इंकोलॉय 800एचटी बनाम अलॉय 600: 800-900 डिग्री पर दीर्घकालिक माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता

इंकोलॉय 800HTऔर मिश्र धातु 600 दोनों लौह {{1} }निकल {{2} क्रोमियम और निकल {{3}क्रोमियम {{4} लौह मिश्र धातु हैं जिन्हें अक्सर भट्टी घटकों, गर्मी उपचारित फिक्स्चर और 800-900 डिग्री रेंज में काम करने वाले प्रक्रिया उपकरण के लिए माना जाता है। डेटाशीट पर उनकी समान उपस्थिति के बावजूद, वे तापमान पर हजारों घंटों में बहुत अलग-अलग उम्र के होते हैं: एक का उद्देश्य लंबे समय तक रेंगने की शक्ति के लिए बनाया गया है, दूसरा कम तापमान वाले रासायनिक और परमाणु सेवा में संक्षारण प्रतिरोध के लिए बनाया गया है।

यह मार्गदर्शिका उनके रसायन शास्त्र, कार्बाइड अवक्षेपण व्यवहार, अनाज संरचना, रेंगने की शक्ति, और ऑक्सीकरण/कार्बराइजेशन प्रतिरोध की तुलना करती है, ताकि इंजीनियर उस मिश्र धातु का चयन कर सकें जो वास्तव में एक अप्रत्याशित माइक्रोस्ट्रक्चरल परिवर्तन से जल्दी विफल होने के बजाय कई वर्षों के सेवा अभियान को बनाए रखेगा।

इंकोलॉय 800HT और मिश्र धातु 600 क्या हैं, और 800-900 डिग्री पर उनकी तुलना क्यों करें?

इंकोलॉय 800HT (UNS N08811) एक लौह {2}निकल {{3} क्रोमियम मिश्र धातु है जिसे विशेष रूप से उच्च तापमान शक्ति और संरचनात्मक स्थिरता के लिए इंजीनियर किया गया है, जबकि मिश्र धातु 600 (UNS N06600) एक निकेल {7}क्रोमियम {{8} लौह मिश्र धातु है जिसे मुख्य रूप से संक्षारण प्रतिरोध - के लिए इंजीनियर किया गया है, डिजाइन इरादे में एक अंतर है जो दोनों मिश्र धातुओं को विस्तारित अवधि के लिए रखे जाने पर निर्णायक हो जाता है। 800-900 डिग्री.

दोनों मिश्र धातुएँ मोटे तौर पर समान तीन {{0} तत्व आधार (निकल, क्रोमियम, लोहा) साझा करती हैं, यही कारण है कि कभी-कभी समान उच्च तापमान अनुप्रयोग के लिए उनकी तुलना की जाती है। हालाँकि, उनकी मिश्रधातु रणनीति तेजी से भिन्न होती है। इंकोलॉय 800HT नियंत्रित कार्बन प्लस एल्यूमीनियम और टाइटेनियम जोड़ता है, और एक मोटे नियंत्रित अनाज के आकार को निर्दिष्ट करता है, विशेष रूप से 700 डिग्री से ऊपर रेंगने की ताकत को अधिकतम करने के लिए।

मिश्रधातु 600परमाणु भाप जनरेटर और रासायनिक प्रसंस्करण में क्लोराइड प्रेरित तनाव संक्षारण क्रैकिंग और कास्टिक क्रैकिंग के उत्कृष्ट प्रतिरोध के लिए विकसित किया गया था, जिसमें द्वितीयक विचार के रूप में उच्च तापमान संरचनात्मक ताकत शामिल थी। 800-900 डिग्री पर, ये अलग-अलग डिज़ाइन लक्ष्य मापन योग्य रूप से भिन्न दीर्घकालिक माइक्रोस्ट्रक्चरल व्यवहार उत्पन्न करते हैं।

तालिका 1 - एएसटीएम/एएसएमई विनिर्देशों के अनुसार प्रतिनिधि रासायनिक संरचना रेंज (800एचटी के लिए बी407/बी163; मिश्र धातु 600 के लिए बी166/बी168)। डिज़ाइन उपयोग के लिए वर्तमान मिल विनिर्देशों के विरुद्ध सत्यापित करें।

लंबे समय तक उच्च तापमान एक्सपोज़र के दौरान दोनों मिश्र धातुओं में क्या सूक्ष्म संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं?

दोनों मिश्र धातुएं कार्बाइड अवक्षेपण, कुछ अनाज सीमा रसायन विज्ञान विकास, और 800-900 डिग्री पर लंबे समय तक एक्सपोज़र के दौरान कमरे के तापमान में धीरे-धीरे कमी आती हैं, लेकिन इंकोलॉय 800एचटी के नियंत्रित कार्बन और अनाज के आकार को विशेष रूप से इन परिवर्तनों को रेंगने की शक्ति के पक्ष में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि मिश्र धातु 600 की महीन, अनियंत्रित अनाज संरचना और कम कार्बन सामग्री बिना किसी बदलाव के लचीलेपन को कम करने की अधिक संभावना रखती है। क्षतिपूर्ति शक्ति लाभ।

निरंतर उच्च तापमान पर, क्रोमियम कार्बन के साथ मिलकर क्रोमियम रिच कार्बाइड (मुख्य रूप से M23C6) बनाता है, जो पहले अनाज की सीमाओं के साथ न्यूक्लियेट होते हैं। इंकोलॉय 800HT में, इस कार्बाइड अवक्षेपण को जानबूझकर इंजीनियर किया गया है: मिश्र धातु की उच्च कार्बन सामग्री और नियंत्रित मोटे अनाज का आकार (एएसटीएम अनाज का आकार 5 या मोटे) एक अर्ध-{6}निरंतर अनाज - सीमा कार्बाइड नेटवर्क को बढ़ावा देता है जो अनाज की सीमाओं को पिन करता है और इन तापमानों पर प्रमुख रेंगने वाले विरूपण तंत्र को अनाज सीमा के खिसकने से रोकता है।

मिश्र धातु 600 में, जिसे इस सुदृढ़ीकरण तंत्र को ध्यान में रखकर डिज़ाइन नहीं किया गया था, समान कार्बाइड अवक्षेपण अक्सर एक मिलान सुदृढ़ीकरण लाभ के बिना एक सतत अनाज - सीमा फिल्म का उत्पादन करता है, जो स्थानीय रूप से क्रोमियम (संवेदीकरण) को ख़त्म कर सकता है और संक्षारण प्रतिरोध और रेंगने की लचीलापन दोनों को कम कर सकता है।

इंकोलॉय 800HT और मिश्र धातु 600 के बीच कार्बाइड वर्षा कैसे भिन्न होती है?

इंकोलॉय 800HT को एक नियंत्रित, असंतुलित अनाज सीमा कार्बाइड संरचना का उत्पादन करने के लिए तैयार किया गया है जो रेंगने की ताकत में सुधार करता है, जबकि मिश्र धातु 600 की कम और कम कसकर नियंत्रित कार्बन सामग्री इसे निरंतर कार्बाइड फिल्म के प्रति अधिक प्रवण बनाती है जो लंबे समय तक थर्मल एक्सपोजर और तनाव के तहत इंटरग्रेन्युलर क्रैकिंग को बढ़ावा देती है।

तालिका 2 - ऊंचे तापमान पर इंकोलॉय 800एचटी और मिश्र धातु 600 के लिए तुलनात्मक कार्बाइड अवक्षेपण व्यवहार और डिजाइन उद्देश्य।

किस मिश्र धातु में सिग्मा चरण और अन्य एम्ब्रिटलिंग इंटरमेटेलिक चरणों के लिए बेहतर प्रतिरोध है?

उच्च {{0}क्रोमियम, मोलिब्डेनम - वाले सुपरअलॉय की तुलना में किसी भी मिश्र धातु में सिग्मा चरण बनने की अत्यधिक संभावना नहीं होती है, लेकिन इंकोलॉय 800HT के मिश्र धातु डिजाइन और 800-900 डिग्री रेंज में लंबे समय तक सेवा इतिहास इसे मिश्र धातु 600 की तुलना में बहु {{6} वर्ष के एक्सपोजर पर इंटरमेटेलिक चरणों को नष्ट करने के लिए बेहतर प्रलेखित प्रतिरोध देता है, जिसका ट्रैक रिकॉर्ड विशेष रूप से छोटा है। इस तापमान सीमा पर.

मध्यवर्ती तापमान (लगभग 600-900 डिग्री) पर मोलिब्डेनम, टंगस्टन, या नाइओबियम सामग्री के साथ संयुक्त उच्च क्रोमियम के साथ मिश्र धातुओं में सिग्मा चरण और संबंधित एम्ब्रिटलिंग इंटरमेटेलिक्स सबसे आसानी से बनते हैं। इंकोलॉय 800HT और मिश्र धातु 600 दोनों में क्रोमियम की मात्रा मामूली है और 625 या सुपरऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील जैसे मिश्र धातुओं की तुलना में मोलिब्डेनम की मात्रा नगण्य है, जो दोनों में सिग्मा चरण के जोखिम को सीमित करती है। हालाँकि, इंकोलॉय 800HT का एथिलीन पायरोलिसिस फर्नेस टयूबिंग, उत्प्रेरक बास्केट और विशेष रूप से 800-1100 डिग्री पर ताप उपचार करने वाले फिक्स्चर में दशकों से प्रलेखित उपयोग है, जिससे धातुकर्मियों को इस विंडो में इसकी माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता की पुष्टि करने वाले दीर्घकालिक उम्र बढ़ने के डेटा का एक बड़ा हिस्सा मिलता है, जो कि मिश्र धातु 600 के लिए मौजूद है, जो आमतौर पर 650 डिग्री से नीचे की सेवा के लिए निर्दिष्ट होता है।

अनाज का आकार और अनाज की सीमा का चरित्र दीर्घावधि स्थिरता को कैसे प्रभावित करता है?

इंकोलॉय 800HT के निर्दिष्ट मोटे अनाज का आकार सीधे अनाज सीमा स्लाइडिंग के लिए उपलब्ध कुल अनाज सीमा क्षेत्र को कम करके रेंगने वाले जीवन में सुधार करता है, जबकि मिश्र धातु 600 आमतौर पर महीन, मिल {{3}एनीलेल्ड अनाज संरचना - कमरे के लिए अच्छा है {{5}तापमान लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध - 800-900 डिग्री पर रेंगने वाले प्रतिरोध के लिए एक दायित्व बन जाता है।

उच्च तापमान पर रेंगने वाली विकृति और कम तापमान पर {{0} से - तक मध्यम तनाव पर अनाज सीमा के खिसकने और अनाज की सीमाओं के साथ प्रसार का प्रभुत्व होता है। मोटे अनाज की संरचना में प्रति इकाई आयतन में कुल अनाज सीमा क्षेत्र आनुपातिक रूप से कम होता है, जो सीधे तौर पर इस विरूपण तंत्र को धीमा कर देता है और टूटने का समय बढ़ा देता है। इंकोलॉय 800HT के मिल विनिर्देशन के लिए विशेष रूप से इस संबंध का फायदा उठाने के लिए नियंत्रित मोटे अनाज के आकार की आवश्यकता होती है। मिश्र धातु 600, मुख्य रूप से संक्षारण अनुप्रयोगों के लिए उत्पादित किया जाता है जहां बारीक अनाज का आकार अंतर-दानेदार जंग और कम तापमान पर टूटने के प्रतिरोध में सुधार करता है, आम तौर पर एक महीन अनाज संरचना के साथ आपूर्ति की जाती है जो निरंतर उच्च तापमान रेंगना सेवा के लिए धातुकर्म रूप से प्रतिकूल है।

किस मिश्रधातु में 800-900 डिग्री पर बेहतर रेंगने की शक्ति है?

इंकोलॉय 800HT 800-900 डिग्री पर मिश्र धातु 600 की तुलना में काफी अधिक रेंगने की शक्ति प्रदान करता है, जो प्राथमिक कारण है कि यह मिश्र धातु के बजाय - है, इस तापमान रेंज में लंबी अवधि के संरचनात्मक घटकों के लिए मानक निर्दिष्ट मिश्र धातु 600 - है।

तालिका 3 - रेंगने की गुणात्मक तुलना {{1} टूटना डिजाइन उपयुक्तता। वास्तविक स्वीकार्य तनाव मान तापमान -, समय -, और कोड {{5}संस्करण {{6} विशिष्ट हैं; वर्तमान एएसएमई अनुभाग II भाग डी या संख्यात्मक मानों के लिए लागू डिज़ाइन कोड से परामर्श लें।

इन तापमानों पर ऑक्सीकरण और कार्बराइजेशन प्रतिरोध की तुलना कैसे की जाती है?

इंकोलॉय 800HT की उच्च क्रोमियम सामग्री इसे हवा और हल्के ऑक्सीकरण वाले वातावरण में 800-900 डिग्री पर उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध देती है, जबकि मिश्र धातु 600 की बहुत अधिक निकल सामग्री इसे दृढ़ता से कार्बराइजिंग या वायुमंडल को कम करने में लाभ देती है जहां कम कार्बन घुलनशीलता और उच्च निकेल मैट्रिक्स सीमा कार्बन पिकअप में प्रसार होता है।

तालिका 4 - पर्यावरण- इंकोलॉय 800एचटी और मिश्र धातु 600 के बीच विशिष्ट प्रतिरोध तुलना।

कौन सा मिश्र धातु उच्च तापमान पर धातु की धूल का बेहतर प्रतिरोध करता है?

मिश्र धातु 600 आम तौर पर कार्बन युक्त, कम ऑक्सीजन प्रक्रिया वाले गैस वातावरण में इंकोलॉय 800HT की तुलना में धातु की धूल के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है, क्योंकि इसकी काफी अधिक निकल सामग्री कार्बन सुपरसैचुरेशन को अधिक प्रभावी ढंग से दबा देती है जो धातु की धूल के हमले को शुरू करती है।

धातु की धूल कार्बराइजेशन का एक भयावह रूप है जो कार्बन सुपरसैचुरेटेड गैस वायुमंडल में लगभग 400-800 डिग्री के बीच होता है, जहां मिश्र धातु की सतह महीन धातु कणों और कार्बन की धूल में विघटित हो जाती है। निकेल में लोहे की तुलना में बहुत कम कार्बन घुलनशीलता और विसरणशीलता होती है, इसलिए उच्च निकल सामग्री वाले मिश्र धातु आम तौर पर समान क्रोमियम सामग्री वाले लौह समृद्ध मिश्र धातुओं की तुलना में धातु की धूल शुरुआत का बेहतर प्रतिरोध करते हैं।

क्योंकि मिश्र धातु 600 में इंकोलॉय 800HT की तुलना में निकेल की मात्रा दोगुनी से अधिक होती है, यह आम तौर पर गैस {{2}सुधार, सिनगैस और अन्य कार्बन {{3}गतिविधि {{4} समृद्ध प्रक्रिया वातावरण में बेहतर प्रदर्शन करता है जहां धातु की धूल प्रमुख खतरा है, भले ही ऑक्सीकरण वातावरण में शुद्ध संरचनात्मक रेंगने की सेवा के लिए इंकोलॉय 800HT मजबूत विकल्प बना हुआ है।

दीर्घकालिक उम्र बढ़ने के अध्ययन से लचीलेपन में कमी के बारे में क्या पता चलता है?

अनाज सीमा कार्बाइड अवक्षेपण के कारण दोनों मिश्रधातुएं 800-900 डिग्री पर हजारों घंटों के बाद कमरे के तापमान में कुछ लचीलापन खो देती हैं, लेकिन इंकोलॉय 800एचटी की नियंत्रित कार्बाइड आकृति विज्ञान के परिणामस्वरूप आम तौर पर मिश्र धातु 600 की तुलना में अधिक पूर्वानुमानित, क्रमिक लचीलापन हानि होती है, जो अनाज सीमा कार्बाइड फिल्मों के निरंतर बनने पर तेज भंगुरता दिखा सकती है।

लंबे समय तक उम्र बढ़ने के दौरान लचीलापन का नुकसान मुख्य रूप से पृथक, असंतुलित अनाज सीमा कार्बाइड से निरंतर कार्बाइड नेटवर्क में संक्रमण से प्रेरित होता है, जो सामग्री ठंडा होने और कमरे के तापमान पर लोड होने के बाद इंटरग्रेनुलर दरार प्रसार के लिए एक आसान मार्ग प्रदान करता है (उदाहरण के लिए, शटडाउन या थर्मल चक्र के दौरान)। इंकोलॉय 800HT का मिश्र धातु डिज़ाइन - जिसमें एल्यूमीनियम और टाइटेनियम की मिलावट शामिल है, जो महीन इंट्राग्रेनुलर अवक्षेप भी बनाता है - समग्र मैट्रिक्स मजबूती के खिलाफ अनाज {{6}सीमा कार्बाइड गठन को संतुलित करने में मदद करता है, जिससे अधिक क्षमाशील दीर्घकालिक उम्र बढ़ने का व्यवहार उत्पन्न होता है। क्योंकि मिश्र धातु 600 का कार्बाइड अवक्षेपण डिज़ाइन द्वारा समान रूप से संतुलित नहीं है, 800-900 डिग्री पर निरंतर एक्सपोज़र अधिक निरंतर अनाज सीमा कार्बाइड नेटवर्क और लंबे समय तक सेवा अभियानों के दौरान कमरे के तापमान लचीलापन में तेज गिरावट का उत्पादन कर सकता है।

विशिष्ट उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए किस मिश्र धातु का चयन किया जाना चाहिए?

ऑक्सीकरण वाले वातावरण में 800-900 डिग्री पर लगातार काम करने वाले लंबी अवधि के संरचनात्मक घटकों के लिए इंकोलॉय 800एचटी को डिफ़ॉल्ट चयन होना चाहिए, जबकि मिश्र धातु 600 बेहतर विकल्प बना हुआ है जहां कार्बराइजेशन या धातु की धूल प्रतिरोध प्रमुख विफलता मोड है, या जहां घटक को कम तापमान पर क्लोराइड प्रेरित जंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध की भी आवश्यकता होती है।

एथिलीन पायरोलिसिस फर्नेस ट्यूब, उत्प्रेरक सपोर्ट बास्केट और रेडियंट ट्यूब हैंगर: इंकोलॉय 800HT - रेंगने की ताकत और ऑक्सीकरण प्रतिरोध नियामक आवश्यकताएं हैं।

800 डिग्री से ऊपर लगातार चलने वाले फिक्स्चर, मफल्स और रिटॉर्ट्स को गर्म करने के लिए {{0} : इंकोलॉय 800HT - लोड के तहत दीर्घकालिक आयामी स्थिरता महत्वपूर्ण है।

सिनगैस, हाइड्रोजन सुधारक, और लगभग 800 डिग्री से कम तापमान वाले अन्य कार्बन {{0} गतिविधि {{1} समृद्ध प्रक्रिया घटक: मिश्र धातु 600 - धातु की धूल और कार्बराइजेशन प्रतिरोध शासकीय आवश्यकताएं हैं।

ऐसे घटक जो उच्च {{0} तापमान सेवा और निम्न तापमान जलीय या क्लोराइड {{2} के बीच चक्र करते हैं: मिश्र धातु 600 - संयुक्त उच्च तापमान और क्लोराइड एससीसी प्रतिरोध की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि मिश्र धातु 690 अब अक्सर उन नए डिजाइनों के लिए पसंद किया जाता है जिनमें दोनों की आवश्यकता होती है।

मिश्रित पर्यावरण अनुप्रयोग: विशिष्ट प्रक्रिया गैस संरचना, तनाव स्तर और आवश्यक डिज़ाइन जीवन से परामर्श लें, क्योंकि 800-900 डिग्री पर मिश्र धातु का चयन हमेशा गवर्निंग विफलता मोड के विरुद्ध मान्य किया जाना चाहिए, न कि अकेले तापमान के विरुद्ध।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

मिश्र धातु 600 900 डिग्री पर अल्पकालिक जोखिम से बच सकता है, लेकिन हजारों घंटों तक निरंतर, भार वहन करने वाली सेवा के लिए, इंकोलॉय 800एचटी बेहतर विकल्प है क्योंकि इसके नियंत्रित अनाज का आकार और कार्बाइड/गामा प्राइम मजबूती उस तापमान पर काफी अधिक रेंगने की क्षमता प्रदान करती है।

Incoloy 800HT मोटे अनाज का आकार क्यों निर्दिष्ट करता है जबकि महीन अनाज आमतौर पर ताकत में सुधार करते हैं?

बारीक दाने अव्यवस्था गति का विरोध करके कमरे के तापमान और कम तापमान पर ताकत में सुधार करते हैं, लेकिन उच्च तापमान पर वे अनाज सीमा स्लाइडिंग के लिए उपलब्ध कुल अनाज सीमा क्षेत्र को बढ़ाते हैं, जो कि मिश्र धातु के पिघलने बिंदु से लगभग 0.5 गुना ऊपर प्रमुख रेंगना विरूपण तंत्र है; मोटे अनाज की संरचना इस प्रभाव को कम करती है और रेंगने के जीवन में सुधार करती है।

क्या मिश्र धातु 600 कुल मिलाकर इंकोलॉय 800HT से अधिक संक्षारण प्रतिरोधी है?

मिश्र धातु 600 आम तौर पर अपनी उच्च निकल सामग्री के कारण क्लोराइड तनाव संक्षारण क्रैकिंग और धातु की धूल के लिए बेहतर प्रतिरोध प्रदान करता है, जबकि इंकोलॉय 800HT अपनी उच्च क्रोमियम सामग्री के कारण गर्म हवा और दहन गैस वातावरण में बेहतर ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करता है, इसलिए उत्तर एक मिश्र धातु के सार्वभौमिक रूप से अधिक संक्षारण प्रतिरोधी होने के बजाय विशिष्ट संक्षारक वातावरण पर निर्भर करता है।

क्या 800-900 डिग्री पर लंबे समय तक एक्सपोज़र किसी भी मिश्र धातु को बाद में कमरे के तापमान पर उपयोग करने के लिए असुरक्षित बनाता है?

दोनों मिश्र धातुएं लंबे समय तक उच्च तापमान के संपर्क में रहने के बाद भी उपयोगी कमरे के तापमान में लचीलापन बनाए रखती हैं, हालांकि कुछ कमी की उम्मीद की जानी चाहिए और डिजाइन में इसका ध्यान रखा जाना चाहिए; दीर्घकालिक उच्च तापमान वाली सेवा से हटाए गए घटकों का निरीक्षण किया जाना चाहिए और, जहां लागू कोड द्वारा आवश्यक हो, पुन: उपयोग से पहले सेवा के लिए निरंतर फिटनेस के लिए मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

एथिलीन क्रैकिंग फर्नेस ट्यूबों के लिए किस मिश्र धातु का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है?

इंकोलॉय 800एचटी और इसके कास्ट समकक्ष (जैसे एचपी-संशोधित मिश्र धातु) मिश्र धातु 600 की तुलना में एथिलीन पायरोलिसिस भट्टी टयूबिंग के लिए कहीं अधिक सामान्य हैं, क्योंकि ट्यूब भार वहन करने वाले दबाव घटक हैं जो तापमान पर लगातार काम करते हैं जहां रेंगने की ताकत डिजाइन जीवन को नियंत्रित करती है।