Inconel 706 Inconel Aliaj 706 N09706 Aliaj Tuburi fără sudură
Inconel aliajul 706 UNS N09706 este întărire prin precipitare aliaj de nichel-crom-fier, ușor de fabricat și prelucrabil, care asigură o rezistență mecanică ridicată în combinație cu o bună fabricabilitate. Caracteristicile aliajului sunt similare cu cele ale Aliaj Inconel 718 cu excepția faptului că aliajul 706 este mai ușor de fabricat, în special prin prelucrare.
Limitarea compoziția chimică din aliajul Inconel 706 este prezentat în tabelul de mai sus. Conținutul substanțial de nichel și crom oferă o bună rezistență la oxidare și rezistență la coroziune. Principalii constituenți ai aliajului care se întăresc prin precipitare sunt columbiul și titan. The aluminiu contribuie, de asemenea, la răspunsul de întărire. Sistemul de întărire prin precipitare din aliajul Inconel 706 oferă caracteristica dorită de răspuns întârziat la întărire în timpul expunerii la temperatura de precipitare. Această caracteristică conferă aliajului o rezistență excelentă la fisurarea post-sudare.
Aliajul Inconel 706 este utilizat pentru o varietate de aplicații care necesită o rezistență ridicată combinată cu ușurința de fabricare. În domeniul aerospațial, aliajul este utilizat pentru discuri, arbori și carcase de turbină; carcase de difuzor; discuri și arbori de compresor; suporturi de motor; și elemente de fixare. În plus față de aplicațiile aerospațiale, aliajul este utilizat pentru discurile turbinelor din turbinele industriale mari cu gaz.
Inconel 706 Formare
Acest aliaj are o ductilitate bună și poate fi ușor format prin toate metodele convenționale. Deoarece aliajul este mai puternic decât oțelul obișnuit, este necesar un echipament mai puternic pentru a realiza formarea. În timpul deformării la rece trebuie să se utilizeze lubrifianți puternici. Este esențial să se curețe bine piesa de orice urmă de lubrifiant după formare, deoarece fragilizarea aliajului poate apărea la temperaturi ridicate dacă lubrifiantul este lăsat pe piesă.
Inconel 706 Mașinabilitate
Pot fi utilizate tehnicile convenționale de prelucrare utilizate pentru aliajele pe bază de fier. Acest aliaj nu lucru-întărit în timpul prelucrare și are o rezistență mai mare și o "gingășie" care nu este caracteristică oțelurilor. Ar trebui să se utilizeze echipamente și scule de prelucrare grele pentru a reduce la minimum zgomotul sau întărire prin muncă a aliajului înainte de tăiere. În operațiile de prelucrare se poate utiliza aproape orice agent de răcire din comerț. Lichidele de răcire pe bază de apă sunt preferate pentru operațiile de mare viteză, cum ar fi strunjirea, rectificarea sau frezarea. Lubrifianții puternici funcționează cel mai bine pentru găurire, filetare, broșare sau găurire. Strunjire: Uneltele din carbură sunt recomandate pentru strunjirea cu o tăietură continuă. Oțel pentru scule de mare viteză uneltele trebuie utilizate pentru tăieri întrerupte și pentru finisarea netedă la toleranțe mici. Uneltele trebuie să aibă un unghi de înclinare pozitiv.
Tăiere vitezele și avansurile sunt în următoarele intervale:
Pentru scule din oțel de mare viteză Pentru scule din carbură Adâncime avans de suprafață Adâncime avans de suprafață viteză de tăiere în inci viteză de tăiere în inci inci picioare/min. pe turație inci picioare/min. pe turație 0,250″ 12-18 0,010 0,250″ 30-40 0,010 0,050″ 15-20 0,008 0,050″ 40-50 0,008 Perforare: Trebuie să se utilizeze viteze de avans constante pentru a evita întărirea prelucrării din cauza blocării burghiului pe metal. Sunt esențiale setările rigide cu un burghiu cât mai scurt posibil. Se recomandă burghie rezistente, din oțel de mare viteză, cu un ax greu. Avansurile variază de la 0,0007 inch pe rotație pentru găuri cu diametrul mai mic de 1/16″, 0,003 inch pe rotație pentru găuri cu diametrul de 1/4″, la 0,010 inch pe rotație pentru găuri cu diametrul de 7/8″. Pentru găurire, cele mai bune viteze de suprafață sunt de 8-10 picioare/minut. Frezare: Pentru a obține o precizie bună și un finisaj neted, este esențial să aveți mașini și dispozitive rigide și unelte de tăiere ascuțite. Frezele din oțel de mare viteză, cum ar fi M-2 sau M-10, funcționează cel mai bine cu viteze de tăiere de 5 până la 15 picioare pe minut și avans de 0,001″-0,004″ per dinte de tăiere. Șlefuire: Aliajul trebuie șlefuit umed și sunt preferate roțile sau benzile din oxid de aluminiu.
Inconel 706 Sudură
Metodele de sudare utilizate în mod obișnuit funcționează bine cu acest aliaj. Trebuie utilizat metal de adaos din aliaj corespunzător. Dacă nu este disponibil un aliaj corespunzător, atunci trebuie utilizat cel mai apropiat aliaj mai bogat în elementele chimice esențiale (Ni, Co, Cr, Mo). Toate mărgelele de sudură trebuie să fie ușor convexe. Nu este necesar să se utilizeze preîncălzirea. Suprafețele care urmează să fie sudate trebuie să fie curate și lipsite de urme de ulei, vopsea sau creion. Zona curățată trebuie să se extindă cu cel puțin 2″ dincolo de fiecare parte a unei îmbinări sudate. Sudarea cu arc cu gaz-tungsten: Se recomandă polaritatea DC dreaptă (electrod negativ). Mențineți o lungime a arcului cât mai scurtă posibil și aveți grijă să păstrați capătul fierbinte al metalului de adaos întotdeauna în atmosfera de protecție. Sudarea cu arc metalic protejat: Electrozii trebuie păstrați în spații de depozitare uscate și, în cazul în care s-au umezit, electrozii trebuie coapte la 600 F timp de o oră pentru a asigura uscarea. Setările de curent variază de la 60 amperi pentru materiale subțiri (0,062″ grosime) până la 140 amperi pentru materiale de 1/2″ și mai groase. Cel mai bine este să țeseți ușor electrodul, deoarece acest metal de sudură din aliaj nu tinde să se împrăștie.
Curățare de zgură se face cu o perie de sârmă (manuală sau motorizată). Îndepărtarea completă a zgurii este foarte importantă înainte de trecerile succesive de sudură și, de asemenea, după sudarea finală. Sudarea cu arc metalic cu gaz: Trebuie să se utilizeze curent continuu cu polaritate inversă, iar cele mai bune rezultate se obțin cu pistolul de sudură la 90 de grade față de îmbinare. Pentru GMAW cu transfer prin scurtcircuit, o tensiune tipică este de 20-23 cu un curent de 110-130 amperi și o alimentare a sârmei de 250-275 inci pe minut. Pentru Spray-Transfer GMAW, sunt tipice o tensiune de 26-33 și un curent cuprins între 175-300 amperi cu o rată de alimentare a sârmei de 200-350 inci pe minut. Sudare cu arc submers: Trebuie utilizat metal de adaos corespunzător, la fel ca pentru GMAW. Se poate utiliza curent continuu cu polaritate inversă sau directă. Sunt preferate mărgelele de sudură convexe.
Microstructura superaliajelor Inconel 706 modificate
Inconel 706 nu îndeplinește pe deplin cerințele stricte ale aplicației în noile turbine cu abur. Stabilitatea termică a Inconel 706 este insuficientă pentru o utilizare pe termen lung la peste 700 de grade C, ceea ce duce la o pierdere dramatică a fluajului și rezistență la tracțiune. Au fost urmate două metode de modificare a compoziției pentru a optimiza stabilitatea microstructurală a Inconel 706. Prima constă în adăugarea de reniu la compoziția standard a superaliajului, iar a doua constă în rafinarea compoziției chimice a Inconel 706, rezultând o nouă compoziție de aliaj denumită aliaj DT 706. Scopul principal al acestui studiu a fost de a investiga microstructura complexă a aliajului Inconel 706 cu tehnici de înaltă rezoluție, cum ar fi microscopia electronică (HREM) și sonda atomică tridimensională (3DAP). Au fost studiate microchimia din jurul precipitatelor și variațiile structurale locale implicate în formarea fazelor și secvențele de transformare ale precipitatelor fine și ale co-precipitatelor (de până la 10 nm).
Analiza a fost efectuată pentru a înțelege nu numai secvențele de transformare, ci și stabilitatea fiecărui tip de precipitat. Microstructurile în diferite condiții de tratament termic și după o îmbătrânire de lungă durată la 750degC timp de 750 h și 5000 h au fost, prin urmare, studiate în aliajul Inconel 706 și comparate cu aliajele modificate. Adăugarea de Re la compoziția Inconel 706 nu a avut efectul dorit, ceea ce sugerează că alierea cu Re nu este alegerea potrivită pentru stabilizarea structurii superaliajelor Ni-Fe forjate, cum ar fi Inconel 706. Pe de altă parte, s-a observat că stabilitatea termică a aliajului DT 706 este semnificativ îmbunătățită. Prin urmare, aliajul DT 706 are un avantaj față de aliajul Inconel 706.
Densitate
Recoaptă
................................................ 0.291 lb/cu in³
................................................ 8,05 g/cm³
Întărire prin precipitare
............................................ 0,292 lb/cu in³
............................................. 8,08 g/cm³
Intervalul de topire
......................................... 2434-2499 °F
............................................. 1334-1371 °C
Căldură specifică,
70°F, Btu/lb-°F................................ 0.106
21°C, J/kg-°C ........................................ 444
Permeabilitate la 200 oersted (15,9 kA/m)
Recoaptă
74°F(23°C) .................................................... 1.011
-109°F (-78°C) .................................................. 1.020
-320°F (-196°C) ........................................... Magnetic
Întărire prin precipitare
74°F(23°C) .................................................... 1.010
-109°F (-78°C) .................................................. 1.040
-320°F (-196°C) ........................................... Magnetic
Temperatura Curie, °F ............................................. < -109
°C ................................................... < -78
Temperatura | Modul de tracțiune | Modul de forfecare | Raportul lui Poisson ** |
°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 | Raportul lui Poisson ** |
-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 |
Temperatura | Rezistivitatea electrică | Conductivitate termică* | Coeficient de dilatare** | Căldură specifică*** |
°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 |
opt % | Ni + Co | Cr | Fe | Nb + Ta | Ti | Al | C | Cu | Mn | Si | S | P | B | Co |
Aliaj 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 |
Specificație standard ASME SB163 pentru tuburi fără sudură din nichel și aliaj de nichel pentru condensatoare și schimbătoare de căldură
Specificație standard ASME SB165 pentru țevi și tuburi fără sudură din aliaj de nichel-cupru (UNS N04400)*
Specificație standard ASME SB167 pentru aliaje de nichel-crom-fier, aliaj de nichel-crom-cobalt-molibden (UNS N06617) și aliaj de nichel-fier-crom-tungsten (UNS N06674) țevi și tuburi fără sudură
ASME SB407 Specificație standard pentru țevi și tuburi fără sudură din aliaj de nichel-ron-crom
Specificație standard ASME SB423 pentru aliaj de nichel-fier-crom-molibden-cupru (UNS N08825, N08221 și N06845) țevi și tuburi fără sudură
ASME SB444 Specificații standard pentru țevi și tuburi din aliaj de nichel-crom-molibden-columbiu (UNS N06625 și UNS N06852) și aliaj de nichel-crom-molibden-siliciu (UNS N06219)
Specificație standard ASME SB622 pentru țevi și tuburi fără sudură din aliaj de nichel și nichel-cobalt
Țevi și tuburi fără sudură ASME SB668 UNS N08028
Specificație standard ASME SB690 pentru aliaje de fier-nichel-crom-molibden (UNS N08366 și UNS N08367) țevi și tuburi fără sudură
ASME SB729 Specificații standard pentru țevi și tuburi din aliaj de nichel UNS N08020, UNS N08026 și UNS N08024 fără sudură
Formarea la rece poate fi realizată folosind unelte standard, deși oțelurile pentru unelte cu conținut scăzut de carbon nu sunt recomandate pentru formare, deoarece au tendința de a produce exfolieri. Materialele moi pentru matrițe (bronz, aliaje de zinc etc.) reduc la minimum frecarea și produc finisaje bune, dar durata de viață a matrițelor este oarecum scurtă. Pentru producții de lungă durată, aliajul oțel pentru scule ( D-2, D-3) și oțeluri rapide (T-1, M-2, M-10) dau rezultate bune, în special dacă sunt cromate dur pentru a reduce frecarea. Uneltele trebuie să fie astfel încât să permită distanțe și raze libere. Trebuie utilizați lubrifianți puternici pentru a reduce la minimum frecarea în toate operațiunile de deformare. Îndoirea foilor sau a plăcilor la 180 de grade este în general limitată la o rază de îndoire de 1 T pentru materiale cu grosimea de până la 1/8″ și de 2 T pentru materiale mai groase de 1/8″.
Soluție de recoacere la 1700 - 1850 F și răcire cu aer. Apoi urmează 2 tratamente termice: Pentru proprietăți optime de fluaj/rupere, se urmează recoacerea soluției la 1550 F timp de 3 ore, răcirea cu aer - apoi tratamentul de precipitare la 1325 F timp de 8 ore, urmat de o rată de răcire de 100 F pe oră până la 1150 F. Se menține la 1150 F timp de 8 ore și se răcește cu aer. Pentru o rezistență optimă la tracțiune, se urmează recoacerea prin soluție cu un tratament termic de precipitare la 1350 F timp de 8 ore, urmat de o răcire de 100 F pe oră până la 1150 F. Se menține la 1150 F timp de 8 ore și se răcește cu aer. Acest tratament elimină tratamentul termic de 1550 F.