Inconel 706 legering N09706 naadloze buizen
Inconel legering 706 UNS N09706 is neerslagverharding legering van nikkel-chroom-ijzer, gemakkelijk te vervaardigen en machinaal te bewerken, die een hoge mechanische sterkte in combinatie met een goede verwerkbaarheid biedt. De eigenschappen van de legering zijn vergelijkbaar met die van Inconel-legering 718 behalve dat legering 706 gemakkelijker te vervaardigen is, vooral door bewerking.
De beperkende chemische samenstelling van Inconel-legering 706 is weergegeven in de bovenstaande tabel. De substantiële nikkel- en chroomgehaltes zorgen voor goede oxidatieweerstand en corrosiebestendigheid. De primaire precipitatiehardende bestanddelen van de legering zijn columbium en titanium. De aluminium gehalte draagt ook bij aan de hardingsreactie. Het precipitatiehardingssysteem in Inconel-legering 706 biedt de wenselijke eigenschap van vertraagde verhardingsreactie tijdens blootstelling aan precipitatietemperatuur. Deze eigenschap geeft de legering uitstekende weerstand tegen scheuren door rek na het lassen.
Inconel-legering 706 wordt gebruikt voor verschillende toepassingen die een hoge sterkte in combinatie met eenvoudige fabricage vereisen. In de lucht- en ruimtevaart wordt de legering gebruikt voor turbineschijven, -assen en -behuizingen; diffusorbehuizingen; compressorschijven en -assen; motorsteunen; en bevestigingsmiddelen. Naast toepassingen in de ruimtevaart wordt de legering ook gebruikt voor turbineschijven in grote industriële gasturbines.
Inconel 706 het Vormen zich
Deze legering heeft een goede vervormbaarheid en kan gemakkelijk worden gevormd met alle conventionele methoden. Omdat de legering sterker is dan gewoon staal is er krachtiger gereedschap nodig om te vervormen. Tijdens het koud vervormen moeten zware smeermiddelen worden gebruikt. Het is essentieel om het onderdeel grondig te reinigen van alle sporen van smeermiddel na het vervormen omdat verbrossing van de legering kan optreden bij hoge temperatuur als er smeermiddel op blijft zitten.
Inconel 706 Bewerkbaarheid
Conventionele bewerkingstechnieken voor legeringen op ijzerbasis kunnen worden gebruikt. Deze legering doet werkverharding tijdens bewerking en heeft een hogere sterkte en "gommigheid" die niet typisch is voor staal. Zware bewerkingsapparatuur en gereedschappen moeten worden gebruikt om klapperen te minimaliseren. werkverharding van de legering voor de snijden. De meeste in de handel verkrijgbare koelmiddelen kunnen worden gebruikt voor de machinale bewerkingen. Koelmiddelen op waterbasis hebben de voorkeur voor hogesnelheidsbewerkingen zoals draaien, slijpen of frezen. Zware smeermiddelen werken het best voor boren, tappen, ruimen of kotteren. Draaien: Hardmetalen gereedschap wordt aanbevolen voor draaien met een continue snede. Gereedschapsstaal met hoge snelheid gereedschap moet gebruikt worden voor onderbroken snedes en voor gladde afwerking met een kleine tolerantie. Gereedschap moet een positieve spaanhoek hebben.
Snijden De snelheden en aanzetten liggen in het volgende bereik:
Voor gereedschappen van hogesnelheidsstaal Voor hardmetalen gereedschap Diepte aanzet diepte aanzet aanzet snijsnelheid in inches voet/min. in inches voet/min. per omwenteling 0,250″ 12-18 0,010 0,250″ 30-40 0,010 0,050″ 15-20 0,008 0,050″ 40-50 0,008 Boren: Constante voedingssnelheden moeten worden gebruikt om werkharding te voorkomen als gevolg van het stilstaan van de boor op het metaal. Stabiele set-ups zijn essentieel met zo kort mogelijke stompboren. Boren van zwaar, snel staal met een zware spiraal worden aanbevolen. De voeding varieert van 0,0007 inch per omwenteling voor gaten met een diameter kleiner dan 1/16″, 0,003 inch per omwenteling voor 1/4″ dia. tot 0,010 inch per omwenteling voor gaten met een diameter van 7/8″. Lage oppervlaktesnelheden, zoals 8-10 voet/minuut, zijn het beste voor boren. Frezen: Om een goede nauwkeurigheid en een gladde afwerking te verkrijgen is het essentieel om stijve machines en opspanmiddelen en scherp snijgereedschap te hebben. Snelfrezen met hoge snelheid zoals M-2 of M-10 werken het beste met snijsnelheden van 5 tot 15 voet per minuut en een voeding van 0,001″-0,004″ per snijtand. Slijpen: De legering moet nat worden geslepen en aluminiumoxide schijven of banden hebben de voorkeur.
Inconel 706 Lassen
De algemeen gebruikte lasmethoden werken goed met deze legering. Er moet toevoegmetaal van dezelfde legering worden gebruikt. Als een passende legering niet beschikbaar is, moet de dichtstbijzijnde legering worden gebruikt die rijker is aan essentiële chemische stoffen (Ni, Co, Cr, Mo). Alle lasrupsen moeten licht convex zijn. Voorverwarmen is niet nodig. De te lassen oppervlakken moeten schoon zijn en vrij van olie, verf of vetkrijt. Het gereinigde gebied moet minstens 2″ verder reiken dan beide zijden van een lasverbinding. Booglassen met gasdraad: DC rechte polariteit (elektrode negatief) wordt aanbevolen. Houd de booglengte zo kort mogelijk en zorg ervoor dat het hete uiteinde van het toevoegmetaal altijd binnen de beschermende atmosfeer blijft. Lassen met afgeschermde metalen laselektrode: Elektroden moeten droog worden opgeslagen en als er vocht is opgezogen, moeten de elektroden een uur lang op 600 F worden gebakken om ze droog te houden. De stroominstellingen variëren van 60 ampère voor dun materiaal (0,062″ dik) tot 140 ampère voor materiaal van 1/2″ en dikker. Het is het beste om de elektrode lichtjes te weven omdat het lasmetaal van deze legering niet de neiging heeft om zich te verspreiden.
Schoonmaken van slak wordt gedaan met een draadborstel (hand of aangedreven). Het volledig verwijderen van alle slak is erg belangrijk voor opeenvolgende laspassen en ook na het uiteindelijke lassen. Gasbooglassen: Omgekeerde polariteit DC moet worden gebruikt en de beste resultaten worden verkregen met het laspistool in een hoek van 90 graden ten opzichte van de lasnaad. Voor Short-Circuiting-Transfer GMAW is een typische spanning 20- 23 met een stroom van 110-130 ampère en een draadaanvoer van 250-275 inch per minuut. Voor Spray-Transfer GMAW is een typische spanning van 26 tot 33 en een stroom in het bereik van 175-300 ampère met een draadaanvoersnelheid van 200-350 inch per minuut. Lassen onder poederdek: Er moet hetzelfde toevoegmateriaal worden gebruikt als bij GMAW. Gelijkstroom met omgekeerde of rechte polariteit kan worden gebruikt. Convexe lasrupsen hebben de voorkeur.
Microstructuur van gewijzigde superlegeringen van Inconel 706
Inconel 706 voldoet niet volledig aan de strenge eisen van de toepassing in nieuwe stoomturbines. De thermische stabiliteit van Inconel 706 is onvoldoende voor een langdurig gebruik boven 700 degC, wat leidt tot een dramatisch verlies van kruip en treksterkte. Om de microstructurele stabiliteit van Inconel 706 te optimaliseren, werden twee methoden voor wijziging van de samenstelling gevolgd. De eerste is door rhenium toe te voegen aan de standaardsamenstelling van de superlegering en de tweede is door de chemie van Inconel 706 te verfijnen, wat resulteerde in een nieuwe samenstelling van de legering met de naam DT 706-legering. Het hoofddoel van dit onderzoek was het onderzoeken van de complexe microstructuur in de Inconel 706 legering met behulp van hoge resolutietechnieken zoals elektronenmicroscopie (HREM) en driedimensionale atoomsonde (3DAP). De microchemie rond precipitaten en de lokale structurele variaties die betrokken zijn bij fasevorming en transformatiesequenties van de fijne precipitaten en de coprecipitaten (zo klein als 10 nm) werden bestudeerd.
De analyse werd uitgevoerd om niet alleen de transformatievolgorde te begrijpen, maar ook de stabiliteit van elk precipitaattype. Microstructuren in verschillende warmtebehandelde omstandigheden en na langdurige veroudering bij 750°C gedurende 750 uur en 5000 uur werden daarom bestudeerd in Inconel 706 legering en vergeleken met de gemodificeerde legeringen. De toevoeging van Re aan de samenstelling van Inconel 706 vertoonde niet het gewenste effect, wat suggereert dat legeren met Re niet de juiste keuze is om de structuur van Ni-Fe-superlegeringen zoals Inconel 706 te stabiliseren. Aan de andere kant werd waargenomen dat de thermische stabiliteit van de DT 706-legering aanzienlijk is verbeterd. Daarom heeft de legering DT 706 een voordeel ten opzichte van de legering Inconel 706.
Dichtheid
Uitgegloeid
................................................ 0,291 lb/cu in³
................................................ 8,05 g/cm³
Neerslaggehard
............................................ 0,292 lb/cu in³
............................................. 8,08 g/cm³
Smeltbereik
......................................... 2434-2499 °F
............................................. 1334-1371 °C
Soortelijke warmte,
70°F, Btu/lb-°F................................ 0.106
21°C, J/kg-°C ........................................ 444
Doorlaatbaarheid bij 200 oersted (15,9 kA/m)
Uitgegloeid
74°F (23°C) .................................................... 1.011
-109°F (-78°C) .................................................. 1.020
-320°F (-196°C) ........................................... Magnetisch
Neerslaggehard
74°F (23°C) .................................................... 1.010
-109°F (-78°C) .................................................. 1.040
-320°F (-196°C) ........................................... Magnetisch
Curietemperatuur, °F ............................................. < -109
°C ................................................... < -78
Temperatuur | Trekmodulus | Afschuifmodulus | Poisson's ratio ** |
°F | 10 (Exp 6) psi | 10 (Exp 6) psi | |
-320 70 200 400 600 800 1000 1200 1300 | 31.6 30.4 29.9 29.0 27.9 27.0 25.9 24.7 24.0 | 11.6 11.0 10.8 10.4 10.0 9.6 9.3 8.8 8.5 | 0.362 0.382 0.387 0.393 0.395 0.405 0.395 0.403 0.417 |
°C | GPa | GPa | Poisson's ratio ** |
-193 20 100 200 300 400 500 600 700 | 218 210 206 200 194 188 181 174 166 | 80 76 74 72 70 67 65 63 59 | 0.362 0.382 0.389 0.389 0.392 0.405 0.404 0.395 0.415 |
Temperatuur | Elektrische weerstand | Thermisch geleidingsvermogen* | Uitzettingscoëfficiënt** | Specifieke warmte*** |
°F | ohm-circ mil/ft | Btu-in/ft-hr-°F | 10(Exp -6)in/in/°F | Btu/ft-°F |
-320 70 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 | 527 592 610 622 635 647 659 671 683 695 707 717 — — | 55 87 96 103 110 117 124 130 136 141 147 152 — — | — — 7.40 7.83 8.07 8.25 8.42 8.50 8.57 8.64 8.73 8.84 8.97 9.11 | — 0.106 0.110 0.113 0.117 0.120 0.124 0.127 0.131 0.134 0.138 0.141 0.145 0.148 |
°C | æê-m | W/m-°C | æm/m/°C | J/kg-°C |
-196 20 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 | 0.876 0.985 1.015 1.035 1.055 1.075 1.090 1.110 1.130 1.145 1.160 1.180 1.195 — — | 7.9 12.5 14.0 14.8 15.9 16.7 17.6 18.5 19.2 19.9 20.6 21.3 22.1 — — | — — 13.46 14.11 14.53 14.85 15.08 15.25 15.39 15.50 15.59 15.79 15.97 16.20 16.42 | — 444 461 473 490 502 515 528 536 553 565 582 595 607 620 |
acht % | Nikkel + Co | Cr | Fe | Nb + Ta | Ti | Al | C | Cu | Mn | Si | S | P | B | Co |
Legering 706 | 39.0 – 44.0 | 14.5 – 17.5 | Bal | 2.5 – 3.3 | 1.5 – 2.0 | 0,40 max | 0,06 max | 0,30 max | 0,35 max | 0,35 max | 0,015 max | 0,020 max | 0,006 max | 1,0 max |
ASME SB163 Standaardspecificatie voor naadloze nikkel en nikkellegering condensor- en warmtewisselaarbuizen
ASME SB165 Standaardspecificatie voor nikkel-koperlegering (UNS N04400)* Naadloze buis en pijpen
ASME SB167 Standaardspecificatie voor nikkel-chroom-ijzerlegeringen, nikkel-chroom-kobalt-molybdeenlegering (UNS N06617) en nikkel-ijzer-chroom-wolfraamlegering (UNS N06674) Naadloze buis en pijpen
ASME SB407 Standaardspecificatie voor naadloze buizen en pijpen van de nikkel-ijzer-chroomlegering
ASME SB423 Standaardspecificatie voor nikkel-ijzer-chroom-molybdeen-koperlegering (UNS N08825, N08221 en N06845) Naadloze buis en pijpen
ASME SB444 Standaardspecificatie voor nikkel-chroom-molybdeen-columbium legeringen (UNS N06625 en UNS N06852) en nikkel-chroom-molybdeen-silicium legering (UNS N06219) pijp en buis
ASME SB622 Standaardspecificatie voor naadloze nikkel- en nikkel-kobaltlegeringpijpen en -buizen
Naadloze buis en pijp ASME SB668 UNS N08028
ASME SB690 Standaardspecificatie voor ijzer-nikkel-chroom-molybdeen legeringen (UNS N08366 en UNS N08367) Naadloze buis en pijpen
ASME SB729 Standaardspecificatie voor naadloze buizen en pijpen van nikkellegering UNS N08020, UNS N08026 en UNS N08024
Koud vervormen kan gedaan worden met standaard gereedschap hoewel gewoon koolstof gereedschapstaal niet aanbevolen wordt voor vervormen omdat het de neiging heeft om vreten te veroorzaken. Zachte matrijsmaterialen (brons, zinklegeringen, enz.) minimaliseren vreten en produceren goede afwerkingen, maar de levensduur van de matrijs is wat kort. Voor lange productieruns is de legering gereedschapsstaal ( D-2, D-3) en hogesnelheidsstaal (T-1, M-2M-10) geven goede resultaten, vooral als ze hard verchroomd zijn om slijtage te verminderen. De gereedschappen moeten zodanig zijn dat er vrije spelingen en radii mogelijk zijn. Smeermiddelen voor zwaar gebruik moeten worden gebruikt om vreten te minimaliseren bij alle buigbewerkingen. Het buigen van plaat of plaat over 180 graden is over het algemeen beperkt tot een buigradius van 1 T voor materiaal tot 1/8″ dik en 2 T voor materiaal dikker dan 1/8″.
Oplosgegloeid op 1700 tot 1850 F en aan de lucht afgekoeld. Daarna volgen 2 warmtebehandelingen: Voor optimale kruip- en breukeigenschappen volgt u het gloeien in oplossing bij 1550 F gedurende 3 uur, laat afkoelen aan de lucht en vervolgens een precipitatiebehandeling bij 1325 F gedurende 8 uur, gevolgd door een afkoelsnelheid van 100 F per uur tot 1150 F. Houd dit 8 uur aan bij 1150 F en laat afkoelen aan de lucht. Voor optimale treksterkte volgt na het gloeien van de oplossing een precipitatiewarmtebehandeling van 1350 F gedurende 8 uur, gevolgd door een koelsnelheid van 100 F per uur tot 1150 F. Houd 8 uur aan bij 1150 F en laat afkoelen aan de lucht. Deze behandeling elimineert de thermische behandeling van 1550 F.