इंकोलॉय 800 बनाम एचके-40 कास्ट मिश्र धातु: पेट्रोकेमिकल फर्नेस ट्यूबों के लिए गढ़ा बनाम कास्ट सामग्री

इंकोलॉय 800(और इसके उच्च तापमान वेरिएंट 800 एच/800 एचटी) और एचके- 40 कास्ट मिश्र धातु दोनों पेट्रोकेमिकल भट्टी ट्यूब विनिर्देशों पर दिखाई देते हैं, लेकिन वे मौलिक रूप से अलग-अलग मार्गों से निर्मित होते हैं - एक गढ़ा, एक कास्ट - और वह विनिर्माण अंतर लगभग हर व्यावहारिक निर्णय को संचालित करता है: प्राप्त करने योग्य ट्यूब आकार, चरम तापमान पर रेंगने की ताकत, लचीलापन, वेल्डेबिलिटी और क्षेत्र की मरम्मत के विकल्प।

यह मार्गदर्शिका दो सामग्रियों की तुलना उनकी निर्माण प्रक्रिया, माइक्रोस्ट्रक्चर, यांत्रिक प्रदर्शन और वास्तविक -विश्व भट्ठी अनुप्रयोगों में करती है, ताकि इंजीनियर और खरीद दल किसी भी अधिक परिचित मिश्र धातु को डिफ़ॉल्ट करने के बजाय सही ट्यूब सामग्री निर्दिष्ट कर सकें।

इंकोलॉय 800 और एचके-40 क्या हैं, और फर्नेस ट्यूबों के लिए उनकी तुलना क्यों की जाती है?

इंकोलॉय 800 एक गढ़ा लोहा {{1}निकल {{2}क्रोमियम मिश्र धातु ट्यूब है जो गर्म काम और ठंडे ड्राइंग द्वारा निर्मित होता है, जबकि एचके {{4}40 एक कास्ट गर्मी प्रतिरोधी लोहा {{6}क्रोमियम {{7}निकल मिश्र धातु है जो मुख्य रूप से केन्द्रापसारक (स्पिन) कास्टिंग द्वारा उत्पादित होता है - दोनों का उपयोग पेट्रोकेमिकल भट्टियों में किया जाता है, लेकिन वे आम तौर पर विनिमेय होने के बजाय विभिन्न ट्यूब आकार और तापमान रेंज के लिए चुने जाते हैं।

तर्क: इंकोलॉय 800/800H/800HT (UNS N08800/N08810/N08811) को गढ़ा हुआ सीमलेस ट्यूब के रूप में निर्मित किया जाता है: एक ढलवां पिंड गर्म होता है {{6}बाहर निकाला जाता है या छेद किया जाता है, फिर ठंडा किया जाता है और अंतिम आकार में एनील्ड किया जाता है, जिससे एक सजातीय, महीन {{8}से {{9}नियंत्रित {10}अनाज संरचना बनती है। उच्च लचीलापन के साथ.

एचके{4}}40 (यूएनएस जे94204, प्रति एएसटीएम ए297/ए608) एक स्थिर या केन्द्रापसारक रूप से डाली गई ट्यूब के रूप में निर्मित होता है: पिघले हुए मिश्र धातु को एक घूमने वाले सांचे में डाला जाता है और सीधे ट्यूब के रूप में जम जाता है, जिससे एक एज़{6}}कास्ट डेंड्राइटिक माइक्रोस्ट्रक्चर का निर्माण होता है। दोनों मिश्रधातुओं में एक समान क्रोमियम-निकल-आयरन बेस होता है, यही कारण है कि उनकी तुलना अक्सर एक ही भट्टी से की जाती है, लेकिन उनका उत्पादन मार्ग एक को छोटे {{10}व्यास वाले कुंडल टयूबिंग और फिटिंग (इंकोलॉय 800 श्रृंखला) के लिए और दूसरे को बड़े{11}व्यास, लंबे, एकल-टुकड़े वाले रेडियंट ट्यूबिंग (एचके-40) के लिए बेहतर अनुकूल बनाता है।

तालिका 1 - एएसटीएम बी407/बी163 (इंकोलॉय 800एच/800एचटी) और एएसटीएम ए297/ए608 (एचके-40) के लिए प्रतिनिधि संरचना और विनिर्माण मार्ग। एचके-40 में बहुत अधिक कार्बन सामग्री पर ध्यान दें, जो इसकी उच्च तापमान ताकत के लिए जानबूझकर और केंद्रीय है।

गढ़ा और कास्ट विनिर्माण प्रक्रियाएँ कैसे भिन्न होती हैं, और यह क्यों मायने रखती है?

गढ़ा हुआ प्रसंस्करण उच्च लचीलापन और डिज़ाइन लचीलेपन के साथ एक सजातीय, समबाहु अनाज संरचना का उत्पादन करता है, जबकि केन्द्रापसारक कास्टिंग ट्यूब की बाहरी सतह से अंदर की ओर विकिरण करने वाली एक स्तंभ/डेंड्रिटिक अनाज संरचना का उत्पादन करती है, जो कुछ लचीलापन का त्याग करती है लेकिन एचके - 40 की बेहतर उच्च तापमान ताकत के लिए जिम्मेदार इंटरडेंड्राइटिक कार्बाइड नेटवर्क को सक्षम बनाती है।

इंकोलॉय 800 के उत्पादन में, गर्म एक्सट्रूज़न और ठंडी ड्राइंग मूल कास्ट पिंड संरचना को तोड़ देती है और एनीलिंग के दौरान इसे नए, अधिक समान अनाज में पुन: क्रिस्टलीकृत कर देती है। यह प्रक्रिया सक्रिय रूप से ढले अलगाव और सरंध्रता को हटा देती है, जिससे अनुमानित, आइसोट्रोपिक यांत्रिक गुणों और जटिल आकार में झुकने, चमकने और वेल्डिंग के लिए उत्कृष्ट संरचना के साथ एक सामग्री का उत्पादन होता है।

एचके -40 की केन्द्रापसारक ढलाई में, पिघली हुई धातु बिना किसी बाद के गर्म कार्य के सीधे अपने अंतिम ट्यूब आकार में जम जाती है, इसलिए परिणामी अनाज संरचना - बाहरी व्यास के पास मोटे स्तंभ के कण बोर के पास समअक्षीय अनाज में परिवर्तित हो जाते हैं - स्थायी रूप से तैयार भाग में बने रहते हैं। इस रूप में {{6}कास्ट संरचना में इंटरडेंड्राइटिक सीमाओं के साथ प्राथमिक क्रोमियम कार्बाइड का एक नेटवर्क शामिल है, जो सटीक रूप से माइक्रोस्ट्रक्चरल विशेषता है जो एचके -40 को इसकी उच्च तापमान रेंगने की शक्ति प्रदान करती है।

विशिष्ट भट्टी परिचालन तापमान पर किस मिश्रधातु की विसर्पण शक्ति अधिक होती है?

एचके-40 इथाइलीन पायरोलिसिस भट्टियों और भाप मीथेन सुधारकों के विशिष्ट 900-1100 डिग्री ट्यूब धातु तापमान पर गढ़ा इंकोलॉय 800एच/800एचटी की तुलना में काफी अधिक रेंगने-टूटने की शक्ति प्रदान करता है, जो प्राथमिक कारण है एचके -40 - नहीं इंकोलॉय 800 - बड़े सुधारक और क्रैकिंग फर्नेस ट्यूबों के लिए मानक सामग्री है।

तर्क: HK-40 की बहुत अधिक कार्बन सामग्री (0.35–0.45% बनाम Incoloy 800H/800HT में 0.06–0.10%) जमने के दौरान इंटरडेंड्राइटिक सीमाओं के साथ क्रोमियम-समृद्ध M23C6/M7C3 कार्बाइड के घने, निरंतर नेटवर्क को बनाने की अनुमति देती है। सेवा तापमान पर, यह कार्बाइड नेटवर्क अनाज सीमा के खिसकने और अव्यवस्था की गति का दृढ़ता से विरोध करता है, जो इन तापमानों पर प्रमुख रेंगने वाली क्रियाविधि है।

इंकोलॉय 800H/800HT तुलनात्मक रूप से हल्की कार्बाइड अवक्षेपण रणनीति और नियंत्रित गढ़ा अनाज के आकार पर निर्भर करता है, जो लगभग 800-900 डिग्री तक प्रभावी है, लेकिन 900-1100 डिग्री रेंज में HK-40 की ताकत से मेल नहीं खाता है, जहां सबसे अधिक मांग वाले सुधारक और क्रैकिंग फर्नेस ट्यूब संचालित होते हैं।

तालिका 2 - गुणात्मक रेंगना-सेवा तुलना। वास्तविक स्वीकार्य तनाव मान कोड - और समय {{4} पर निर्भर हैं; संख्यात्मक डिज़ाइन मानों के लिए ASME अनुभाग I/VIII डिवीजन 1 परिशिष्ट या API 530/560 फर्नेस ट्यूब डिज़ाइन डेटा से परामर्श लें।

रॉट इंकोलॉय 800 और कास्ट एचके-40 के बीच माइक्रोस्ट्रक्चर कैसे भिन्न है?

गढ़ा हुआ इंकोलॉय 800 में कार्बाइड के साथ एक महीन, एकसमान, समअक्षीय अनाज संरचना होती है, जो मुख्य रूप से अनाज के भीतर और सीमाओं के साथ एक नियंत्रित, असंतत पैटर्न में वितरित होती है, जबकि कास्ट एचके 40 में मोटे, स्तंभ के समान {{4}से लेकर {5}समान संरचना होती है, जिसमें डेंड्राइट भुजाओं के बीच प्राथमिक कार्बाइड के एक निरंतर, कास्ट-इन नेटवर्क होता है, जिसे केवल गर्मी उपचार द्वारा नहीं हटाया जा सकता है।

तर्क: क्योंकि हॉट वर्किंग और एनीलिंग के दौरान गढ़ा हुआ इंकोलॉय 800 पुन: क्रिस्टलीकृत हो जाता है, इसलिए इसकी अनाज संरचना को इष्टतम शक्ति {{1}लचीलापन संतुलन के लिए एक निर्दिष्ट एएसटीएम अनाज आकार में नियंत्रित किया जा सकता है। इसके विपरीत, एचके-40 की सूक्ष्म संरचना, जमने के क्षण में स्थिर हो जाती है; जबकि एक पोस्ट {{6}कास्ट होमोज़ाइजेशन या स्थिरीकरण ताप उपचार कार्बाइड आकृति विज्ञान को कुछ हद तक संशोधित कर सकता है, यह मौलिक रूप से कास्ट, डेंड्राइटिक अनाज संरचना को एक गढ़ा, समान आकार में परिवर्तित नहीं कर सकता है। यह स्थायी एज़-कास्ट संरचना उच्च तापमान पर एचके-40 की शक्ति लाभ और कम तापमान पर इसकी लचीलापन हानि दोनों का प्रत्यक्ष स्रोत है।

कौन सा मिश्र धातु बेहतर लचीलापन और वेल्डेबिलिटी प्रदान करता है?

गढ़ा इंकोलॉय 800/800H कास्ट एचके-40 की तुलना में काफी अधिक लचीलापन और अधिक सीधी वेल्डेबिलिटी प्रदान करता है, जिसमें वेल्ड क्रैकिंग की संभावना अधिक होती है और आम तौर पर सफल फील्ड वेल्डिंग और मरम्मत के लिए विशेष फिलर मेटल चयन, प्रीहीट और नियंत्रित कूलिंग की आवश्यकता होती है।

तालिका 3 - गढ़ा इंकोलॉय 800एच/800एचटी बनाम कास्ट एचके की तुलनात्मक लचीलापन और वेल्डेबिलिटी -40। एचके-40 संपत्ति श्रेणियां सेवा-प्रेरित कार्बाइड मोटेपन से अत्यधिक प्रभावित होती हैं; दिखाए गए मूल्य प्रतिनिधि हैं, सार्वभौमिक नहीं।

प्रत्येक विनिर्माण मार्ग के लिए कौन से ट्यूब आकार और दीवार की मोटाई व्यावहारिक हैं?

केन्द्रापसारक कास्टिंग एचके-40 को बड़े {{2}व्यास, मोटी{3}दीवार, लंबी एकल{5}टुकड़ा ट्यूबों के लिए व्यावहारिक विकल्प बनाती है, जबकि गढ़ा इंकोलॉय 800 अधिक किफायती है और कुंडल और संवहन-अनुभाग टयूबिंग की विशिष्ट छोटे व्यास और पतली दीवारों में अधिक आसानी से उपलब्ध है।

तालिका 4 - व्यावहारिक आकार विनिर्माण मार्ग के अनुसार भिन्न होता है। सटीक क्षमता फाउंड्री/मिल के अनुसार भिन्न होती है; परियोजना के विशिष्ट आकार के लिए आपूर्तिकर्ता से पुष्टि करें।

गढ़ा और कास्ट फर्नेस ट्यूबों के बीच फैब्रिकेशन और फील्ड मरम्मत कैसे भिन्न होती है?

गढ़ा इंकोलॉय 800 ट्यूब को आम तौर पर अधिकांश दुकानों से परिचित पारंपरिक वेल्डिंग प्रथाओं का उपयोग करके फ़ील्ड बनाया और मरम्मत किया जा सकता है, जबकि एचके- 40 फ़ील्ड मरम्मत के लिए विशेष रूप से कास्ट, कार्बाइड समृद्ध और अक्सर सेवा योग्य सामग्री के लिए विकसित एक योग्य प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, जिससे मरम्मत अधिक विशिष्ट और उच्च जोखिम वाला उपक्रम बन जाती है।

गढ़ा इंकोलॉय 800/800एच: मानक दुकान और क्षेत्र वेल्डिंग प्रक्रियाएं, पारंपरिक एनडीई (रेडियोग्राफी, डाई पेनेट्रेंट) सीधे लागू होते हैं, और ठंडी {2} गठित फिटिंग (कोहनी, यू {{3 }} मोड़) एक ही बेस ट्यूब से आसानी से बनाई जाती हैं।

कास्ट एचके-40: वेल्डिंग से पहले माइक्रोपोरसिटी और सिकुड़न जैसे कास्ट दोषों का मूल्यांकन किया जाना चाहिए; सेवा-पुरानी ट्यूबों में कार्बाइड का जमाव जमा हो जाता है जिससे मरम्मत वेल्डिंग के दौरान दरार पड़ने का खतरा बढ़ जाता है और इसका मूल्यांकन एक योग्य धातुविज्ञानी द्वारा किया जाना चाहिए।

कास्ट एचके-40 की मरम्मत आम तौर पर अलग-अलग धातु संक्रमण को समायोजित करने और नियंत्रित प्रीहीट और इंटरपास तापमान के साथ-साथ क्रैकिंग संवेदनशीलता को कम करने के लिए चयनित निकल - आधारित भराव धातुओं का उपयोग करती है।

एचके के लिए {{0}वेल्ड हीट ट्रीटमेंट के बाद के निर्णयों के बाद 40 मरम्मत के लिए पहले से ही सेवा में और अधिक मोटे होने के जोखिम के खिलाफ कुछ लचीलापन बहाल करने में संतुलन होना चाहिए {{3}पुरानी कार्बाइड संरचना - कास्ट हीट-प्रतिरोधी मिश्र धातुओं के साथ अनुभवी एक इंजीनियर द्वारा किया गया निर्णय सबसे अच्छा होता है।

कौन सी मिश्रधातु अधिक लागत वाली है-बड़े{{1}व्यास, उच्च{2}}तापमान वाले फर्नेस ट्यूबों के लिए प्रभावी है?

सुधारक और पायरोलिसिस भट्टियों में आवश्यक बड़े व्यास, मोटे {{1} दीवार ट्यूबों के लिए, केन्द्रापसारक रूप से डाली गई एचके {{3} 40 आम तौर पर समकक्ष गढ़ा इंकोलॉय 800 ट्यूब की तुलना में अधिक लागत {5} प्रभावी होती है, क्योंकि केन्द्रापसारक कास्टिंग सीधे एक निकट {6} नेट {{7} आकार की ट्यूब का उत्पादन करती है, जिससे बड़े आकार में प्रसंस्करण के लिए आवश्यक महंगे गर्म-कार्य चरणों से बचा जा सकता है।

व्यास और दीवार की मोटाई बढ़ने के साथ गढ़ा ट्यूब निर्माण लागत में तेजी से वृद्धि होती है, क्योंकि बड़ी, मोटी दीवार निकल {{1} मिश्र धातु ट्यूब को संभालने में सक्षम एक्सट्रूज़न प्रेस और ड्राइंग उपकरण संख्या में सीमित हैं और संचालित करने के लिए महंगे हैं। केन्द्रापसारक कास्टिंग स्केल बड़े आकार में अधिक कुशलता से होता है क्योंकि ट्यूब एक चरण में सीधे पिघली हुई धातु से बनती है।

यही कारण है कि भट्ठी ट्यूब उद्योग ने बड़े सुधारक और क्रैकिंग ट्यूबों के लिए कास्ट एचके 40 (और संबंधित उच्च - मिश्र धातु कास्ट ग्रेड) पर ध्यान केंद्रित किया है, मुख्य रूप से छोटे-व्यास वाले ट्यूबिंग, फिटिंग और अनुप्रयोगों के लिए गढ़ा इंकोलॉय 800 श्रृंखला सामग्री को आरक्षित किया है, जहां गढ़ा लचीलापन विशेष रूप से आवश्यक है।

विशिष्ट फर्नेस अनुप्रयोगों के लिए कौन सा मिश्र धातु बेहतर उपयुक्त है?

एचके -40 रेडिएंट-सेक्शन रिफॉर्मर और एथिलीन पायरोलिसिस फर्नेस ट्यूबों के लिए पसंदीदा सामग्री है जो 900-1100 डिग्री पर काम करती है, जबकि इंकोलॉय 800/800एच संवहन अनुभागों, उत्प्रेरक समर्थन घटकों और अधिक मध्यम तापमान पर काम करने वाले छोटे कॉइल ट्यूबिंग के लिए बेहतर अनुकूल है जहां लचीलापन और निर्माण में आसानी अधिकतम रेंगने की शक्ति से अधिक मायने रखती है।

तालिका 5 - पेट्रोकेमिकल भट्टी घटकों के लिए अनुप्रयोग आधारित मिश्र धातु चयन गाइड।

प्रत्येक मिश्र धातु प्रकार में देखने योग्य प्रमुख विफलता मोड क्या हैं?

इंकोलॉय 800/800H ट्यूब मुख्य रूप से लंबी अवधि के क्रीप और कार्बराइजिंग सेवा में कार्बराइजेशन संबंधित भंगुरता के कारण विफल हो जाते हैं, जबकि एचके 40 ट्यूब मुख्य रूप से क्रीप गुहिकायन, सर्विस प्रेरित कार्बाइड मोटेपन के कारण भंगुर हो जाते हैं, और फर्नेस साइक्लिंग के कारण थर्मल थकान क्रैकिंग होती है - निरीक्षण कार्यक्रमों को प्रत्येक मिश्र धातु के प्रमुख तंत्र को लक्षित करना चाहिए।

तालिका 6 - मिश्र धातु प्रकार के आधार पर प्रमुख विफलता मोड, निरीक्षण और शेष {{1}जीवन मूल्यांकन कार्यक्रमों के लिए प्रासंगिक।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों