1. Medžiagos apibrėžimas ir pagrindinės savybės
Klausimas: Kas yra ASTM A 519 4817 plieninis vamzdis?
A:
4817 Plieninis vamzdis yra vidutinio anglies nikelio-chromio-molibdeno lydinio plieno plieninis vamzdis (UNS G48170), nurodytas ASTM A519 standarte. Pagrindinė jo sudėtis yra: 0,15% -0,20% anglies, 3,50–4,00% nikelio, 1,80% -2,20% chromo ir 0,25% -0,35% molibdeno. Ši medžiaga per savo ypač aukštą nikelio-chromio-molibdeno santykį pasiekia sinergetinį lūžio į didelę žemos temperatūrą kietumą (poveikio energija didesnė arba lygi 50J, esant –196 laipsniui) ir ypač aukšto stiprumo (tempimo stiprumas didesnis arba lygus 1100 MPA). Unikalus jo bruožas yra tas, kad po optimizuoto terminio apdorojimo, atvirkštinis austenito kiekis stabilizuojamas 12–15%, o jo vandenilio atsparumas vandeniliui (NACE TM0284 įtrūkimų greitis, mažesnis arba lygus 2%), atitinka aviacijos lygio standartus, todėl jis ypač tinkamas ekstremaliai skysto vandenilio/skysto deguonies aplinkai.
2. Mechaninės savybės ir techniniai parametrai
Kl.: Kokie yra 4817 plieninio vamzdžio našumo rodikliai?
A:
Gesintoje ir grūdintoje būsenoje (860 laipsnis aliejaus gesinimas + 580 laipsnio grūdinimas):
Stiprumas: tempimo stiprumas 1100-1300 MPa, išeigos stiprumas 950-1150 MPa
Kietumas: pailgėjimas didesnis arba lygus 14%, ploto, didesnio arba lygus 60%, sumažėjimas, -196 laipsnių poveikis didesnė arba lygi 50J arba lygi 50J
Specialios savybės: Lūžio tvirtumas (kIC @ -196 laipsnis) didesnis arba lygus 90 MPa · m M¹/², laikas iki lūžio lėto deformacijos greičio bandyme aukšto slėgio vandenilio aplinkoje (100 MPa) didesnis arba lygus 300 valandų arba lygus 300 valandų
Po gilaus šalto termomechaninio apdorojimo jo nuovargis (10⁷ ciklai) padidėja 40–50%, palyginti su įprastais procesais.
3. Tipiškos programos
Kl.: Kokios yra pagrindinės 4817 plieninio vamzdžio taikymo būdai?
A:
Ypatinga aviacijos ir kosmoso aplinka: Skystų vandenilio raketų variklio turbinos siurblių apvalkalai, ypač šaltose uždarytos kameros, skirtos giliems erdvės zondams (turi atitikti AMS 6535 standartus)
Pasienio energijos įranga: sintezės reaktoriaus superlaidžiosios magneto atraminės konstrukcijos, ketvirtosios kartos atominės elektrinės slėgio indų varžtai
Karinė strateginė: polinio strateginio povandeninio slėgio korpusai, hipersoninės transporto priemonės kriogeninio kuro linijos
Tyrimų galimybės: Dalelių greitintuvas ypač šaltas vakuumo kameros, kvantinis kompiuterio šaldymo sistemos slėgio grindžiami komponentai
4. Pagrindiniai terminio apdorojimo ir apdorojimo taškai
Kl.: Kaip optimizuoti 4817 plieninio vamzdžio terminį apdorojimą ir apdorojimą? A:
Turi būti naudojamas patobulintas „Ultrafining Grain + atvirkštinio austenito valdymo“ procesas:
Austenitizavimas lazeriu (vietinis šildymas iki 950 laipsnių 10 sekundžių) pasiekia ASTM 13–14 laipsnio ultrafinuotus grūdus.
Skysčio azoto temperatūros zonoje (-196 laipsnio), po to tiesioginis senėjimas, riedėjimo deformacija yra 20–25%.
Kelių pakopų grūdinimas (450 laipsnių 4 valandas → 600 laipsnių 6 valandas) stabilizuoja nano dydžio Ni₃ (Al, Ti) nuosėdas.
Visiškai draudžiamos perdirbimo zonos:
Visi sintezės suvirinimo procesai yra draudžiami; Leidžiama tik elektronų pluošto suvirinimas (pagreičio įtampa didesnė arba lygi 150 kV).
Pasukimui reikalingi vieno kristalo deimantų įrankiai (pjovimo greitis mažesnis arba lygus 15 m/min.).
Karšto kalimo temperatūros langas yra ypač siauras (1100–950 laipsnių), todėl reikia izoterminio kalimo.
5. Palyginimas su panašiomis medžiagomis
Kl.: Kuo skiriasi 4817, 4815 ir „Inconel 718“? A:
vs . 4815: 4817 turi didesnį nikelio-chromio kiekį (Ni 3,50%-4,00%vs . 3.25%-3,75%, Cr 1,80%-2,20%vs . 1.65}-2,00%), todėl 30%padidėja energija-269 laipsnis, bet padidėja 25%.
vs. Inconel 718: 4817 contains no niobium, resulting in a 60% lower cost, but its high-temperature strength (>650 laipsnių) yra tik 40% „Inconel 718“.
Nėra pakeitimo taisyklės:
▶ Griežtai draudžiama pakeisti „Haynes 242“, kad būtų galima naudoti oksidacijos aplinkoje, viršijančioje 1000 laipsnių.
▶ Draudžiama pakeisti TI-5Al-2.5SN plonos sienos aviacijos ir kosmoso struktūroms, kur svorio mažinimas yra prioritetas.
