5s
+1
Submission successful!
Inconel 625 adalah paduan nikel-kromium-molibdenum dengan tambahan niobium, dan jawaban yang dipublikasikan atas pertanyaan di judul adalah kalimat dari buletin paduan: kekuatannya berasal dari efek pengerasan molibdenum dan niobium pada matriks nikel-kromium, sehingga perawatan pengerasan presipitasi tidak diperlukan. Itulah identitas materialnya. Segala sesuatu tentangnya, bagaimana cara membelinya, bagaimana cara mengelasnya dan mengapa itu dipilih dibandingkan dengan nilai yang ada di sebelahnya di sebagian besar daftar pertanyaan, mengikuti dari satu kalimat itu.
Namanya sendiri perlu dibongkar terlebih dahulu, karena Inconel merupakan nama dagang dan bukan sebutan material. Materinya adalah UNS N06625, W.Nr. 2.4856, dan ISO NW6625, dan terdaftar di NACE MR-01-75. Pesanan pembelian yang ditulis dengan nama dagang saja membiarkan spesifikasinya terbuka; pesanan pembelian yang ditulis dengan nomor UNS tidak. Kedua nama tersebut mengacu pada paduan yang sama, dan paduan tersebut tersedia dalam semua bentuk pabrik standar termasuk batang, batangan, kawat, pelat, lembaran, strip, bentuk, dan produk berbentuk tabung.
Batasan spesifikasi di bawah ini adalah batasan yang dipublikasikan, dan kolom di sebelah kanan ada karena tiga gambar ini biasanya dicetak dengan cara yang salah. Paduannya berbahan dasar nikel dan angka besi, aluminium, dan titanium semuanya maksimal, bukan minimum. Baca sebaliknya, mereka menjelaskan materi yang berbeda.
| Elemen | Membatasi, % | Catatan tentang seberapa sering ini dicetak |
|---|---|---|
| Nikel | minimal 58,0 | Minimal, dan sisa paduannya adalah nikel |
| Kromium | 20,0 hingga 23,0 | Kisaran, dan elemen yang memberikan ketahanan oksidasi |
| molibdenum | 8,0 hingga 10,0 | Rentang dengan kedua ujungnya ditentukan. Ringkasan yang diterbitkan kadang-kadang memberikan nilai minimum hanya 8, yang menghilangkan batas atas set spesifikasi |
| Niobium, ditambah tantalum | 3,15 hingga 4,15 | Tambahan yang membedakan paduan ini di keluarganya. Niobium disebut columbium di Amerika Serikat, itulah sebabnya unsur yang sama muncul dengan dua nama dalam standar berbeda |
| Besi | maksimal 5,0 | Maksimal. Memang ada halaman yang diterbitkan yang memberikan kandungan besi tidak kurang dari 5%, yang merupakan kebalikannya |
| Karbon | maksimal 0,10 | Maksimum, dan lebih rendah dari yang terlihat: kualitas kelelahan siklus rendah dari paduan ini mengontrol karbon, silikon, dan nitrogen ke batas internal yang lebih ketat |
| mangan | maksimal 0,50 | Maksimal |
| Silikon | maksimal 0,50 | Maksimum, dan salah satu dari tiga elemen dikontrol dalam kualitas kelelahan siklus rendah |
| Aluminium | maksimal 0,40 | Maksimal. Angka ini paling sering dibalik dalam ringkasan yang diterbitkan |
| titanium | maksimal 0,40 | Maksimum, dan angka kedua paling sering dibalik |
| Kobalt | maksimal 1,0 | Maksimum, ditentukan jika diperlukan |
| Fosfor | maksimum 0,015 | Maksimal, dipegang erat untuk pengelasan |
| Sulfur | maksimum 0,015 | Maksimal, dipegang erat untuk pengelasan |
Mekanisme penguatan adalah alasan mengapa paduan ini dibeli tanpa jadwal perlakuan panas yang menyertainya. Molibdenum dan niobium yang dilarutkan dalam matriks membuatnya menjadi kaku, dan karena kekuatan dibawa oleh unsur-unsur dalam larutan dan bukan oleh endapan yang harus ditumbuhkan, tidak diperlukan siklus penuaan dan tidak ada yang perlu diolah secara berlebihan. Perbandingan di bawah ini adalah perbandingan yang menentukan sebagian besar spesifikasi, karena kedua tingkatan tersebut muncul bersamaan di hampir setiap pemeriksaan suhu tinggi.
| Inkonel 625 | Inkonel 718 | |
|---|---|---|
| Bagaimana kekuatan itu diperoleh | Molibdenum dan niobium dalam larutan padat, yang mengeraskan matriks nikel-kromium. Tidak diperlukan perawatan pengerasan presipitasi | Reaksi presipitasi. Paduan tersebut berumur untuk mengembangkan endapan yang membawa kekuatannya, sehingga siklus perlakuan panas tertentu adalah bagian dari material |
| Apa yang harus ada dalam pesanan pembelian | Bentuk dan kondisinya, yaitu dianil atau diolah dengan larutan. Kedua kondisi tersebut diberikan tanpa perlakuan lebih lanjut oleh pelanggan | Bentuknya, kondisinya,dan pengobatan penuaan. Bahan yang belum berumur tidak mempunyai kekuatan yang dapat digunakan |
| Apa pengaruh pengelasan terhadap jadwal | Perlakuan panas awal, pasca panas, dan pasca las dipublikasikan sebagai tidak diperlukan. Pelindung argon digunakan dan sambungan selesai | Kondisi penuaan adalah dasar dari desain, sehingga urutan pengelasan yang mengganggu perlakuan panas harus direncanakan di sekitar siklus penuaan. |
| Tempat paduan tersebut digunakan | Dipilih jika ketahanan terhadap korosi dan perilaku suhu tinggi penting serta kemampuan fabrikasi | Dipilih dimana kekuatan tertinggi pada suhu merupakan persyaratan utama |
| Konsekuensinya bagi pembeli | Spesifikasi yang lebih sederhana dan rute yang lebih pendek dari pelat hingga bagian jadi | Kekuatan dan spesifikasi yang lebih tinggi dengan proses termal yang menyertainya |
Keduanya bukanlah saingan dalam hal jawaban atas pertanyaan yang berbeda, dan ujian praktisnya adalah apakah desain dibatasi oleh kekuatan atau oleh korosi. Jika dibatasi oleh korosi pada suhu, paduan inilah yang dapat dilas dan digunakan tanpa melalui tahap perlakuan panas di tengah urutan fabrikasi.
Kisaran di bawah ini adalah kisaran yang dipublikasikan, dan catatan terbitan yang dilampirkan padanya patut diulangi dengan tabel: rentang tersebut merupakan komposit untuk berbagai ukuran produk hingga 4 inci dan tidak sesuai untuk tujuan spesifikasi. Pesanan pembelian mengambil nilai minimum dari standar yang mencakup formulir.
| Bentuk dan kondisi | Kekuatan tarik | Kekuatan hasil, offset 0,2%. | Perpanjangan, % | Kekerasan, Brinell |
|---|---|---|---|---|
| Batang, batangan dan pelat, dalam keadaan digulung | 120 hingga 160 ksi, atau 827 hingga 1.103 MPa | 60 hingga 110 ksi, atau 414 hingga 758 MPa | 60 hingga 30 | 175 hingga 240 |
| Batang, batangan dan pelat, dianil | 120 hingga 150 ksi, atau 827 hingga 1.034 MPa | 60 hingga 95 ksi, atau 414 hingga 655 MPa | 60 hingga 30 | 145 hingga 220 |
| Batang, batang dan pelat, diberi larutan | 105 hingga 130 ksi, atau 724 hingga 896 MPa | 42 hingga 60 ksi, atau 290 hingga 414 MPa | 65 hingga 40 | 116 hingga 194 |
| Lembaran dan strip, dianil | 120 hingga 150 ksi, atau 827 hingga 1.034 MPa | 60 hingga 90 ksi, atau 414 hingga 621 MPa | 55 hingga 30 | 145 hingga 240 |
| Tabung dan pipa, ditarik dingin, dianil | 120 hingga 140 ksi, atau 827 hingga 965 MPa | 60 hingga 75 ksi, atau 414 hingga 517 MPa | 55 hingga 30 | Tidak ditentukan |
| Tabung dan pipa, ditarik dingin, diolah dengan larutan | 100 hingga 120 ksi, atau 689 hingga 827 MPa | 40 hingga 60 ksi, atau 276 hingga 414 MPa | 60 hingga 40 | Tidak ditentukan |
Dua hal tentang tabel itu mudah untuk dilewatkan. Kondisi yang diberi perlakuan larutan lebih lemah dibandingkan kondisi anil pada suhu kamar, dan masih merupakan pilihan yang tepat untuk layanan terpanas karena panduan yang diterbitkan merekomendasikan kondisi yang diberi larutan untuk komponen yang memerlukan ketahanan optimal terhadap mulur atau pecah, sedangkan bahan anil berbutir halus digambarkan menguntungkan hingga suhu 1500 °F untuk kekuatan lelah, kekerasan, dan kekuatan tarik. Oleh karena itu, pilihan antara kedua kondisi tersebut merupakan keputusan layanan dan bukan keputusan kualitas.
Ini adalah perilaku yang bertentangan dengan gambaran umum tentang paduan sebagai struktur yang sederhana, dan hal ini dipublikasikan dalam buletin dengan angka terukur. Sampel batangan anil disimpan selama 2.000 jam pada tiga suhu, dan suhu ruangan serta sifat pada suhu tersebut diukur setelahnya.
| Suhu pemaparan, 2.000 jam | Kekuatan tarik pada suhu kamar | Kekuatan hasil pada suhu kamar | Perpanjangan pada suhu kamar |
|---|---|---|---|
| Tidak ada paparan | 140,0 ksi, atau 965 MPa | 69,5 ksi, atau 479 MPa | 54% |
| 1200 °F, atau 649 °C | 176,0 ksi atau 1.213 MPa | 126,5 ksi, atau 872 MPa | 30% |
| 1400 °F, atau 760 °C | 163,0 ksi atau 1.124 MPa | 107,0 ksi, atau 738 MPa | 26% |
| 1600 °F, atau 871 °C | 144,0 ksi, atau 993 MPa | 76,7 ksi, atau 529 MPa | 34% |
Bacalah baris kedua dengan cermat, karena baris inilah yang menentukan apakah umur pemakaian yang lama akan mengubah material. Dua ribu jam pada suhu 649 °C meningkatkan kekuatan luluh suhu ruangan dari 479 MPa menjadi 872 MPa, yang merupakan peningkatan sekitar delapan puluh persen, dan hal ini menurunkan perpanjangan dari 54 % menjadi 30 %. Paduan tersebut digambarkan sebagai pengerasan pada paparan suhu menengah, dan mekanismenya adalah pengendapan fase kaya niobium yang oleh kumpulan data yang diterbitkan sama digambarkan mampu menyebabkan penggetasan di atas sekitar 650 °C dalam waktu lama. Pengukuran juga mencatat kontraksi sekitar 0,048% pada sampel yang terpapar antara 1.200 dan 1.400 °F.
Bagi pembeli, konsekuensinya spesifik. Komponen yang beroperasi di atas sekitar 650 °C selama bertahun-tahun akan menjadi bahan yang berbeda pada akhir periode tersebut dari bahan yang dipasang: lebih kuat, kurang ulet, dan sedikit lebih kecil. Kualitas paduan dengan siklus kelelahan yang rendah ada karena alasan ini. Ini diproduksi dengan karbon, silikon dan nitrogen yang dikontrol ke tingkat rendah, dan ini adalah kualitas yang dipasok untuk bellow dan komponen beban siklis serupa. Jika masa pakai suhu tinggi yang panjang dan pembebanan siklik terjadi secara bersamaan, kualitas standar bukanlah pembelian yang tepat dan kualitas yang terkontrol adalah pilihan yang tepat.
| Properti atau batas | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| Kepadatan | 8,44 gram/cm³ | Umum untuk kualitas standar dan kualitas kelelahan siklus rendah |
| Kisaran leleh | 1.290 hingga 1.350 °C, atau 2.350 hingga 2.460 °F | Ini adalah angka yang dapat dipertahankan terhadap klaim apa pun tentang ketahanan paduan terhadap serangan pada suhu |
| Kisaran suhu layanan | Kriogenik hingga 1.800 °F, yaitu 982 °C | Jangkauan layanan yang dipublikasikan. Halaman yang dipublikasikan memang mencantumkan 1.093 °C sebagai kemampuan suhu tinggi, yang berada di atas batas yang dipublikasikan |
| Kualifikasi bejana tekan | Pra-kualifikasi untuk digunakan dalam bejana bertekanan hingga 815 °C | Angka yang berbeda dan lebih rendah dibandingkan rentang layanan, karena merupakan kualifikasi desain, bukan kemampuan material |
| Konduktivitas termal pada 21 °C | 9,8 W/m·°C | Meningkat hingga 25,2 W/m·°C pada 982 °C. Angka suhu ruangan yang rendah adalah alasan mengapa panas terkonsentrasi di kolam las pada paduan ini |
| Koefisien ekspansi rata-rata | 12,8 × 10−6per °C dari 21 °C hingga 93 °C | Naik menjadi 16,2 × 10−6per °C pada 927 °C |
| Panas spesifik pada 21 °C | 410 J/kg·°C | Meningkat hingga 645 J/kg·°C pada 982 °C |
| Resistivitas listrik pada 21 °C | 1,29 µΩ·m | Naik sedikit seiring suhu, menjadi 1,34 pada 982 °C dalam satuan yang sama |
| Modulus elastisitas tegangan | 208 GPa dianil, larutan 205 GPa diolah | Juga dilaporkan sebagai 30,1 dan 29,7 × 10³ ksi. Modulusnya turun seiring suhu, menjadi sekitar 147 GPa pada 871 °C |
| Rasio Poisson | 0,278 dianil, larutan 0,312 diolah | Kedua kondisi tersebut berbeda, yang penting jika nilai tersebut digunakan dalam perhitungan dan tidak dikutip |
| Permeabilitas magnetik | 1,0006 pada 200 oersted, dengan suhu Curie di bawah −196 °C | Secara efektif non-magnetik di seluruh rentang layanan, tanpa ambiguitas mengenai suhu |
Perawatan termal ada untuk melembutkan dan meringankan, bukan untuk memperkuat, dan masing-masing memiliki jendela yang dipublikasikan.
| Operasi | Rentang yang dipublikasikan | Untuk apa |
|---|---|---|
| anil | 925 hingga 1.040 °C, dengan laju pendinginan yang digambarkan sebagai tidak kritis | Melembutkan material dan memberikan kondisi butiran halus yang menguntungkan untuk kekuatan lelah, kekerasan dan kekuatan tarik hingga 1,500 °F |
| Anil solusi | 1.090 hingga 1.200 °C | Kondisi yang direkomendasikan untuk komponen yang memerlukan ketahanan optimal terhadap mulur atau pecah |
| Menghilangkan stres | 590 hingga 760 °C, atau hingga 870 °C untuk keringanan total | Mengurangi sisa stres. Ini bukan perawatan penguatan dan paduannya tidak memiliki siklus penuaan yang dapat membingungkannya |
| Pengelasan | Busur logam gas, busur tungsten gas, busur logam terlindung, dan busur terendam, dengan pelindung argon | Perlakuan panas awal, pasca panas, dan pasca las dipublikasikan sebagai tidak diperlukan, yang merupakan keuntungan praktis dari paduan larutan padat. Area sekitar pengelasan harus bersih untuk mencegah kontaminasi pada kolam |
| Pekerjaan dingin | Meningkatkan sifat tarik untuk servis pada suhu sedang | Data yang dipublikasikan untuk lembaran canai dingin menunjukkan efek: pengurangan sebesar 20 % meningkatkan kekuatan luluh pada suhu kamar hingga 101 ksi dan mempertahankannya melalui kisaran suhu. |
Standar mana yang berlaku bergantung pada bentuk produk, dan ketiga spesifikasi ASTM yang mencakup bentuk umum memiliki satu komposisi tetapi tidak satu set persyaratan mekanis. Untuk pelat, lembaran dan strip adalah ASTM B443 dengan ASME SB443, bersama SAE/AMS 5599 dan 5869, ISO 6208, BS 3072NA21, DIN 17750 dan EN 10095. Untuk batang dan batang adalah ASTM B446 dengan ASME SB446, bersama SAE/AMS 5666, ISO 9723, BS 3076NA21, DIN 17752, EN 10095 dan Kasus Kode ASME 1935.
Bentuk tubular terbelah lebih jauh dibandingkan produk datar. Pipa dan tabung mulus berada di bawah ASTM B444 dengan B829 untuk persyaratan umum dan setara ASME-nya, dengan SAE/AMS 5581, ISO 6207 dan BS 3074NA21 di sampingnya. Tabung las berada di bawah ASTM B704 dengan B751 untuk persyaratan umum, dan pipa las di bawah ASTM B705 dengan B775. Stok tempa berada di bawah ASTM B564 dengan ASME SB564, ISO 9725, DIN 17754 dan ASME Code Case 1935, kawat di bawah SAE/AMS 5837 dengan ISO 9724 dan DIN 17753, dan perlengkapan di bawah ASTM B366 dengan ASME SB366. ISO 4955A dan DIN 17744 mencakup komposisi kimia di semua bentuk produk.
Maksud dari daftar tersebut adalah bahwa suatu pesanan yang ditulis terhadap salah satu nomor tersebut tidak dapat dipertukarkan dengan pesanan yang ditulis terhadap nomor yang lain, karena persyaratan mekanis dan variasi yang diperbolehkan berbeda di antara keduanya meskipun komposisinya tidak. Pesanan pembelian yang menyebutkan paduan dan bentuknya tetapi bukan standarnya telah membiarkan nilai minimum yang berlaku tetap terbuka.
Paduan nikel-kromium-molibdenum dengan penambahan niobium, UNS N06625 dan W.Nr. 2.4856, dimana kekuatannya berasal dari molibdenum dan niobium yang terkandung dalam larutan padat dalam matriks nikel-kromium. Karena kekuatan dibawa oleh unsur-unsur dalam larutan dan bukan melalui endapan, perlakuan pengerasan presipitasi tidak diperlukan, dan paduan dihasilkan dalam kondisi anil atau perlakuan larutan tanpa memerlukan perlakuan termal lebih lanjut.
Bukan untuk kekuatan. Jendela yang dipublikasikan adalah anil pada suhu 925 hingga 1.040 °C dengan laju pendinginan yang digambarkan sebagai tidak kritis, anil larutan pada suhu 1.090 hingga 1.200 °C, dan pelepas tegangan pada suhu 590 hingga 760 °C atau hingga 870 °C untuk pelepasan total. Kondisi perlakuan larutan direkomendasikan jika diinginkan ketahanan optimal terhadap mulur atau pecah, dan bahan anil berbutir halus bermanfaat hingga suhu 1.500 °F untuk kekuatan lelah dan sifat tarik. Pilihannya adalah keputusan layanan, dan tidak satu pun dari perawatan ini yang merupakan siklus penuaan.
Bagaimana kekuatan diperoleh, dan perbedaan itu terjadi di seluruh spesifikasi. Paduan ini diperkuat dengan larutan padat dan tidak memerlukan perawatan penuaan; 718 diperkuat oleh reaksi presipitasi dan harus berumur untuk mencapai kekuatan yang dapat digunakan, yang menempatkan proses termal tertentu dalam urutan fabrikasi. Panduan yang diterbitkan untuk paduan ini menyatakan bahwa perlakuan panas awal, pasca panas, dan pasca las tidak diperlukan. Jika desainnya dibatasi oleh kekuatan, 718 akan lebih kuat. Jika dibatasi oleh korosi pada suhu dan bagian tersebut harus dibuat dan dilas, paduan ini adalah rute yang lebih sederhana.
Kisaran layanan yang dipublikasikan bersifat kriogenik hingga 1.800 °F, yaitu 982 °C. Terdapat juga kualifikasi bejana tekan terpisah pada suhu 815 °C, yang lebih rendah karena merupakan kualifikasi desain dan bukan kemampuan material. Halaman yang dipublikasikan memang menyebutkan 1.093 °C sebagai kemampuan suhu tinggi, yang berada di atas kisaran layanan yang dipublikasikan. Dan klaim apa pun tentang ketahanan pada suhu di atas kisaran leleh 1.290 hingga 1.350 °C menggambarkan suatu cairan, bukan paduan.
Ya, dan pengukuran yang dipublikasikan dapat mengukurnya. Batang anil yang ditahan selama 2.000 jam pada suhu 649 °C menghasilkan kekuatan luluh pada suhu kamar sebesar 872 MPa dibandingkan 479 MPa sebelum pemaparan, dengan perpanjangan turun dari 54 % menjadi 30 %, dan sampel menyusut sekitar 0,048 %. Pengerasan ini disebabkan oleh pengendapan fase kaya niobium, dan data yang dipublikasikan mencatat bahwa fase ini dapat menyebabkan penggetasan di atas 650 °C dalam jangka waktu lama. Oleh karena itu, masa pakai suhu tinggi yang panjang akan mengubah material, dan jika terjadi pembebanan siklik, kualitas kelelahan siklus rendah dengan karbon, silikon, dan nitrogen yang terkontrol adalah kualitas yang harus ditentukan.
Karena kualitas paduan dengan tingkat kelelahan siklus rendah diproduksi dengan karbon, silikon, dan nitrogen yang dijaga pada tingkat rendah, dan kualitas tersebut disediakan untuk bellow dan komponen dengan beban siklis serupa. Batasan komposisi yang dipublikasikan untuk kadar standar tidak berubah pada maksimum karbon 0,10 dan maksimum silikon 0,50, sehingga kontrol yang lebih ketat pada kualitas kelelahan adalah spesifikasi pembelian, bukan tabel paduan yang berbeda. Jika suatu bagian dibebani secara siklis pada suhu, kualitas standar dan kualitas terkontrol tidak dapat dipertukarkan.
Inconel 625 adalah larutan padat paduan nikel-kromium-molibdenum dengan niobium, UNS N06625 dan W.Nr. 2.4856, yang kekuatannya berasal dari molibdenum dan niobium yang membuat matriks menjadi kaku, sehingga tidak diperlukan perlakuan pengerasan presipitasi dan tidak ada yang dapat dilebih-lebihkan. Ini dikirim dalam keadaan anil atau larutan, dilas tanpa pemanasan awal dan tanpa perlakuan panas pasca pengelasan, dan digunakan dari suhu kriogenik hingga 982 °C, dengan kualifikasi bejana tekanan terpisah pada 815 °C. Komposisinya adalah nikel pada minimum 58,0 %, kromium pada 20,0 hingga 23,0 %, molibdenum pada 8,0 hingga 10,0 %, niobium ditambah tantalum pada 3,15 hingga 4,15 %, dan besi, aluminium, dan titanium semuanya sebagai maksimum, bukan minimum. Pemakaian jangka panjang di atas sekitar 650 °C mengubahnya: kekuatan meningkat dan keuletan menurun karena pengendapan fase kaya niobium, itulah sebabnya kualitas kelelahan siklus rendah dengan karbon, silikon, dan nitrogen yang terkontrol ada untuk bagian bellow dan beban siklis.
Paduan ini dipasok dari Changzhou, Jiangsu dalam bentuk batang, batangan, kawat, pelat, lembaran, strip, bentuk, tempa, dan produk berbentuk tabung, dalam kondisi anil dan perlakuan larutan, sesuai dengan standar yang mencakup setiap bentuk, dari pabrik yang memegang sertifikasi ISO 9001 dan diaudit oleh SGS. Kirimkan formulir, kondisi, suhu servis dan apakah tugasnya bersifat siklik, dan spesifikasinya mengikuti keempat jawaban tersebut.
Setiap gambar di atas adalah nilai yang dipublikasikan untuk paduan dan nama kondisinya, dan rentang komposit dalam tabel sifat mekanik tidak sesuai untuk tujuan spesifikasi. Properti bergantung pada bentuk, kondisi, dan ukuran bagian, dan perilaku suatu komponen dalam jangka panjang juga bergantung pada suhu dan waktu. Penerimaan lot yang dikirimkan bergantung pada sertifikat uji pabrik yang diterbitkan berdasarkan standar yang disebutkan dalam pesanan, dan desain untuk layanan suhu tinggi harus diperiksa berdasarkan edisi terbaru dari kode yang berlaku dan bukan berdasarkan buletin.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
中文
العربية
हिन्दी
Türkçe
indonesia
tiếng Việt
ไทย
বাংলা
فارسی
polski