1. Medžiagos apibrėžimas ir pagrindinės savybės
Klausimas: Kas yra ASTM A 519 4815 plieninis vamzdis?
A:
4815 Plieninis vamzdis yra mažai anglies diviziono nikelio-chromio-molibdeno lydinio plieno besiūlis vamzdis (UNS G48150), nurodytas ASTM A519 standarte. Pagrindinė jo sudėtis: 0,13% -0,18% anglies, 3,25% -3,75% nikelio, 1,65% -2,00% chromo ir 0,20% -0,30% molibdeno. Ši medžiaga, naudodama aukštą nikelio-chromio-molibdeno kompozicinio armatūros dizainą, pasiekia novatorišką ypač aukšto kriogeninio kietumo derinį (smūgio energija didesnė arba lygi 40J, esant –196 laipsniui) ir giliai kietai (alyvos gesinimo kritinis skersmuo 150 mm). Po specialaus terminio apdorojimo, atvirkštinis austenito kiekis gali pasiekti 15–20%. Jo atsparumas vandeniliui (NACE TM0284 įtrūkimų greitis, mažesnis arba lygus 3%), viršija panašias medžiagas, todėl jis ypač tinkamas ypač žemai temperatūrai ir aukšto slėgio vandenilio aplinkai.
2. Mechaninės savybės ir techniniai parametrai
Kl.: Kokie yra 4815 plieninio vamzdžio našumo rodikliai?
A:
Gesintoje ir grūdintoje būsenoje (850 laipsnių alyvos gesinimas + 600 laipsnio grūdinimas):
Stiprumas: tempimo stiprumas 950-1150 MPa, išeigos stiprumas 800–950 MPa
Tvirtumas: pailgėjimas didesnis arba lygus 16%, ploto, didesnio arba lygus 55%, sumažėjimas, -196 laipsnių poveikis didesnė arba lygi 40J arba lygi 40J
Specialios savybės: lūžio tvirtumas (kIC @ -196 laipsnis), didesnis arba lygus 75 MPa · M¹/², aukšto slėgio vandenilio aplinkos lėto deformacijos greičio testo (SSRT) lūžio laikas, didesnis arba lygus 200 val.
Po kriogeninio gydymo (-196 laipsnio x 24h), išlaikytą austenito kiekį galima stabiliai kontroliuoti iki mažesnio arba lygaus 5%.
3. Tipiškos programos
Kl.: Kokios yra pagrindinės 4815 plieno vamzdžių taikymo būdai?
A:
Itin krizeninė įranga: SGD rezervuarų įdėklų atraminės konstrukcijos, skysto vandenilio vamzdynai (-253 laipsnių aplinka)
Energijos ekstremalia aplinka: suliejimo reaktoriaus superlaidžios magneto atraminiai žiedai, superkritiniai vandenyje aušinami reaktoriaus slėgio indai
Aerospace: Skystas deguonies/skysto vandenilio raketos variklio turbinos siurblių korpusai (turi atitikti AMS 6532 standartą)
Karinė strategija: šaltai atsparūs apkrovos turintys komponentai poliniams ledlaužiams, kriogeninės uždaros kabinos, skirtos gilių erdvių zondams
4. Pagrindiniai terminio apdorojimo ir apdorojimo taškai
Kl.: Kaip optimizuoti 4815 plieninio vamzdžio terminį apdorojimą ir apdorojimą? A:
Turi būti naudojamas procesas „ypač didelis grūdų išankstinis apdorojimas + atvirkštinis austenito valdymo“ procesas:
Ciklinis austenitizavimas (950 laipsnių × 1H → 700 laipsnių × 2h, pakartotas tris kartus), kad būtų pasiekta 12–14 laipsnio ultrafinuotų grūdų.
Šiltas riedėjimas dviejų fazių srityje (750 laipsnių) iki 30–40% deformacijos, po to tiesiogiai numalšinti.
Daugiapakopis senėjimas (475 laipsnis × 8H → 600 laipsnių × 4h), kad stabilizuotumėte nano dydžio Ni₃ti kritulių fazę.
Apdorojimo apribojimai:
Suvirinimui reikalingas „Ernicrmo-12“ laidas ir pašildymas iki 200–250 laipsnių.
Pasukimas apsiriboja deimantų dengtais įrankiais (pjovimo greitis mažesnis arba lygus 25 m/min.).
Karštos kalimo temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama per siaurą 1100–900 laipsnių langą.
5. Palyginimas su panašiomis medžiagomis
Kl.: Kuo skiriasi nuo 4815 iki 9% Ni plieno ir 36 investro? A:
vs . 9% Ni Steel: 4815 turi mažesnį nikelio kiekį (3,25% -3,75% vs . 9%), todėl padidėja 40% mažesnės išlaidos ir geresnis suvirinamumas, tačiau šiek tiek mažesnė smūgio energija esant –196 laipsniui.
Vs. Invar 36: 4815 yra 3–4 kartus stipresnis, tačiau turi 50% didesnį šiluminio išsiplėtimo koeficientą (CTE) nei 36 intar.
Neapsoliekimo principas:
▶ Griežtai draudžiama pakeisti Haynes 230, kad būtų galima naudoti oksidacijos aplinkoje, aukštesnėje nei 1600 laipsnių.
▶ Draudžiama pakeisti TI-6Al-4V aviacijos ir kosmoso konstrukcinėms dalims, kur svorio mažinimas yra prioritetas.
