1. सामग्री ग्रेड और विशिष्टताएँ (एएमएस 5766 बनाम एएमएस 5871 बनाम एएसटीएम बी408)
प्रश्न: हमारा इंजीनियरिंग पैकेज "इंकोलॉय 800एच" निर्दिष्ट करता है लेकिन कई मानकों का संदर्भ देता है: पाइप के लिए एएसटीएम बी408, बार स्टॉक के लिए एएमएस 5766, और शीट के लिए एएमएस 5871। क्या ये अलग-अलग मिश्र धातुएँ हैं, या क्या यह विभिन्न उत्पाद रूपों में एक ही सामग्री है?
उत्तर: उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं की खरीद में यह एक महत्वपूर्ण अंतर है। आप उसी आधार परिवार को देख रहे हैं -लोहा{{3}निकल{{4}क्रोमियम मिश्र धातु जिसे आमतौर पर इंकोलॉय 800 के रूप में जाना जाता है - लेकिन ऊंचे तापमान रेंगने के प्रतिरोध के लिए डिज़ाइन किए गए विशिष्ट "एच" (उच्च कार्बन) वेरिएंट के साथ। विभिन्न विशिष्टताएँ उत्पाद स्वरूप और नियंत्रित उद्योग निकाय से संबंधित हैं।
सामान्य रसायन विज्ञान: सभी तीन विशिष्टताएं मिश्र धातु 800 के उच्च -कार्बन संस्करण को संदर्भित करती हैं, जिसे 800एच के रूप में जाना जाता है। मानक मिश्र धातु 800 से मुख्य अंतर नियंत्रित कार्बन रेंज (0.05% से 0.10%) और मोटे अनाज का आकार (एएसटीएम #5 या मोटा) है। यह संयोजन 1000 डिग्री फ़ारेनहाइट (540 डिग्री) से ऊपर इष्टतम रेंगने और टूटने की शक्ति के लिए आवश्यक है।
एएसटीएम बी408: यह निकल {{1}आयरन-क्रोमियम मिश्र धातु (यूएनएस एन08810) रॉड, बार और तार के लिए मानक विनिर्देश है। यदि आप अपने कार्बराइजिंग फर्नेस के लिए मशीन फ्लैंज या फिटिंग के लिए ठोस बार स्टॉक खरीद रहे हैं, तो आप एएसटीएम बी408 को ऑर्डर करेंगे। इसमें ठोस वर्गों के लिए आयामी सहनशीलता और यांत्रिक गुणों को शामिल किया गया है।
एएमएस 5766: यह समान यूएनएस एन08810 रसायन विज्ञान के लिए एक अधिक कठोर एयरोस्पेस सामग्री विशिष्टता है, लेकिन विशेष रूप से बार, फोर्जिंग और रिंग के लिए। इसका उपयोग अक्सर तब किया जाता है जब सामग्री को एयरोस्पेस गुणवत्ता आश्वासन आवश्यकताओं (ट्रेसेबिलिटी, अल्ट्रासोनिक निरीक्षण, आदि) को भी पूरा करना होगा। यदि आपका बार स्टॉक गंभीर दबाव बनाए रखने वाले हिस्से में जा रहा है, तो वाणिज्यिक एएसटीएम बी408 के बजाय एएमएस 5766 को लागू किया जा सकता है।
एएमएस 5871: यह शीट, स्ट्रिप और प्लेट फॉर्म में यूएनएस एन08810 के लिए संबंधित एयरोस्पेस सामग्री विशिष्टता है। यह "एच" ग्रेड के रसायन शास्त्र और अनाज के आकार नियंत्रण को प्रतिबिंबित करता है।
उद्योग परिप्रेक्ष्य:
कार्बराइजिंग फर्नेस के लिए, आप आमतौर पर N08810 ग्रेड पदनाम के साथ एएसटीएम बी407 (बी408 के समतुल्य सीमलेस ट्यूब) के लिए पाइप और ट्यूब खरीदेंगे। मिल परीक्षण रिपोर्ट पर अनाज के आकार की जांच करके "एच" स्थिति का सत्यापन किया जाता है। एएमएस विनिर्देश (5766/5871) आमतौर पर एयरोस्पेस इंजन घटकों या परमाणु अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित होते हैं जहां अतिरिक्त गुणवत्ता आश्वासन अनिवार्य है।
2. एथिलीन भट्टियों में कार्बराइजेशन प्रतिरोध
प्रश्न: हम एथिलीन पायरोलिसिस भट्टी को पुनः ट्यूब कर रहे हैं। इंकोलॉय 800H (UNS N08810) कार्बराइजिंग वायुमंडल के संपर्क में आने वाले रेडिएंट कॉइल्स और ट्रांसफर लाइनों के लिए उद्योग मानक क्यों है?
उत्तर: कार्बराइजिंग उपकरणों के लिए इंकोलॉय 800H का चयन विशेष रूप से एथिलीन पायरोलिसिस फर्नेस और स्टीम मीथेन रिफॉर्मर्स के लिए, एक साथ दो क्षरण तंत्रों का विरोध करने की इसकी अद्वितीय क्षमता पर आधारित है: कार्बराइजेशन और रेंगना।
कार्बराइजेशन का तंत्र:
कार्बराइजिंग वातावरण (उच्च कार्बन गतिविधि, कम ऑक्सीजन आंशिक दबाव) में, प्रक्रिया गैस से कार्बन धातु की सतह में फैल सकता है। यह आंतरिक क्रोमियम कार्बाइड बनाता है, जो:
मैट्रिक्स से क्रोमियम को हटाकर, स्थानीय संक्षारण प्रतिरोध को कम करके सामग्री को "संवेदनशील" बनाएं।
धातु के आयतनात्मक विस्तार का कारण बनता है, जिससे "धातु की धूल" या गंभीर भंगुरता होती है।
800H क्यों सफल होता है:
उच्च निकेल सामग्री (~32%): निकेल लौह आधारित मैट्रिक्स में कार्बन की घुलनशीलता और प्रसार दर को कम कर देता है। निचले -निकल स्टेनलेस स्टील्स (जैसे 309 या 310) की तुलना में, 800एच में उच्च निकल सामग्री कार्बन प्रवेश के लिए एक बेहतर बाधा प्रदान करती है।
नियंत्रित क्रोमियम (~21%): क्रोमियम एक सुरक्षात्मक, अनुवर्ती ऑक्साइड स्केल (Cr2O3Cr2O3) बनाता है। सही प्रक्रिया स्थितियों के तहत, यह पैमाना एक भौतिक बाधा के रूप में कार्य करता है, जो कार्बन को नंगे धातु से संपर्क करने से रोकता है।
सिलिकॉन सामग्री: 800H में आमतौर पर 0.5-1.0% सिलिकॉन होता है, जो क्रोमिया स्केल के नीचे सिलिका उप-परत बनाकर कार्बराइजेशन के प्रतिरोध को और बढ़ाता है।
रेंगना कनेक्शन:
पायरोलिसिस भट्टियों में, ट्यूब आंतरिक दबाव के तहत 1700 डिग्री F - 2000 डिग्री F (925 डिग्री - 1100 डिग्री) पर काम करते हैं। मोटे अनाज का आकार और "एच" ग्रेड का नियंत्रित कार्बन रेंगने की शक्ति को अधिकतम करता है। एक ट्यूब जो कार्बराइज करती है वह भंगुर हो जाती है और थर्मल साइक्लिंग के तहत दरार कर सकती है; एक ट्यूब जो अत्यधिक उभरी हुई और फटी हुई होती है, वह दोनों के लिए प्रतिरोध का सबसे अच्छा संतुलन प्रदान करती है, जिससे यह पेट्रोकेमिकल उद्योग का वर्कहॉर्स बन जाती है।
3. उच्च तापमान यांत्रिक गुण और रेंगने की ताकत
प्रश्न: "एच" वैरिएंट (यूएनएस एन08810) की कौन सी विशिष्ट धातुकर्म विशेषताएं इसे कार्बराइजिंग उपकरण जैसी उच्च तापमान दबाव सेवा के लिए मानक "ग्रेड 1" (यूएनएस एन08800) से बेहतर बनाती हैं?
उत्तर: मानक मिश्र धातु 800 (यूएनएस एन08800) और मिश्र धातु 800 एच (यूएनएस एन08810) के बीच अंतर रसायन विज्ञान में सूक्ष्म है लेकिन प्रदर्शन में बहुत बड़ा है। यदि आप उच्च तापमान वाली रेंगने वाली सेवा में मानक 800 ट्यूबिंग स्थापित करते हैं, तो यह समय से पहले विफल हो जाएगी। यहां बताया गया है कि कार्बराइजिंग उपकरण के लिए "एच" ग्रेड की आवश्यकता क्यों है:
1. कार्बन सामग्री नियंत्रण:
UNS N08800 (मानक): 0.10% तक कार्बन की अनुमति देता है, लेकिन अक्सर कम (0.02-0.05%) चलता है। कम कार्बन संक्षारण प्रतिरोध के लिए अच्छा है लेकिन उच्च तापमान की ताकत के लिए खराब है।
UNS N08810 (800H): कार्बन को 0.05% से 0.10% की नियंत्रित सीमा तक सीमित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि अनाज की सीमाओं पर स्थिर प्राथमिक कार्बाइड (M23C6M23C6) बनाने के लिए पर्याप्त कार्बन उपलब्ध है।
2. अनाज के आकार की आवश्यकता:
यह सबसे महत्वपूर्ण कारक है. एएसटीएम बी407 (ट्यूब स्पेक) और एएमएस 5871 के लिए आवश्यक है कि मिश्र धातु 800एच का एएसटीएम अनाज का आकार #5 या मोटा हो।
मोटे अनाज क्यों? उच्च तापमान (0.5 TmTm से ऊपर) पर, विरूपण तंत्र अव्यवस्था स्लिप (ट्रांसग्रेन्युलर) से ग्रेन बाउंड्री स्लाइडिंग (इंटरग्रेन्युलर) में स्थानांतरित हो जाते हैं। महीन अनाजों में अधिक अनाज सीमा क्षेत्र होता है, जो वास्तव में उच्च तापमान पर सामग्री को कमजोर करता है क्योंकि सीमाएं खिसकती हैं और गुहिकायन करती हैं।
तंत्र: मोटे अनाज की संरचना अनाज सीमा क्षेत्र को कम कर देती है। प्राथमिक सुदृढ़ीकरण तंत्र इन सीमाओं पर कार्बाइड अवक्षेपण में स्थानांतरित हो जाता है, जो उन्हें पिन करता है और फिसलने से रोकता है। यह वही है जो बेहतर रेंगने और टूटने की शक्ति प्रदान करता है।
3. परिणाम:
1500 डिग्री फ़ारेनहाइट पर दिए गए तनाव के लिए, UNS N08810 का टूटना जीवन UNS N08800 की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक लंबा होगा। एक कार्बराइजिंग भट्टी ट्यूब में, जो 100,{6}} घंटे तक चलनी चाहिए, यह "एच" पदनाम गैर-परक्राम्य है।
4. वेल्डेबिलिटी और पोस्ट-वेल्ड हीट ट्रीटमेंट
प्रश्न: हम स्टीम रिफॉर्मर के आउटलेट मैनिफोल्ड में नई इंकोलॉय 800H ट्यूब वेल्डिंग कर रहे हैं। क्या इस सामग्री को इसके कार्बराइजेशन प्रतिरोध या ताकत को बहाल करने के लिए पोस्ट -वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (पीडब्ल्यूएचटी) की आवश्यकता है?
उत्तर: कार्ब्युराइजिंग उपकरण के क्षेत्र निर्माण में यह एक लगातार प्रश्न है। संक्षिप्त उत्तर है: आम तौर पर, नहीं, Incoloy 800H के लिए PWHT की आवश्यकता नहीं है, लेकिन आपको सही फिलर धातु का उपयोग करना होगा और हीट इनपुट को नियंत्रित करना होगा।
आमतौर पर PWHT से परहेज क्यों किया जाता है:
ऑस्टेनिटिक संरचना: फेरिटिक स्टील्स के विपरीत, जिन्हें कठोर गर्मी से प्रभावित क्षेत्रों (HAZ) को नरम करने या अवशिष्ट तनाव से राहत देने के लिए PWHT की आवश्यकता होती है, 800H पूरी तरह से ऑस्टेनिटिक है। यह चरण परिवर्तन से नहीं गुजरता है जो कठोरता पैदा करता है।
संवेदीकरण: स्टेनलेस स्टील्स में, 900{2}}1500 डिग्री एफ रेंज में पीडब्ल्यूएचटी "संवेदीकरण" (क्रोमियम कार्बाइड अवक्षेपण) का कारण बन सकता है, जो जलीय संक्षारण प्रतिरोध को नुकसान पहुंचाता है। हालाँकि, उच्च तापमान वाली सेवा में, हम वास्तव मेंचाहनास्थिर कार्बाइड. PWHT का जोखिम न्यूनतम है।
अनाज की वृद्धि: यदि आप बहुत अधिक तापमान पर PWHT करते हैं, तो आप अनाज के बढ़ने का जोखिम उठाते हैं, लेकिन आधार धातु पहले से ही मोटे अनाज वाली होती है।
वेल्ड अखंडता के लिए महत्वपूर्ण कारक:
भराव धातु का चयन: आपको वेल्ड को अधिक से अधिक मिश्रधातु बनाना होगा। मानक अनुशंसा इनकोनेल 82 (ईआरएनआईसीआर-3) या इनकोनेल 625 (ईआरएनआईसीआरएमओ-3) भराव धातु है। इनमें बेस मेटल की तुलना में निकेल की मात्रा अधिक होती है। यह सुनिश्चित करता है कि वेल्ड जमा में ऑपरेटिंग तापमान पर पर्याप्त ताकत और ऑक्सीकरण प्रतिरोध है। यदि आप मिलान 800एच फिलर का उपयोग करते हैं, तो वेल्ड सबसे कमजोर कड़ी हो सकती है।
हीट इनपुट: गर्म दरारों से बचने के लिए इंटरपास तापमान (आमतौर पर 350 डिग्री फ़ारेनहाइट से नीचे) को नियंत्रित करें। 800H की मोटे अनाज की संरचना कभी-कभी संलयन की कमी का कारण बन सकती है यदि ताप इनपुट बहुत कम है, लेकिन बहुत अधिक होने से द्रवीकरण क्रैकिंग हो सकती है।
सेवा शर्त: वेल्डमेंट को उच्च तापमान पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सर्विस हीट स्वयं एक "तनाव निवारक" के रूप में काम करेगी और वेल्ड HAZ में कार्बाइड को अवक्षेपित करेगी, जिससे सूक्ष्म संरचना संतुलन में आ जाएगी। जब तक विशिष्ट दबाव पोत ज्यामिति (उदाहरण के लिए, बहुत मोटे खंड) के लिए कोड की आवश्यकता न हो, पीडब्ल्यूएचटी को आम तौर पर छोड़ दिया जाता है।
5. उच्च तापमान सेवा के लिए खरीद और पता लगाने की क्षमता
प्रश्न: हम कार्बराइजिंग फर्नेस के लिए एएसटीएम बी407 के लिए इंकोलॉय 800एच सीमलेस पाइप खरीद रहे हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि हमें वास्तव में "एच" ग्रेड सामग्री प्राप्त हो, मानक 800 नहीं, हमें मिल से किस विशिष्ट दस्तावेज और परीक्षण की मांग करनी चाहिए?
उत्तर: यह सबसे आम खरीद संबंधी गड़बड़ी है। चूँकि 800 और 800H की रसायन विज्ञान श्रेणियाँ ओवरलैप होती हैं, आप प्रमाणपत्र पर केवल "UNS" पदनाम पर भरोसा नहीं कर सकते। उच्च तापमान वाली सेवा के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करने के लिए आपको खरीद के दौरान विशिष्ट स्वीकृति मानदंड लागू करने होंगे।
"एच" ग्रेड सत्यापन चेकलिस्ट:
केमिस्ट्री लॉक-इन:
सुनिश्चित करें कि प्रमाणपत्र में स्पष्ट रूप से UNS N08810 लिखा हो।
कार्बन रेंज सत्यापित करें: 0.05% से 0.10%। यदि कार्बन 0.03% है, तो आपके पास मानक 800 है, भले ही प्रमाणपत्र N08810 (कभी-कभी मिल गलत लेबल) कहता हो।
एल्युमीनियम + टाइटेनियम सामग्री की जाँच करें। हालांकि यह हमेशा एक अस्वीकार मानदंड नहीं होता है, इष्टतम उच्च तापमान स्थिरता के लिए, नाइट्रोजन को बांधने और मजबूती प्रदान करने के लिए कुल (अल + टीआई) आमतौर पर 0.85% से ऊपर होना चाहिए।
अनाज के आकार की आवश्यकता ("लिटमस टेस्ट"):
आपको स्पष्ट रूप से मिल को एएसटीएम ई112 के अनुसार अनाज आकार परीक्षण करने की आवश्यकता होगी।
विनिर्देश के लिए एएसटीएम #5 या मोटे अनाज के औसत आकार की आवश्यकता होती है।
यह एकमात्र सच्चा सत्यापन है कि रेंगना प्रतिरोधी संरचना प्राप्त करने के लिए सामग्री को संसाधित (उच्च तापमान पर एनील्ड) किया गया था। यदि अनाज का आकार # 6 या महीन है, तो सामग्री अनिवार्य रूप से रेंगने की शक्ति के संबंध में "मानक 800" है, भले ही कार्बन सही हो।
हीट ट्रीटमेंट सत्यापन:
मिल परीक्षण रिपोर्ट (एमटीआर) में समाधान एनीलिंग तापमान अवश्य बताया जाना चाहिए। 800H के लिए, यह लगभग 2050 डिग्री F (1120 डिग्री) या इससे अधिक होना चाहिए। कम एनीलिंग तापमान से अनाज मोटा नहीं होगा।
प्रचलन:
खरीद में एक नई प्रवृत्ति "रेंगना टूटना सत्यापन" निर्दिष्ट करना या विशिष्ट गर्मी के लिए मिल के ऐतिहासिक रेंगना परीक्षण डेटा की मांग करना है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण पायरोलिसिस सेवा के लिए नियत ट्यूबों के लिए। यदि मिल अनाज के आकार की गारंटी नहीं दे सकती है या सीमा के ऊपरी आधे हिस्से (0.07-0.10%) में कार्बन प्रदान नहीं कर सकती है, तो रेंगने या कार्बराइजेशन क्रैकिंग के कारण ट्यूब के जल्दी विफल होने की संभावना है।
