقاومت در برابر خوردگی
ویژگی برجسته N04400 مقاومت برجسته آن در برابر رسانه های خوردنی است که آن را در محیط های تهاجمی ضروری می کند:
-
آب دریا و محیط های دریایی: مقاومت در برابر حفره، خوردگی شکاف و ترک خوردگی استرس (SCC) در آب دریا، آب شور و جوی دریایی. این باعث می شود آن را برای سیستم عامل های دریایی، ساخت کشتی،و کارخانه های شورش زدایی.
-
رسانه های اسیدی و قلیایی: مقاومت عالی نسبت به اسیدهای غیر اکسید کننده (به عنوان مثال، اسید هیدروفلوئوریک، اسید گوگرد در غلظت های پایین) ، قلی (به عنوان مثال، هیدروکسید سدیم) و نمک های خنثی (به عنوان مثال، کلرید سدیم) را نشان می دهد.با این حال، مقاومت کمتری نسبت به اسیدهای اکسید کننده قوی مانند اسید نیتریک دارد.
-
اکسیداسیون در دمای بالا: در دمای بالا (تا ~ 480 ° C/900 ° F) ، یک لایه اکسید محافظ را تشکیل می دهد و از اکسید شدن بیشتر جلوگیری می کند.
2.2 مقاومت مکانیکی
N04400 دارای خواص مکانیکی قوی در طیف گسترده ای از دمای است:
-
دمای اتاق: مقاومت کششی به طور معمول از 550 ∼ 750 MPa، قدرت کششی (0.2٪ از پیش رفته) از 240 ∼ 415 MPa و طول کششی 30 ∼ 40٪ است که نشان دهنده انعطاف پذیری بالا است.
-
دمای پایین: حتی در دمای کریوجنیک (تا -200 ° C / -330 ° F) ، از شکستگی شکننده جلوگیری می کند.
-
دمای بالا: تا ~ 540 ° C (1000 ° F) ، مقاومت خوب در برابر خزیدن و شکستن استرس را نشان می دهد ، مناسب برای کاربردهای دمای متوسط است.
2.3 رسانایی حرارتی و الکتریکی
دارای رسانایی حرارتی (~ 21 W/m·K) و رسانایی الکتریکی (~ 20% IACS) کمتر از مس خالص اما بالاتر از بسیاری از فولادهای ضد زنگ،N04400 میزان بهره وری انتقال گرما را با مقاومت در برابر خوردگی مقایسه می کند که برای مبادلات گرما حیاتی است.
2.4 قابلیت ساخت
این می تواند به راحتی شکل داده شود، جوش داده شود (از طریق جوش قوس وانترفستم گاز [GTAW] یا جوش قوس فلزی محافظ [SMAW]) ، و ماشینکاری شود، اگرچه کار سرد ممکن است نیاز به گرم کردن متوسط برای بازگرداندن انعطاف پذیری داشته باشد.
3. فرآیند تولید
لوله های بدون درز ASTM B163 N04400 از طریق یک فرآیند چند مرحله ای برای اطمینان از انطباق با استانداردهای کیفیت سختگیرانه تولید می شوند:
3.1 آماده سازی مواد اولیه
نیکل، مس و عناصر آلیاژ ( آهن، منگنز و غیره) با پاکی بالا در کوره های قوس الکتریکی یا کوره های تحرکی ذوب می شوند تا آلیاژ ذوب شده یکسانی را تشکیل دهند.کنترل دقیق ترکیب به حداقل رساندن ناخالصی ها ((به عنوان مثال، گوگرد، فسفر) که می تواند مقاومت در برابر خوردگی را کاهش دهد.
3.2 شکل گیری بیلت
آلیاژ ذوب شده به شکل بلات های استوانه ای یا بلوت ریخته می شود، که سپس با استفاده از فرآیند Mannesmann یا اکستروزن گرم و سوراخ می شود تا پوسته های حفره ای ایجاد شود.برای قطرات بزرگتر ممکن است از سوراخ کردن روتاری یا اکستروزن داغ استفاده شود.
3.3 اندازه گیری و کار سرد
پوسته توخالی از طریق یک سری از میله ها کشیده می شود (نقش سرد) برای کاهش قطر و ضخامت دیوار، دستیابی به ابعاد دقیق.مراحل میانگین جوشاندن فشار داخلی را کاهش می دهد و انعطاف پذیری را بازگرداندبرای لوله های دیواری ضخیم، رولینگ گرم می تواند کار سرد را تکمیل کند.
3.4 درمان حرارتی
انیل کردن در 870-980 درجه سانتیگراد (1600-1800 درجه فارنهایت) و پس از آن خنک کردن سریع (آب یا خنک کردن هوا) میکروسtruktور را بهینه می کند و مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی را افزایش می دهد.
3.5 تکمیل و کنترل کیفیت
لوله ها برای از بین بردن اکسیدها از سطح (به عنوان مثال، ترشح، غیرفعال سازی) تحت پوشش قرار می گیرند و سپس آزمایش غیر مخرب (NDT) مانند آزمایش فوق صوت (UT) ، آزمایش جریان گردشی (ECT) ،و آزمایش های هیدروستاتیک برای تشخیص نقص هابررسی ابعاد (قطر، ضخامت دیوار، طول) و تجزیه و تحلیل شیمیایی اطمینان از انطباق با مشخصات ASTM B163 است.
4درخواست ها
ASTM B163 N04400 لوله های بدون درز در صنایع که در آن قابلیت اطمینان در محیط های خوردگی یا استرس بالا حیاتی است ترجیح داده می شود:
4.1 پردازش شیمیایی
در راکتورها، مبادلات گرما و سیستم های لوله کشی استفاده می شود که از اسیدهای (به عنوان مثال اسید هیدروفلوئوریک، اسید گوگرد رقیق شده) ، قلی و محلول های نمک استفاده می کنند.مقاومت آنها در برابر SCC ناشی از کلراید باعث می شود که آنها برای گیاهان کلر آلیکالی ایده آل باشند.
4.2 مهندسی دریایی و دریایی
استفاده شده در سیستم های خنک کننده آب دریا، واحد های تصفیه آب بالاست و تجهیزات زیر دریایی (به عنوان مثال، بلند کننده ها، انبوه کننده ها) به دلیل ایمنی آنها در برابر آلودگی زیست محیطی و خوردگی آب دریا.
4.3 نفت و گاز
در لوله های پایین سوراخ، مبادله گرما پالایشگاه و واحدهای پردازش گاز اسید (که حاوی H2S هستند) استفاده می شود، جایی که آنها در برابر ترک فشار سولفید (SSC) و خوردگی کلی مقاومت می کنند.
4.4 تولید برق
استفاده می شود در تهویه کننده ها، بخاری های آب تغذیه و ژنراتورهای بخار، استفاده از ثبات حرارتی و مقاومت در برابر مقیاس در آب تغذیه دیگ.
4.5 هوافضا و دفاع
در سیستم های هیدرولیکی هواپیما، اجزای موتور موشک و سیستم های پیشرانه دریایی استفاده می شود، جایی که مواد سبک وزن و با دوام مورد نیاز است.
نتیجه گیری
ASTM B163 N04400 لوله های بدون درز نشان دهنده یک معیار در مهندسی آلیاژ است که مقاومت خارق العاده در برابر خوردگی، پایداری مکانیکی و قابلیت تولید را ترکیب می کند.تولید آنها مطابق با استانداردهای ASTM استاز کارخانه های شیمیایی تا سازه های دریایی،این لوله ها نقش حیاتی در امکان عملیات ایمن و کارآمد در برخی از سخت ترین محیط های جهان دارندبا توجه به اینکه صنایع به اولویت بندی دوام و پایداری ادامه می دهند، انتظار می رود تقاضا برای لوله های بدون درز N04400 قوی باقی بماند، به دلیل عملکرد بی نظیر آنها در خدمات خوردگی.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
