إنكولوي 800H (UNS N08810)يتم نشر الضغوط المسموح بها للقسم الأول من ASME والقسم الثامن القسم 1 في القسم الثاني (المواد)، الجزء د (الخصائص).
يُسمح ببناء القسم الأول (غلايات الطاقة) بدرجة حرارة 800H إلى 1500 درجة فهرنهايت (816 درجة)؛ يُسمح ببناء القسم الثامن القسم 1 عند درجة حرارة 1800 درجة فهرنهايت (982 درجة).
تغطية القسم الثامن القسم 2 لـ 800H أضيق بكثير - فقط إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة ).
يحمل Incoloy 800HT (UNS N08811) ضغوطًا أعلى مسموحًا بها من 800H بين 1100 درجة فهرنهايت و1650 درجة فهرنهايت، وكل حرارة 800HT تلبي أيضًا متطلبات 800H.
يجب أن يحتوي 800H على 0.05-0.10% من الكربون ورقم ASTM . 5 أو حجم الحبوب الخشنة؛ لا يحتوي Incoloy 800 العادي (UNS N08800) على أرضية كربونية ولا متطلبات لحجم الحبوب.
في نطاق الزحف، تحدد ASME الضغط المسموح به من قوة التمزق البالغة 100000 ساعة. وقد تم رفع معيار التمزق من 62.5% إلى 67% في عام 1969.
تنخفض قوة التمزق التمثيلية لمدة 100000 ساعة لـ 800H/800HT من 13.0 كيلو لكل بوصة مربعة (90 ميجا باسكال) عند 1200 درجة فهرنهايت إلى 0.8 كيلو بوصة لكل بوصة مربعة (5.5 ميجا باسكال) عند 1800 درجة فهرنهايت.
كيفية تحديد الضغط المسموح به من ASME لمكون 800H

- قم بتأكيد رقم UNS وحجم الحبوب على MTR.تحقق من UNS N08810 (800H) أو N08811 (800HT)، والكربون في نطاق 0.05-0.10%، ومتوسط حجم الحبوب ASTM No. 5 أو أكثر خشونة. وبدون ذلك، لا يتم تطبيق الضغوط الأعلى المسموح بها لنطاق الزحف.
- تأكد من كتاب التعليمات البرمجية الذي يحكم المكون.تتبع أجزاء غلاية الطاقة القسم الأول من ASME؛ تتبع أوعية الضغط القسم الثامن القسم 1. يقرأ كلاهما إجهاد التصميم الخاص بهما من القسم الثاني، الجزء د، لكن القسم الأول يتوقف عند 1500 درجة فهرنهايت (816 درجة) بينما يمتد القسم الثامن القسم 1 إلى 1800 درجة فهرنهايت (982 درجة).
- اقرأ إجهاد التصميم عند درجة حرارة التصميم، وليس عند درجة الحرارة المحيطة.يفقد 800H تقريبًا نصف الضغط المسموح به بين 1100 درجة فهرنهايت و1400 درجة فهرنهايت. قم دائمًا بإدخال الجدول عند درجة حرارة التصميم المعدني المستخدمة في الحساب.
- تحقق مما إذا كانت القواعد تعتمد على الوقت-أو تعتمد على الوقت-تتحكم في القواعد المستقلة.أقل من 1100 درجة فهرنهايت تقريبًا (593 درجة) تحدد قوة الشد والخضوع المسموح بها. وفوق ذلك، يتولى معدل الزحف وقوة التمزق البالغة 100000 ساعة المسؤولية وتنخفض الانخفاضات المسموح بها بشكل حاد.
- قم بتطبيق قواعد -الكفاءة وسمك الجدار-المشتركة في كتاب القواعد.استخدم صيغة القسم الأول أو القسم الثامن القسم 1 مع الإجهاد المسموح به الذي قرأته للتو، ثم أعد -فحص سقف درجة الحرارة للأكسدة والكربنة والتعرض لمرحلة سيجما-، والتي لا تغطيها جداول الكود.
تعد Incoloy 800H واحدة من السبائك القليلة التي يتم فيها ربط الرقم الموجود في شهادة المطحنة والرقم الموجود في حساب التصميم بسلسلة من المنطق لا يراها معظم المهندسين أبدًا. يؤدي اختبار التمزق-الذي يتم تشغيله لمدة 100000 ساعة - لأكثر من أحد عشر عامًا - إلى إنتاج نقطة واحدة على الرسم البياني. تقوم ASME بعد ذلك بتقسيم هذه النقطة على عامل أمان، ومقارنتها بمعياري زحف آخرين، ونشر النتيجة كسطر واحد في جدول. يحدد هذا الخط مدى سماكة أنبوب الإصلاح الخاص بك. تفتح هذه المقالة السلسلة بأكملها: بيانات الاختبار، وقواعد المدونة، ودرجات الحرارة المنشورة، والعواقب العملية لسمك الجدار، واختيار الدرجة والشراء.
ما هو Incoloy 800H، ولماذا يغير الحرف "H" الضغط المسموح به؟
"H" عبارة عن مواصفات شراء وليست علامة تسويقية. إنه يضمن أرضية كربون تبلغ 0.05-0.10% ومتوسط حجم حبيبات ASTM رقم . 5 أو أكثر خشونة، والمواد الوحيدة التي تلبي كلا الشرطين هي التي تحصل على الضغوط المرتفعة المسموح بها في درجة الحرارة في جداول ASME. قم بشراء Incoloy 800 العادي ولن تنطبق أي من هذه القيم.
والسبب هو البنية الدقيقة وليس الكيميائية. تشترك جميع الدرجات الثلاث من سلسلة 800 بشكل أساسي في نفس التحليل الأساسي - 30.0-35.0٪ نيكل، 19.0-23.0٪ كروم، 39.5٪ حد أدنى من الحديد - لذا فهي تتصرف بشكل متطابق تقريبًا في درجة حرارة الغرفة. يظهر الفصل فقط عندما يدخل الوقت ودرجة الحرارة في الصورة. إن الزحف في سبيكة الأوستنيتي هو إلى حد كبير انزلاق حدودي-: تنزلق الحبيبات فوق بعضها البعض على طول حدودها، وكلما زادت مساحة الحدود، كلما كان التشوه أسرع. تعني الحبوب الخشنة مساحة حدود أقل لكل وحدة حجم، لذا فهي تزحف بشكل أبطأ. يساعد الكربون بطريقة ثانية. أثناء التلدين في درجات الحرارة المرتفعة-يترسب على شكل كربيدات تحيط بالحبيبات والتي تثبت تلك الحدود وتقاوم الانزلاق.
تتعامل ASME مع هذا الأمر على محمل الجد لأن جدول التعليمات البرمجية هو منتج إحصائي، وليس نتيجة اختبار واحدة. لنشر الضغط المسموح به في النطاق المعتمد على الوقت-، يجب أن يكون لدى اللجنة قاعدة بيانات متعددة-للتمزق الحراري محكمة بما يكفي لتمكين الدفاع عن الانحدار المنخفض-. تنتشر درجات الحرارة-الدقيقة والمنخفضة-من الكربون على نطاق واسع جدًا بحيث لا تدعم هذا الانحدار، لذلك تنخفض 800 درجة من جدول درجة الحرارة المرتفعة- بينما تبقى 800H و800HT فيه.
جدول 1 - الحد من التركيب الكيميائي وحجم الحبوب: Incoloy 800، 800H و800HT
|
العنصر/الشرط |
800 (UNS N08800) |
800 ساعة (UNS N08810) |
800HT (UNS N08811) |
|
النيكل |
30.0-35.0 % |
30.0-35.0 % |
30.0-35.0 % |
|
الكروم |
19.0-23.0 % |
19.0-23.0 % |
19.0-23.0 % |
|
حديد |
39.5 دقيقة. |
39.5 دقيقة. |
39.5 دقيقة. |
|
الكربون |
0.10 كحد أقصى. |
0.05-0.10 % |
0.06-0.10 % |
|
الألومنيوم |
0.15-0.60 % |
0.15-0.60 % |
0.25-0.60 % |
|
التيتانيوم |
0.15-0.60 % |
0.15-0.60 % |
0.25-0.60 % |
|
الألومنيوم + التيتانيوم |
0.30-1.20 % |
0.30-1.20 % |
0.85-1.20 % |
|
حجم الحبوب ASTM |
غير محدد |
لا. 5 أو خشن |
لا. 5 أو خشن |
المصدر: النشرة الفنية الخاصة بـ Special Metals لسبائك INCOLOY 800H/800HT، الجدول 1. لاحظ أن نافذة تكوين 800HT تقع بالكامل داخل نافذة 800H، ولهذا السبب يمكن اعتماد كل حرارة 800HT لكلا أرقام UNS. بالنسبة لطلبات محددة، يقوم بعض المشترين بتقييد الألومنيوم والتيتانيوم في 800H إلى 0.4-0.7% للخدمة بين 1000 درجة فهرنهايت و1400 درجة فهرنهايت (540-760 درجة)، حيث تكون الليونة في درجة الحرارة المتوسطة أكثر أهمية من قوة التمزق القصوى.
كيف تقوم ASME بتحويل بيانات الزحف-الممزقة إلى ضغط مسموح به؟
في النطاق الزمني-يأخذ ASME أقل القيم الثلاث - 100 % من الإجهاد الذي ينتج عنه معدل زحف قدره 0.01 % لكل 1000 ساعة، و67 % من متوسط الإجهاد المسبب للتمزق في 100000 ساعة، و80 % من الحد الأدنى من الإجهاد المسبب للتمزق في 100000 ساعة. والمسموح المنشور هو أيهما أصغر.

تمثل هذه المقارنة الثلاثية-المحرك الكامل وراء جدول درجات الحرارة المرتفعة-. المعيار الأول يحمي من التشوه المفرط: الوعاء الذي يتمدد يفشل وظيفيا حتى لو لم ينكسر. أما الخياران الثاني والثالث فيحميان من التمزق، باستخدام كل من المتوسط والحد الأدنى لمجموعة البيانات بحيث لا تتمكن حرارة متفائلة واحدة من تضخيم المسموح به. يتمتع عامل التمزق بنسبة 67% بتاريخ يستحق المعرفة - فقد تم رفعه من 62.5% في عام 1969 بمجرد أن حكمت اللجنة على قاعدة بيانات التمزق المتنامية بأنها موثوقة بدرجة كافية، وتم رفع الحد الأدنى لمنحنى قوة الشد بنسبة 10% في نفس الوقت.
جدول 2 - كيف تقوم ASME بتعيين الضغط المسموح به: الوقت-القواعد المستقلة مقابل الوقت-القواعد التابعة
|
أساس |
قاعدة |
ما الذي يحمي منه |
|
قوة الشد |
ثلث (1/3.5) قوة الشد عند درجة الحرارة |
تنفجر تحت الضغط الزائد على المدى القصير-. |
|
قوة العائد |
ثلثي (2/3) 0.2% قوة الخضوع عند درجة الحرارة |
تشوه البلاستيك الإجمالي |
|
معدل الزحف |
100% من الضغط يعطي 0.01% زحف لكل 1000 ساعة |
تشوه مفرط على مدى عمر التصميم |
|
تمزق (متوسط) |
67% من متوسط الإجهاد يسبب التمزق خلال 100.000 ساعة |
تمزق طويل الأمد-عبر مجموعة الإنتاج |
|
التمزق (الحد الأدنى) |
80% من الحد الأدنى من الإجهاد الذي يسبب التمزق خلال 100,000 ساعة |
تمزق طويل الأمد-في أضعف درجات الحرارة التي تم اختبارها |
يتبع ذلك نقطتان عمليتان. أولاً، الإجهاد المسموح به هو دائمًا الحد الأدنى من القواعد المعمول بها، وبالتالي فإن المعيار الذي يحكم يمكن أن يتغير مع درجة الحرارة - ومعرفة أي واحد يحكم يخبرك بوضع الفشل الذي تصمم ضده. ثانيًا، العمر المرجعي البالغ 100000 ساعة يعادل 11.4 عامًا تقريبًا من الخدمة المستمرة. إنه تقليد تصميمي، وليس عمر خدمة متوقع: تعمل المكونات بشكل روتيني لفترة أطول بكثير لأن المسموح به يحمل بالفعل هامشًا كبيرًا.
أين يتم نشر ضغوط التصميم 800H، وما هو كتاب التعليمات البرمجية الذي يحكم الجزء الخاص بك؟
يقرأ كل كتاب حاكم إجهاد التصميم الخاص به 800H من القسم II (المواد) من ASME، والجزء D (الخصائص)، ولكنها لا تسمح جميعها بنفس درجة الحرارة القصوى. القسم الأول يسمح بالخدمة حتى 1500 درجة فهرنهايت (816 درجة)، القسم الثامن القسم 1 إلى 1800 درجة فهرنهايت (982 درجة)، القسم الثامن القسم 2 فقط إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة)، والقسم الثالث يتم التعامل مع البناء النووي بشكل منفصل.
هذا هو الشيء الوحيد الأكثر فائدة لفهم بيانات كود 800H، لأنه يعني أن عبارة "الضغط المسموح به لرمز الغلاية" و"الضغط المسموح به لأوعية الضغط" عادة ما تصف نفس الرقم. إن التمييز الذي يهم ليس القيمة، بل السقف. يتم تغطية جزء غلاية الطاقة المصنوع من 800H عند 1500 درجة فهرنهايت (816 درجة) بغض النظر عن مقدار القوة التي تحتفظ بها السبيكة فوق ذلك، في حين يمكن تصميم وعاء القسم الثامن القسم 1 إلى 1800 درجة فهرنهايت (982 درجة).
جدول 3 - تغطية ASME لـ Incoloy 800H (UNS N08810)
|
كتاب التعليمات البرمجية |
من أين يأتي ضغط التصميم |
الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها |
مرجع إضافي |
|
القسم الأول (غلايات الطاقة) |
القسم الثاني، الجزء د |
1500 درجة فهرنهايت (816 درجة) |
حالة الكود 1325 |
|
القسم الثامن، القسم 1 |
القسم الثاني، الجزء د |
1800 درجة فهرنهايت (982 درجة) |
قضية الكود 1983 |
|
القسم الثامن، القسم 2 |
القسم الثاني، الجزء د (جدول القسم. 2) |
800 درجة فهرنهايت (427 درجة) |
- |
|
القسم الثالث، الفئة 1 |
القسم الثاني، الجزء د (جدول القسم. 2) |
لكل حالة رمز |
N-201, N-253, N-254 |
|
القسم الثالث، الفئة 2 |
القسم الثاني، الجزء د (جدول القسم. 1) |
لكل حالة رمز |
N-201, N-253, N-254 |
المصدر: النشرة الفنية للمعادن الخاصة، قسم رمز الغلايات وأوعية الضغط ASME. تحذير واحد ينطبق على كل صف: حالات رمز ASME هي مستندات حية. تتم مراجعة القضايا رقم 1325 و1983 وقضية 800HT لعام 1987 بشكل دوري، أو دمجها في دفاتر القواعد، أو إلغاؤها بمجرد اكتمال التأسيس. قبل الانتهاء من أي تصميم، تأكد من الحالة الحالية للحالة وإصدار القسم الثاني، الجزء د المحدد في مشروعك.
إذا كنت تقوم بتوريد المواد اللازمة لأعمال القسم الأول أو القسم الثامن، فإن مركز المنتج الخاص بذلكلوحة Incoloy 800H والأنابيب والباريسرد مواصفات ASTM وASME التي نوفرها عادةً مقابلها، وصفحة درجة Incoloy 800HTيغطي خيار UNS N08811 الأعلى المسموح به.
ما الذي يظهره ممثل الزحف -بيانات التمزق لـ 800H/800HT فعليًا؟
تنخفض قوة التمزق بأكثر من مرتبة عبر نافذة التصميم العملي. تنخفض قوة التمزق التمثيلية لمدة 100000-ساعة من 13.0 كيلو لكل بوصة مربعة (90 ميجا باسكال) عند 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) إلى 0.8 كيلو لكل بوصة مربعة (5.5 ميجا باسكال) عند 1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) - وهو انخفاض بمقدار ستة عشر ضعفًا عند ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 600 درجة فهرنهايت.

وهذا الانهيار هو السبب الرئيسي وراء كون تصميم درجة الحرارة المرتفعة-نظامًا مختلفًا عن تصميم درجة حرارة الغرفة-. قد يشهد وعاء الضغط المصمم في الظروف المحيطة اختلافًا في الضغط المسموح به بنسبة 20% عبر غلاف التشغيل بالكامل. مكون 800H يمتد من 1200 درجة فهرنهايت إلى 1800 درجة فهرنهايت ويرى أنه يختلف بنسبة 1500%. كل شيء يتعلق بالتصميم - سمك الجدار، وتباعد الدعم، وبدلات التمدد الحراري-، وعدد الأنابيب - مدفوع بالنقطة الأكثر سخونة في النظام.
جدول 4 - قوة التمزق التمثيلية لسبائك INCOLOY 800H/800HT (ksi / MPa)
|
درجة حرارة |
10,000 h |
30,000 h |
50,000 h |
100,000 h |
|
1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) |
17.5 / 121 |
15.0 / 103 |
14.0 / 97 |
13.0 / 90 |
|
1300 درجة فهرنهايت (705 درجة) |
11.0 / 76 |
9.5 / 66 |
8.8 / 61 |
8.0 / 55 |
|
1400 درجة فهرنهايت (760 درجة) |
7.3 / 50 |
6.3 / 43 |
5.8 / 40 |
5.3 / 37 |
|
1500 درجة فهرنهايت (815 درجة) |
5.2 / 36 |
4.4 / 30 |
4.1 / 28 |
3.7 / 26 |
|
1600 درجة فهرنهايت (870 درجة) |
3.5 / 24 |
3.0 / 21 |
2.8 / 19 |
2.5 / 17 |
|
1700 درجة فهرنهايت (925 درجة) |
1.9 / 13 |
1.6 / 11 |
1.4 / 10 |
1.2 / 8.3 |
|
1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) |
1.2 / 8.3 |
1.0 / 6.9 |
0.9 / 6.2 |
0.8 / 5.5 |
المصدر: النشرة الفنية للمعادن الخاصة، جدول 7 - التمزق التمثيلي-قيم القوة. اقرأ النصف الثاني من هذا العنوان بعناية. هذه قيم تمثيلية أو نموذجية. ASME لا تستخدمها مباشرة؛ فهو يستخدم تراجعات منضمة أقل- عبر قاعدة البيانات الحرارية المتعددة- الكاملة، ولهذا السبب يكون الكود المجدول المسموح به عادةً أقل من أي شيء تحسبه من هذا الجدول. ما يفيد الجدول هو الشكل: فهو يوضح مدى سرعة فقدان القوة، ومدى الحياة الإضافية التي تشتريها عن طريق تفريغ أحد المكونات، ومكان سقف درجة الحرارة العملي.
ملاحظة أخرى من نفس الجدول تفاجئ الناس. الانتقال من 50,000 ساعة إلى 100,000 ساعة - مضاعفة عمر التصميم - يكلف فقط حوالي 7% من الضغط المسموح به عند 1200 درجة فهرنهايت. الانتقال من 1600 درجة فهرنهايت إلى 1700 درجة فهرنهايت - ارتفاع بنسبة 6% في درجة الحرارة المطلقة - يكلف أكثر من 50%. تهيمن درجة الحرارة على الحياة أكثر بكثير من الحياة المستهدفة.
ما هو الضغط المسموح به الذي تشير إليه بيانات التمزق عند كل درجة حرارة؟
إن تطبيق معيار التمزق بنسبة 67%-من-متوسط-المدونة على البيانات التمثيلية لمدة 100000 ساعة يعطي ضغوط تصميم إرشادية تبلغ حوالي 8.7 كيلو بوصة مربعة (60 ميجا باسكال) عند 1200 درجة فهرنهايت وتنخفض إلى حوالي 0.54 كيلو بوصة مربعة (3.7 ميجا باسكال) عند 1800 درجة فهرنهايت. القيم المجدولة فعليًا في القسم الثاني، الجزء د هي عادةً لا يزال أقل، لأن ASME يتراجع عن الحد الأدنى لقاعدة البيانات الكاملة بدلاً من النتائج النموذجية.
من الجدير أن نكون واضحين بشأن سبب عرضنا لعمود مشتق على الإطلاق. تعيد معظم المقالات المنشورة إنتاج جدول رموز دون الإشارة إلى مصدره، وهو ما يترك القارئ غير قادر على التحقق من سلامة -الرقم أو الاستيفاء بين درجات الحرارة. إن عرض الاشتقاق يجعل الجدول قابلاً للتدقيق: إذا كنت تعرف قوة التمزق وتعرف المعيار، فيمكنك إعادة بناء المسموح به ومعرفة القاعدة التي تتحكم على الفور. تم تصنيف الجدول أدناه على أنه إرشادي لسبب - استخدمه لفهم شكل المنحنى وللتعرف على الأخطاء الجسيمة، ثم اقرأ رقم الربط من إصدار التعليمات البرمجية الذي يحدده مشروعك.
جدول 5 - إجهاد التصميم الإرشادي لـ 800H مشتق من بيانات التمزق التمثيلية باستخدام معيار التمزق بنسبة 67%
|
درجة حرارة |
قوة التمزق التمثيلية 100000 ساعة |
إجهاد التصميم الإرشادي (0.67 × التمزق) |
الموضع المتوقع مقابل جدول التعليمات البرمجية |
|
1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) |
13.0 كيلو لكل بوصة مربعة (90 ميجا باسكال) |
8.7 كيلو لكل بوصة مربعة (60 ميجا باسكال) |
قيمة الكود عادة أدناه |
|
1300 درجة فهرنهايت (705 درجة) |
8.0 كيلو لكل بوصة مربعة (55 ميجا باسكال) |
5.4 كيلو لكل بوصة مربعة (37 ميجا باسكال) |
قيمة الكود عادة أدناه |
|
1400 درجة فهرنهايت (760 درجة) |
5.3 كيلو لكل بوصة مربعة (37 ميجا باسكال) |
3.6 كيلو لكل بوصة مربعة (24 ميجا باسكال) |
قيمة الكود عادة أدناه |
|
1500 درجة فهرنهايت (815 درجة) |
3.7 كيلو لكل بوصة مربعة (26 ميجاباسكال) |
2.5 كيلو لكل بوصة مربعة (17 ميجا باسكال) |
القسم الأول درجة حرارة السقف |
|
1600 درجة فهرنهايت (870 درجة) |
2.5 كيلو لكل بوصة مربعة (17 ميجا باسكال) |
1.7 كيلو لكل بوصة مربعة (11 ميجا باسكال) |
القسم الثامن القسم . 1 فقط |
|
1700 درجة فهرنهايت (925 درجة) |
1.2 كيلو لكل بوصة مربعة (8.3 ميجا باسكال) |
0.80 كيلو لكل بوصة مربعة (5.5 ميجا باسكال) |
القسم الثامن القسم . 1 فقط |
|
1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) |
0.8 كيلو لكل بوصة مربعة (5.5 ميجا باسكال) |
0.54 كيلو لكل بوصة مربعة (3.7 ميجا باسكال) |
القسم الثامن القسم . 1 السقف |
ملاحظة: هذه القيم المشتقة عبارة عن إعادة بناء تعليمية من بيانات ممثل المنتج، وليست قيم التعليمات البرمجية. يظل القسم الثاني من ASME، الجزء D هو المصدر الملزم الوحيد للتصميم. تأكد دائمًا من الإصدار ورقم UNS ونموذج المنتج وحالة المعالجة الحرارية-قبل استخدام أي رقم في أي عملية حسابية.
لماذا ينهار الضغط المسموح به فوق حوالي 1100 درجة فهرنهايت (593 درجة)؟
لأن القاعدة الحاكمة تتغير. أقل من 1100 درجة فهرنهايت تقريبًا (593 درجة) يتم تحديد المسموح به بواسطة قوة الشد والخضوع، والتي تتحلل ببطء مع درجة الحرارة. وفوق ذلك، يتولى الزحف والتمزق زمام الأمور، وتضعف قوة التمزق بشكل كبير تقريبًا، وبالتالي فإن المسموح به يسقط بشكل أسرع بكثير مما يوحي به منحنى الشد.

بيانات الشد تجعل التباين ملموسًا. تنخفض قوة الشد لـ 800H/800HT من حوالي 77 ksi عند درجة حرارة الغرفة إلى حوالي 32 ksi عند 1400 درجة فهرنهايت - بمعامل 2.4. تنخفض قوة التمزق خلال نفس الفترة بمقدار خمسة عشر ضعفًا تقريبًا. تتصرف قوة الخضوع بشكل مختلف مرة أخرى: فهي تظل مسطحة بشكل ملحوظ، حوالي 14-17 كيلو لكل بوصة مربعة، عبر نطاق 1000-1600 درجة فهرنهايت بالكامل. إذا صممت فقط مقابل الإنتاجية، فسوف تستنتج أن 800H لا يتأثر بشكل أساسي بدرجة الحرارة، وسيكون هذا الاستنتاج خاطئًا بشكل خطير في الخدمة المستدامة.
جدول 6 - خصائص الشد النموذجية لسبائك INCOLOY 800H/800HT عند درجة الحرارة
|
درجة حرارة |
قوة الشد |
قوة الخضوع 0.2% |
استطالة |
|
70 درجة فهرنهايت (20 درجة) |
77 كيلو لكل بوصة مربعة (531 ميجا باسكال) |
29 كيلو لكل بوصة مربعة (200 ميجاباسكال) |
52 % |
|
1000 درجة فهرنهايت (540 درجة) |
63.5 كيلو لكل بوصة مربعة (438 ميجا باسكال) |
16.5 كيلو لكل بوصة مربعة (114 ميجا باسكال) |
51 % |
|
1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) |
55.7 كيلو لكل بوصة مربعة (384 ميجا باسكال) |
14.8 كيلو لكل بوصة مربعة (102 ميجا باسكال) |
50 % |
|
1400 درجة فهرنهايت (760 درجة) |
32.3 كيلو لكل بوصة مربعة (223 ميجا باسكال) |
14.4 كيلو لكل بوصة مربعة (99 ميجا باسكال) |
78 % |
|
1600 درجة فهرنهايت (870 درجة) |
18.6 كيلو لكل بوصة مربعة (128 ميجا باسكال) |
11.6 كيلو لكل بوصة مربعة (80 ميجا باسكال) |
120 % |
|
1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) |
10.2 كيلو لكل بوصة مربعة (70 ميجا باسكال) |
8.9 كيلو لكل بوصة مربعة (61 ميجا باسكال) |
120 % |
هناك دليلان يختبئان في هذا الجدول. الأول هو الاستطالة: ترتفع من 50% إلى 120% بين 1200 درجة فهرنهايت و1600 درجة فهرنهايت. وهذا لا يعني أن السبيكة تصبح أكثر ليونة بأي معنى مفيد -، إنها العينة الزاحفة أثناء الاختبار نفسه، والإجهاد المتراكم الذي تسجله آلة الاختبار على أنه استطالة. والثاني هو الاختلاف بين الشد والمردود: عند 1800 درجة فهرنهايت يكونان ضمن 1.3 كيلو بوصة مربعة من بعضهما البعض. احتياطي القوة يختفي، وهو بالضبط النظام الذي يجب أن تتولى فيه القواعد{11}}الاعتمادية على الوقت.
ما هو المعيار الذي يحكم: معدل الزحف أم التمزق؟
بالنسبة إلى 800H، تتحكم معايير التمزق في معظم نافذة التصميم العملي، وعادةً لا يكون معيار معدل الزحف- هو المعيار المحدد. وهذا مهم لأنه يخبرك أن وضع الفشل الذي تصمم ضده هو التمزق، وليس التشوه المفرط.
يمكنك التحقق من ذلك بدون كتاب الرموز. يستخدم معيار معدل الزحف- معدل 0.01 % لكل 1000 ساعة، وهو 1 × 10^-5 % لكل ساعة. غالبًا ما يتم نقل بيانات معدل-الزحف-الحد الأدنى المنشورة للسبائك عند 1 x 10^-4 % في الساعة - أسرع بعشر مرات - وتعطي 6.0 كيلو لكل بوصة مربعة عند 1400 درجة فهرنهايت و1.05 كيلو بوصة لكل بوصة عند 1800 درجة فهرنهايت. يتدرج معدل الزحف مع قوة من خمسة إلى سبعة تقريبًا عند درجات الحرارة هذه، وبالتالي تقليل المعدل بمقدار يتطلب عامل العشرة خفض الضغط بعامل يتراوح بين 1.4 إلى 1.5 تقريبًا. يؤدي ذلك إلى وضع إجهاد -معدل-الزحف المحدود بالقرب من 4 كيلو لكل بوصة مربعة عند 1400 درجة فهرنهايت وبالقرب من 0.7 كيلو لكل بوصة مربعة عند 1800 درجة فهرنهايت - وكلاهما أعلى من القيم المشتقة من التمزق في الجدول 5. يفوز التمزق.
المعنى العملي هو أن الجزء 800H الذي يصل إلى عمره التصميمي يكون أكثر عرضة للتشقق بدلاً من الترهل. ولذلك فإن برامج الفحص لأنابيب الإصلاح والتكسير تعطي الأولوية لاكتشاف الشقوق - الصبغة المخترقة والموجات فوق الصوتية والتكرار - على مسح الأبعاد، وتركز على حرارة اللحام -المناطق المتضررة وعلى الأجزاء الأكثر سخونة من الأنبوب.
كيف يمكنك استقراء حياة الزحف-الممزقة باستخدام معلمة لارسون-ميلر؟
تعمل معلمة Larson-Miller على دمج درجة الحرارة والوقت في رقم واحد، بحيث يمكن لاختبار 1000 ساعة التنبؤ بسلوك 100000 ساعة. بالنسبة إلى 800H/800HT، تكون العلاقة P=(T + 460) x (22.93 + log t) x 10^-3، مع T بالدرجة F وt بالساعات.
المنطق هو أن الزحف يتم تنشيطه حراريًا: حيث يؤدي رفع درجة الحرارة إلى تسريع آليات الضرر نفسها التي قد ينتجها التشغيل لفترة أطول، لذا فإن درجة الحرارة والوقت قابلان للتبادل للحصول على تقريب جيد. من الناحية العملية، يمكنك حساب P لدرجة حرارة الخدمة والعمر المستهدف، ثم قراءة الضغط المقابل من منحنى لارسون -ميلر الرئيسي للسبائك.
هذه الطريقة مفيدة حقًا، وسهلة الاستخدام حقًا. وتتناثر بيانات التمزق بعامل يبلغ نحو اثنين في الحياة عند إجهاد ثابت، لذا ينبغي التعامل مع أي استقراء فردي كتقدير بنطاق حوله، وليس كتوقع. تفترض المعلمة أيضًا أن آلية تشوه واحدة تعمل عبر النطاق؛ إذا تغيرت الآلية - بقدر ما تستطيع عندما يخشن هطول الأمطار على مدى عقود - فإن انجرافات الاستقراء.
استخدمه في الاستيفاء والفحص وتصنيف{0}العمر المتبقي عبر الفرن. لا تستخدمه لتبرير دفع مكون أعلى من الضغط المسموح به في الكود.
Incoloy 800H vs 800HT vs 800: ما هو الضغط المسموح به الذي يدعمه MTR فعليًا؟
تقرير اختبار المطحنة هو الذي يقرر، وليس ملاحظة الرسم الخاصة بك. 800يتحمل HT أعلى الضغوط المسموح بها بين 1100 درجة فهرنهايت و1650 درجة فهرنهايت؛ 800H هو التالي. عادي 800 لا يحتوي على كود-مدرج الزحف-نطاق الضغط المسموح به على الإطلاق. إذا لم يُظهر تقرير منتصف المدة شريط الكربون وحجم الحبوب، فلن يكون لديك 800H بغض النظر عما ينص عليه أمر الشراء.
الجدول 7 - مصفوفة المؤهلات: ما يجب أن توضحه كل درجة
|
متطلبات |
800 (N08800) |
800H (N08810) |
800HT (N08811) |
|
الفرقة الكربونية |
لا يوجد حد أدنى |
0.05-0.10 % |
0.06-0.10 % |
|
الألومنيوم + التيتانيوم |
0.30-1.20 % |
0.30-1.20 % |
0.85-1.20 % |
|
حجم الحبوب |
غير محدد |
ASTM رقم . 5 أو خشن |
ASTM رقم . 5 أو خشن |
|
يصلب النهائي |
لكل المواصفات |
التلدين بدرجة حرارة عالية-ينتج حبوبًا خشنة |
2100 درجة فهرنهايت (1149 درجة) الحد الأدنى |
|
نطاق الزحف-رمز مسموح به |
غير مدرجة |
نعم - القسم الأول إلى 1500 درجة فهرنهايت، القسم الثامن القسم . 1 إلى 1800 درجة فهرنهايت |
نعم - أعلى من 800H من 1100-1650 درجة فهرنهايت |
|
شهادة مزدوجة |
لا |
800H فقط |
يلبي كلا من N08811 وN08810 |
|
أفضل-خدمة مناسبة |
أقل من 1100 درجة فهرنهايت تقريبًا، دورة حرارية |
الضغط المستمر، 1100-1500 درجة فهرنهايت |
خدمة طويلة الأمد-، 760-980 درجة |
تستحق نقطة التصديق المزدوج-التأكيد عليها لأنها تُقرأ بشكل خاطئ بشكل روتيني. نظرًا لأن نافذة التركيب 800HT تقع بالكامل داخل نافذة 800H، فيمكن دائمًا اعتماد حرارة 800HT على أنها 800H أيضًا. والعكس غير صحيح: لا يمكن اعتماد اجتماع الحرارة N08810 فقط على أنه 800HT إلا إذا كان يلبي أيضًا متطلبات المعالجة الإضافية للكربون والألومنيوم-بالإضافة إلى-التيتانيوم-والمعالجة الحرارية. لذلك، إذا تم حساب تصميمك على الضغوط المسموح بها 800HT، فيجب أن يعرض MTR N08811 - وشهادة 800H-فقط تجبرك على العودة إلى القيم الأقل.
صفحات الصف لدينا لإنكولوي 800, إنكولوي 800Hوإنكولوي 800HTحدد تغطية المواصفات الكاملة لكل منها، وهذا الدليل إلى 800HTيتعمق أكثر في متطلبات UNS N08811.
كيف يترجم الإجهاد المسموح به إلى سمك جدار الأنابيب؟
يتناسب سمك الجدار بشكل عكسي مع الإجهاد المسموح به، وبالتالي فإن الانهيار في الإجهاد المسموح به فوق 1100 درجة فهرنهايت يتم دفع ثمنه مباشرة في الفولاذ. في المثال العملي أدناه، يؤدي نقل درجة الحرارة التصميمية من 1200 درجة فهرنهايت إلى 1600 درجة فهرنهايت إلى مضاعفة الجدار المطلوب - بمقدار خمسة أضعاف، كما يزيد وزن الأنبوب وحجم اللحام وتكلفة المادة بمقدار خمسة أضعاف لنفس الضغط.

يستخدم المثال نموذج تصميم الضغط القياسي -t=P x D / (2S + 0.8P) لأنبوب غير ملحوم بكفاءة وصل تبلغ 1.0 ومعامل Y قدره 0.4. خذ أنبوبًا مصلحًا بقطر خارجي يبلغ 4.000 بوصة عند ضغط تصميم داخلي يبلغ 500 رطل لكل بوصة مربعة.
جدول 8 - مثال عملي: سمك الجدار المطلوب مقابل درجة حرارة التصميم (4.000 بوصة OD، 500 رطل لكل بوصة مربعة، سلس، E=1.0، Y=0.4)
|
درجة حرارة التصميم |
الإجهاد المسموح به S |
سمك الجدار المحسوب |
وزن الأنبوب النسبي |
|
1200 درجة فهرنهايت (650 درجة) |
8.7 كيلو لكل بوصة مربعة (60 ميجا باسكال) |
0.112 بوصة (2.8 ملم) |
1.0x (خط الأساس) |
|
1400 درجة فهرنهايت (760 درجة) |
3.6 كيلو لكل بوصة مربعة (24 ميجا باسكال) |
0.263 بوصة (6.7 ملم) |
2.3x |
|
1600 درجة فهرنهايت (870 درجة) |
1.7 كيلو لكل بوصة مربعة (11 ميجا باسكال) |
0.526 بوصة (13.4 ملم) |
4.7x |
|
1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) |
0.54 كيلو لكل بوصة مربعة (3.7 ميجا باسكال) |
1.35 بوصة (34 مم) - يتجاوز صلاحية الجدار الرقيق-. |
غير عملي في ظل هذا الضغط |
هناك درسان يخرجان من هذا الجدول، ولا يتضح أي منهما من خلال قراءة جدول التعليمات البرمجية وحده. أولاً، تعد اقتصاديات تصميم درجات الحرارة المرتفعة- قاسية فوق حوالي 1500 درجة فهرنهايت: في مرحلة ما يصبح الجدار المطلوب لتحمل الضغط ثقيلًا للغاية بحيث يعاني الأنبوب من تلف الإرهاق الحراري- الناتج عن تدرج درجة الحرارة الخاص به، والإجابة الصحيحة هي خفض الضغط أو تغيير السبيكة بدلاً من الاستمرار في إضافة السُمك. ثانيًا، يفسر سبب وجود 800HT. لا يعد التحسن بنسبة 20% في الضغط المسموح به عند 700-800 درجة خطأ تقريبيًا - عبر فرن يحتوي على عدة مئات من الأنابيب المشعة، فهذا هو الفرق بين مشروع قابل للتطبيق ومشروع غير قابل للتطبيق.
ما الذي لا يغطيه الإجهاد المسموح به من ASME؟
يتناول جدول الكود الحمل الميكانيكي فقط. لا يذكر شيئًا عن الأكسدة، أو الكربنة، أو النيترة، أو تكوين طور سيجما- أو التعب الحراري، وفي معظم خدمة 800H، تُنهي تلك الآليات البيئية عمر المكون قبل فترة طويلة من حدوث الزحف.
هذه هي الفجوة الأكثر شيوعًا بين التصميم المتوافق مع القواعد-والتصميم الدائم. قد يكون حجم أنبوب الإصلاح مثاليًا مقابل الإجهاد المسموح به في القسم الثامن ويظل فاشلاً خلال خمس سنوات من الكربنة، مما يؤدي إلى هشاشة السطح الداخلي وتدمير ليونة الزحف في نفس الطبقة التي تحمل أعلى الإجهاد. ولا يرفض الضغط المسموح به تفسير ذلك، لأن القواعد تفترض أن المصمم قد أكد بالفعل أن البيئة مقبولة.
جدول 9 - الحدود البيئية التي تقع خارج جدول الضغط- المسموح به
|
آلية |
حيث يعض |
ما يجب على المصمم فعله |
|
أكسدة |
أعلى من 1800 درجة فهرنهايت (980 درجة) تقريبًا في الهواء أو البخار |
تطبيق بدل التآكل أو خفض درجة حرارة المعدن |
|
الكربنة |
أجواء غنية بالهيدروكربونات وثاني أكسيد الكربون-، تتراوح بين 1400 و1900 درجة فهرنهايت |
التحكم في الجو، ومراقبة درجة حرارة المعدن، والنظر في ارتفاع نسبة الكروم |
|
سيجما-تقصف المرحلة |
ما يقرب من 1100-1600 درجة فهرنهايت (595-870 درجة) بعد التعرض لفترة طويلة |
الحد من الوقت في النطاق، والتحقق من المتانة بعد التعرض للخدمة |
|
التعب الحراري |
بدء-تشغيل وإيقاف تشغيل الدراجة |
دعم التفاصيل والمرونة، والحد من شدة ركوب الدراجات |
|
زحف-تفاعل التعب |
ركوب الدراجات بالإضافة إلى الحمل المستمر في درجة الحرارة |
استخدم فحص الإرهاق الزحف-حيثما تتطلب المدونة ذلك |
لاحظ التداخل في هذا الجدول. النطاق الذي تتشكل فيه مرحلة سيجما - تقريبًا من 1100 درجة فهرنهايت إلى 1600 درجة فهرنهايت - هو بالضبط النطاق الذي يكون فيه 800H أكثر فائدة. وهذا ليس تناقضًا: فالسيجما يتشكل ببطء، وتوازن الألومنيوم والتيتانيوم في السبيكة من المقرر أن يؤخر ذلك. ولكن هذا تذكير بأن المادة يمكن أن تكون متوافقة مع الكود-مع الضغط ولكنها لا تزال تقترب من الحد البيئي، ولهذا السبب فإن مراقبة الحالة أكثر أهمية من الحساب في هذه الخدمة.
كيف يؤثر اللحام على الحياة الزاحفة والإجهاد المسموح به؟
اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة-هي دائمًا تقريبًا موقع الحد من العمر-في مكون 800H. يطبق تصميم التعليمات البرمجية عامل كفاءة مشترك على اللحام، والقاعدة العملية في خدمة الزحف هي أن التجميع لن يتفوق على أضعف مناطقه بغض النظر عن قيمة الجدول المعدني الأساسية-.

علم المعادن يشرح السبب. كان المعدن الأساسي عبارة عن محلول صلب عند درجة حرارة 2100-2200 درجة فهرنهايت (1150-1200 درجة ) خصيصًا لزراعة الحبوب الخشنة ووضع الكربون في مكان يقاوم الزحف. ولا يمكن لدورة اللحام الحرارية أن تنتج ذلك. تشهد المنطقة المتأثرة بالحرارة- انحرافًا سريعًا عبر نطاق هطول الكربيد وينتهي الأمر ببنية مجهرية مختلفة، غالبًا بمنطقة دقيقة الحبيبات مجاورة للمعدن الأساسي الخشن. وتتركز سلالة الزحف في عدم التطابق هذا، وهذا هو السبب في أن حالات الفشل الميداني في ضفائر الإصلاح ومشعبات المخرج تتجمع عند اللحامات بدلاً من الأطوال المستقيمة.
جدول 10 - اختيار معادن الحشو لخدمة درجة حرارة مرتفعة 800H-.
|
حشو |
تصنيف AWS |
متى تستخدمه |
|
سلك ERNiCr-3 / قطب كهربائي ENiCrFe-3 |
A5.14 / A5.11 |
حشو مطابق قياسي لخدمة 800H أقل من حوالي 1450 درجة فهرنهايت (790 درجة) |
|
سلك ERNiCrCoMo-1 / القطب الكهربائي ERNiCrCoMo-1 |
A5.14 / A5.11 |
حيث يكون الحد الأقصى لقوة اللحام- مطلوبًا عند تمزق المعدن |
|
را 330-04 (N08334) |
فئة A5.14 |
حيث يكون معامل التمدد الحراري المطابق أكثر أهمية من قوة الذروة |
تمثل المعالجة الحرارية اللاحقة-لللحام النصف الآخر من القصة. بالنسبة لتجميعات 800H في خدمة الزحف، يتم تحديد تخفيف الضغط عند حوالي 1600 درجة فهرنهايت (870 درجة ) لمدة ساعة واحدة لكل بوصة من السمك - بحد أدنى نصف ساعة - متبوعًا بتبريد الهواء لتقليل خطر تشقق استرخاء الإجهاد فوق حوالي 1000 درجة فهرنهايت (538 درجة). عندما يتطلب حجم المكون والخدمة خصائص كاملة، يتم استخدام حل كامل عند درجة حرارة 2100 درجة فهرنهايت (1150 درجة) بدلاً من ذلك. ملكناتوجيهات اللحام لسبائك النيكليغطي الممارسة العامة، وينطبق نفس النظام على 800H.
كيف يمكن مقارنة 800H مع Inconel 625 وHastelloy X و310S عند درجة حرارة عالية؟
800H هي الإجابة الصحيحة عندما يكون المتطلب السائد هو قوة الزحف تحت ضغط مستمر عند 1100-1800 درجة فهرنهايت في جو عملية الكربنة أو الأكسدة. فوق حوالي 1500 درجة فهرنهايت، أو حيث تهيمن الأكسدة، يكون Hastelloy X أقوى؛ أقل من 1200 درجة فهرنهايت تقريبًا، أو حيث يهيمن التآكل المائي، فإن Inconel 625 هو الخيار الأفضل؛ يعد 310S خيارًا منخفض التكلفة فقط عندما يكون الضغط منخفضًا.
جدول 11 - اختيار السبائك ذات درجة الحرارة المرتفعة-: مقارنة نوعية
|
سبيكة |
شخصية زحف |
نافذة عملية |
حد الحياة المهيمنة |
أفضل-خدمة مناسبة |
|
إنكولوي 800H (N08810) |
جيد؛ الرمز المسموح به حتى 1800 درجة فهرنهايت بموجب القسم الثامن Div. 1 |
1100-1800 درجة فهرنهايت (595-980 درجة) |
الأكسدة والكربنة |
أنابيب المصلح والتكسير، أسلاك التوصيل المصنوعة، والرؤوس |
|
إنكولوي 800HT (N08811) |
أفضل من 800H من 1100-1650 درجة فهرنهايت |
760-980 درجة (1400-1800 درجة فهرنهايت) |
الأكسدة والكربنة |
خدمة الإصلاح والتكسير-طويلة العمر |
|
إنكونيل 625 (N06625) |
قوية أقل من حوالي 1200 درجة فهرنهايت؛ ميزة الزحف تتلاشى أعلى |
المبردة إلى حوالي 1200 درجة فهرنهايت |
التآكل المائي، مياه البحر، الأحماض |
الخدمات الكيميائية والبحرية والغاز الطبيعي المسال |
|
هاستيلوي إكس (N06002) |
أقوى هذه المجموعة فوق حوالي 1500 درجة فهرنهايت |
1500-2200 درجة فهرنهايت (815-1205 درجة) |
أكسدة |
توربينات الغاز، وأجهزة الأفران، والغاز الساخن-عالي السرعة |
|
غير القابل للصدأ 310S |
قوة زحف منخفضة. ليست سبيكة تصميم زاحفة-. |
تصل إلى حوالي 1500 درجة فهرنهايت (815 درجة) |
سيجما-تقصف الطور، الأكسدة |
تركيبات ودعامات للأفران منخفضة الضغط-. |
يتم إجراء المقارنة بشكل متعمد لأن العدد الصحيح لأي من هذه السبائك يعتمد على إصدار الكود وشكل المنتج وحالة المعالجة الحرارية. ما يهدف الجدول إلى إظهاره هو شكل القرار. إذا كانت درجة حرارتك مرتفعة وبيئتك عبارة عن غاز معالجة، فعادةً ما يكون 800H أو 800HT هو الصحيح. إذا كانت درجة حرارتك مرتفعة وبيئتك تتأكسد بضغط منخفض، فقد يكون Hastelloy X أو الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر اقتصادا. إذا كانت درجة حرارتك معتدلة وبيئتك رطبة ومسببة للتآكل، فإن جدول الزحف ليس مشكلتك على الإطلاق.
للحصول على مقارنات أعمق، انظرنطاق درجة الحرارة إنكونيل 625, هاستيلوي إكس، والفولاذ المقاوم للصدأ 310S.
ما هي الأخطاء الأكثر شيوعًا التي يرتكبها المهندسون عند استخدام بيانات كود 800H؟
الأخطاء الأربعة المتكررة هي طلب 800 عادي لخدمة الزحف، وقراءة الضغط المسموح به عند درجة حرارة خاطئة، بافتراض أن 800H و800HT قابلان للتبادل، ومعالجة قيمة الكود كحد بيئي. يمكن تجنب كل هذه الحالات الأربعة من خلال فحص شهادة المطحنة لمدة -دقيقتين.

شراء Incoloy 800 حيث يفترض التصميم 800H. بدون أرضية الكربون وحجم حبيبات ASTM No. 5، لا يتم تطبيق الضغوط المرتفعة المسموح بها لدرجة الحرارة - والتصميم غير متوافق مع الكود -.
قراءة المسموح به في درجة الحرارة المحيطة. درجة الحرارة التصميمية هي درجة حرارة المعدن في ظل أسوأ ظروف تشغيل موثوقة، بما في ذلك تأثير التلوث الداخلي أو اصطدام اللهب الذي يرفعها.
بافتراض أن 800H و800HT هما نفس المادة. 800HT تحمل ضغوطًا أعلى مسموحًا بها بين 1100 درجة فهرنهايت و1650 درجة فهرنهايت، وتدعمها شهادة N08811 فقط.
باستخدام تصميم القسم الأول فوق 1500 درجة فهرنهايت. القسم الثامن القسم 1 يسمح بـ 1800 درجة فهرنهايت، لكن القسم الأول لا يسمح بذلك، وبالتالي يمكن أن يكون لنفس المادة سقفان مختلفان اعتمادًا على الكتاب الحاكم.
إهمال اللحام. عادةً ما يتحكم عامل كفاءة المفصل والبنية الدقيقة للمنطقة المتأثرة بالحرارة- في عمر التجميع.
معالجة الإجهاد المسموح به كعدد شامل للتآكل. تعتبر مرحلة الأكسدة والكربنة وسيجما بمثابة فحوصات منفصلة.
خلط إصدارات الكود في مشروع واحد. تتم مراجعة القيم بين الإصدارات، ويمكن أن ينتهي التصميم الذي يمزج بين المصادر بهوامش غير متناسقة.
كيف يجب عليك تحديد Incoloy 800H في أمر الشراء؟
قم بتسمية رقم UNS، ومواصفات ASTM أو ASME، ونموذج المنتج، وحجم الحبوب -المطلوب ونطاق الكربون، وحالة المعالجة الحرارية-، وكتاب التعليمات البرمجية الحاكم والإصدار. أي واحدة من تلك التي تُركت مفتوحة هي دعوة لتلقي مواد لا يمكنها دعم الضغط المسموح به الذي يفترضه تصميمك.
- رقم UNS ودرجتها: N08810 لـ 800H، أو N08811 لـ 800HT حيث يلزم وجود أعلى المسموح به من 1100-1650 درجة فهرنهايت.
- المواصفات وشكل المنتج: ASTM B407 / ASME SB-407 للأنابيب والأنابيب غير الملحومة، B409 / SB-409 للألواح والصفائح والشرائط، B408 / SB-408 للقضبان والقضبان.
- وسائل شرح الكيمياء: الكربون 0.05-0.10% لـ 800H أو 0.06-0.10% لـ 800HT، والألومنيوم بالإضافة إلى التيتانيوم 0.85-1.20% لـ 800HT.
- حجم الحبوب: متوسط ASTM رقم . 5 أو أكثر خشونة، كما ورد في تقرير منتصف المدة.
- المعالجة الحرارية: يصلب المحلول النهائي مع درجة الحرارة وطريقة التبريد المذكورة؛ 2100 درجة فهرنهايت (1149 درجة) الحد الأدنى لـ 800HT.
- الشهادة: EN 10204 3.1 أو ما يعادلها، مع إمكانية تتبع رقم الحرارة والكيمياء الفعلية ونتائج الشد وقياس حجم الحبوب-.
- الكود الحاكم: حدد القسم الأول من ASME أو القسم الثامن القسم 1 والإصدار، حتى تتمكن المصنع من تأكيد تغطية المواصفات الصحيحة.
- المتطلبات التكميلية حيثما كان ذلك مناسبًا: التحقق من حجم الحبوب-، واختبار التآكل بين الحبيبات، أو تقييد Al وTi بنسبة 0.4-0.7% للخدمة عند 1000-1400 درجة فهرنهايت.
عندما يكون لدى المشروع بالفعل مجموعة مواصفات محددة، فإنIncoloy 800 دليل المنتج القياسي والمواصفاتيسرد النماذج المشتركة وتغطية ASTM الخاصة بها، ولديناصفحة توريد الأنابيب Incoloy 800يظهر الأحجام النموذجية والمهل الزمنية. التسليمات الأخيرة، بما في ذلكشحن 30 طناً من أنابيب سبائك Incoloy 800 إلى الكويت، قم بتوضيح حزمة الشهادات التي نقدمها بشكل روتيني.
القراءة ذات الصلة
مركز المنتج Incoloy 800H (UNS N08810) -.
مركز المنتج Incoloy 800HT (UNS N08811) -.
Incoloy 800 (UNS N08800) - درجة أساسية
اعرف المزيد عن Incoloy 800HT
مكافئات Incoloy 800HT: UNS N08811، W.Nr 1.4959
دليل شامل لخصائص مادة الأنابيب Incoloy 800 -
المعرفة الأساسية بـ Incoloy 800
نطاق درجة الحرارة إنكونيل 625
Hastelloy X للحرارة الشديدة
لماذا 310S مقاوم للحرارة؟
مواد لمعدات المعالجة الكيميائية
مكتبة الأسئلة الشائعة لسبائك النيكل
الأسئلة المتداولة
ما هو الضغط المسموح به من ASME لـ Incoloy 800H؟
إنه ضغط التصميم المنشور في ASME القسم II، الجزء D لـ UNS N08810. تنخفض القيمة مع درجة الحرارة: فهي محكومة بقوة الشد والخضوع التي تصل إلى حوالي 1100 درجة فهرنهايت (593 درجة)، وبمعدل الزحف وقوة التمزق البالغة 100000 ساعة فوق ذلك. يجب عليك قراءة الرقم من طبعة القسم الثاني، الجزء د الذي يحدده مشروعك.
ما هو جدول ASME الذي يسرد الضغط المسموح به عند 800H؟
ASME القسم الثاني (المواد)، الجزء د (الخصائص). يوفر نفس الجدول ضغوط التصميم لبناء القسم الأول، وبناء القسم الثامن، القسم 1، وبناء القسم الثالث من الفئة 2، وبالتالي فإن قيمة رمز الغلاية وقيمة وعاء الضغط تكون عادة نفس الرقم.
ما هي درجة الحرارة القصوى لاستخدام Incoloy 800H بموجب القسم الأول من ASME؟
1500 درجة فهرنهايت (816 درجة). تتم أيضًا معالجة القسم الأول من البناء باستخدام 800H من خلال حالة كود ASME رقم 1325، ولكن القانون -السقف المسموح به للمادة يظل 1500 درجة فهرنهايت (816 درجة ).
ما هي درجة حرارة الاستخدام القصوى لـ Incoloy 800H بموجب القسم الثامن من ASME القسم 1؟
1800 درجة فهرنهايت (982 درجة). تمت معالجة القسم الثامن من القسم 1 من البناء مع 800H من خلال ASME Code Case 1983، والذي يسمح بالخدمة حتى درجة الحرارة تلك.
هل يمكن استخدام Incoloy 800H ضمن القسم الثامن من ASME القسم 2؟
نعم، ولكن فقط إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة). تأتي ضغوط تصميم القسم 2 لـ 800H من جدول مختلف في القسم II، الجزء د، ونطاق درجة الحرارة المسموح به أضيق بكثير مما هو عليه في القسم 1.
لماذا يتمتع Incoloy 800H بضغط أعلى مسموح به من Incoloy 800؟
لأن 800H يحتوي على أرضية كربون مضمونة تبلغ 0.05-0.10% وبنية حبيبات خشنة تحمل رقم ASTM . 5 أو أكثر خشونة. لا يشتمل Plain 800 على الحد الأدنى من الكربون ولا يتطلب-حجم الحبوب، لذا فإن قاعدة بيانات الزحف طويلة المدى-لا يمكنها دعم ضغط التصميم في نطاق الزحف.
ما هو الفرق بين الإجهاد المسموح به 800H و800HT؟
يحتوي 800HT (UNS N08811) على ضغوط أعلى مسموح بها من 800H (UNS N08810) بين 1100 درجة فهرنهايت و1650 درجة فهرنهايت. ويأتي التحسن من شريط الكربون الأكثر إحكامًا بنسبة 0.06-0.10% ونطاق الألومنيوم المقيد- بالإضافة إلى التيتانيوم بنسبة 0.85-1.20%، مما يعمل على تثبيت الرواسب التي مقاومة الزحف.
هل يمكن اعتماد Incoloy 800HT على أنه 800H؟
نعم. يتم إنتاج كل حرارة 800HT لتلبية جميع متطلبات كل من UNS N08811 وUNS N08810، لذلك يمكن اعتمادها بشكل مزدوج. والعكس غير صحيح: الحرارة التي تفي بـ N08810 فقط لا يمكن اعتمادها على أنها 800HT.
كيف تقوم ASME بتحويل بيانات الزحف-التمزق إلى ضغط مسموح به؟
في النطاق المعتمد على الوقت-، تأخذ ASME أقل القيم الثلاث: 100% من الضغط الذي ينتج معدل زحف قدره 0.01% لكل 1000 ساعة، و67% من متوسط الضغط الذي يسبب التمزق في 100000 ساعة، و80% من الحد الأدنى من الضغط الذي يسبب التمزق في 100000 ساعة.
ما هي قوة التمزق لمدة 100000 ساعة لـ Incoloy 800H؟
تعطي بيانات المنتج التمثيلية 13.0 كيلو بوصة مربعة (90 ميجا باسكال) عند 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة)، 5.3 كيلو بوصة مربعة (37 ميجا باسكال) عند 1400 درجة فهرنهايت (760 درجة)، 2.5 كيلو بوصة مربعة (17 ميجا باسكال) عند 1600 درجة فهرنهايت (870 درجة) و 0.8 كيلو بوصة مربعة (5.5 ميجا باسكال) عند 1800 درجة فهرنهايت (980 درجة). تنشئ ASME جدولها على الانحدارات-السفلى لمجموعة بيانات أكبر بكثير، لذا تكون قيمة الكود عادةً أقل من هذه الأرقام النموذجية.
لماذا ينخفض الضغط المسموح به عند 800 ساعة بشكل حاد فوق 1100 درجة فهرنهايت؟
لأن هذا هو المكان الذي تتغير فيه قاعدة التصميم. أقل من حوالي 1100 درجة فهرنهايت (593 درجة) المسموح به هو جزء ثابت من قوة الشد والخضوع، والتي تنخفض ببطء. وفوقها يتم التحكم في الزحف والتمزق، كما أن قوة التمزق تنخفض بشكل كبير مع درجة الحرارة، وبالتالي فإن المسموح به يسقط بشكل أسرع بكثير.
ما هو محتوى الكربون الذي يتطلبه Incoloy 800H؟
0.05-0.10%. هذه الأرضية متعمدة: يشكل الكربون كربيدات حدود-الحبوب أثناء تصلب درجات الحرارة المرتفعة-، مما يؤدي إلى تثبيت الحدود وإبطاء انزلاق حدود الحبوب الذي يؤدي إلى الزحف.
ما هو حجم الحبوب الذي يتطلبه Incoloy 800H؟
متوسط حجم الحبوب ASTM No. 5 أو خشن. الصف عبارة عن محلول صلب عند حوالي 2100-2200 درجة فهرنهايت (1150-1200 درجة) خصيصًا لزراعة الحبوب بهذا الحجم.
هل يغطي الإجهاد المسموح به في ASME الأكسدة والكربنة؟
لا، جدول الكود يتناول الحمل الميكانيكي فقط. الأكسدة، والكربنة، والنيترة، وتقصف الطور سيجما- هي حدود بيئية يجب على المصمم تقييمها بشكل منفصل، وفي خدمة الإصلاح والتكسير عادة ما يتم تعيين حد الحياة الحقيقي قبل حدوث الزحف.
كيف يمكنني استخدام معلمة Larson-Miller لـ 800H؟
استخدم P=(T + 460)(22.93 + log t) x 10^-3 مع T بالدرجة F وt بالساعات. بمجرد حساب P من درجة حرارة الخدمة والعمر المستهدف، اقرأ الضغط المقابل من منحنى Larson-Miller الرئيسي للسبيكة، ثم قارنه بالإجهاد المسموح به من القسم II، الجزء D.
ما هي مواصفات ASTM التي تغطي الأنابيب والألواح والقضبان 800H؟
تتم تغطية الأنابيب والأنابيب غير الملحومة بواسطة ASTM B407 (ASME SB-407)، واللوحة والصفائح والشريط بواسطة ASTM B409 (ASME SB-409)، والقضيب والقضيب بواسطة ASTM B408 (ASME SB-408). تتضمن نماذج المنتجات ذات الصلة B163 وB366 وB514 وB515 وB564.
ما هو معدن الحشو الذي يجب استخدامه في اللحام 800H في خدمة الزحف؟
ERNiCr-3 (AWS A5.14) مع أقطاب ENiCrFe-3 (AWS A5.11) هي المطابقة القياسية. عندما تكون هناك حاجة إلى أقصى قوة تمزق في معدن اللحام، يتم استخدام سلك ERNiCrCoMo-1 أو أقطاب ENiCrCoMo-1 بدلاً من ذلك.
هل اللحام له نفس الضغط المسموح به مثل المعدن الأساسي؟
لا. يستخدم تصميم الكود عامل كفاءة مشترك على اللحام، وعادة ما تكون قوة تمزق اللحام-جميعها-المعادن أقل من قوة السبيكة الأساسية عند نفس درجة الحرارة. المنطقة المتأثرة بالحرارة-هي أيضًا الموقع المعتاد لضرر الزحف أثناء الخدمة الطويلة.
هل 800H مغناطيسي؟
No. 800H عبارة عن سبيكة كروم من النيكل الأوستنيتي بالكامل-الحديد- وهي غير مغناطيسية في الحالة الملدنة.
ما هي كثافة ونطاق انصهار Incoloy 800H؟
تبلغ الكثافة حوالي 0.287 رطل / بوصة 3 (7.95 جم / سم 3) ويبلغ نطاق الانصهار حوالي 2475 - 2525 درجة فهرنهايت (1357 - 1385 درجة ). ولا تظهر أي من القيمتين في جدول الإجهاد المسموح به، ولكن كلاهما ضروري لوزن الأنبوب وحسابات التمدد الحراري.
أين يتم استخدام Incoloy 800H الأكثر شيوعًا؟
أنابيب محفز إصلاح الهيدروكربونات البخارية، والوصلات ومشعبات الخروج، وأنابيب تكسير الإيثيلين والحمل الحراري، وأنابيب نظام الإخماد-، والأجزاء الداخلية لأجهزة التغويز، وتغليف عناصر التسخين الكهربائية.
هل تتغير حالة حالة رمز ASME بمرور الوقت؟
نعم. تتم مراجعة قضايا القواعد مثل 1325 و1983 و1987 بشكل دوري، أو دمجها في كتب القواعد، أو إلغاؤها. تأكد دائمًا من الحالة الحالية للحالة وإصدار القسم الثاني، الجزء د قبل الانتهاء من التصميم.
