Бесшовные трубы из сплава инконель 706 N09706
Инконель сплав 706 UNS N09706 это Упрочнение при осадке Сплав никель-хром-железо, легко изготавливаемый и поддающийся механической обработке, который обеспечивает высокую механическую прочность в сочетании с хорошей обрабатываемостью. Характеристики сплава аналогичны характеристикам Инконель сплав 718 За исключением того, что сплав 706 более легко изготавливается, в частности, путем обработка.
Ограничение химический состав сплава Инконель 706 приведены в таблице выше. Значительное содержание никеля и хрома обеспечивает хорошую стойкость к окислению и коррозионной стойкостью. Основными компонентами сплава, упрочняющими осадки, являются колумбий и титан. Сайт алюминий содержание которого также вносит свой вклад в реакцию закалки. Система закалки осаждением в сплаве Inconel 706 обеспечивает желательную характеристику замедленной реакции закалки при воздействии температуры осаждения. Это свойство придает сплаву превосходную стойкость к послесварочному деформационно-стареющему растрескиванию.
Инконелевый сплав 706 используется в различных областях, где требуется высокая прочность в сочетании с простотой изготовления. В аэрокосмической отрасли сплав используется для изготовления дисков, валов и корпусов турбин, корпусов диффузоров, дисков и валов компрессоров, опор двигателей и крепеж. Помимо аэрокосмических применений, сплав используется для изготовления дисков турбин в крупных промышленных газовых турбинах.
Формовка инконеля 706
Этот сплав обладает хорошей пластичностью и может быть легко сформован всеми традиционными методами. Поскольку сплав прочнее обычной стали, для его формовки требуется более мощное оборудование. При холодной штамповке следует использовать густые смазочные материалы. Очень важно тщательно очистить деталь от всех следов смазки после формовки, так как при высокой температуре может произойти охрупчивание сплава, если смазка останется.
Инконель 706 Обрабатываемость
Можно использовать обычные методы обработки, применяемые для сплавов на основе железа. Этот сплав закалка во время обработка и обладает повышенной прочностью и "липкостью", не характерной для сталей. Чтобы свести к минимуму появление дребезга, следует использовать оборудование и инструменты для тяжелой обработки. закалка сплава перед резка. При обработке можно использовать любую коммерческую охлаждающую жидкость. Для высокоскоростных операций, таких как точение, шлифование или фрезерование, предпочтительны смазочно-охлаждающие жидкости на водной основе. Для сверления, нарезания резьбы, протягивания или растачивания лучше всего подходят густые смазочные материалы. Токарная обработка: Для токарной обработки с непрерывным резанием рекомендуется использовать твердосплавные инструменты. Быстрорежущая инструментальная сталь Инструменты следует использовать для прерывистых резов и для гладкой чистовой обработки с небольшим допуском. Инструменты должны иметь положительный угол наклона.
Резка Скорость и подача находятся в следующих диапазонах:
Для инструмента из быстрорежущей стали Для инструмента из твердого сплава Глубина поверхности Подача Глубина поверхности Подача Скорость резания в дюймах Скорость резания в дюймах в футах/мин. на об. в дюймах в футах/мин. на об. 0.250″ 12-18 0.010 0.250″ 30-40 0.010 0.050″ 15-20 0.008 0.050″ 40-50 0.008 Сверление: Необходимо использовать стабильную скорость подачи, чтобы избежать упрочнения заготовки из-за прикипания сверла к металлу. Необходимо использовать жесткие установки с максимально коротким сверлом. Рекомендуется использовать сверла из высокоскоростной стали с тяжелым полотном. Подачи варьируются от 0,0007 дюйма на оборот для отверстий диаметром менее 1/16″, 0,003 дюйма на оборот для отверстий диаметром 1/4″ до 0,010 дюйма на оборот для отверстий диаметром 7/8″. Для сверления лучше всего подходит медленная скорость вращения поверхности, например 8-10 футов в минуту. Фрезерование: Для получения высокой точности и гладкой поверхности необходимо иметь жесткие станки и приспособления, а также острые режущие инструменты. Фрезы из высокоскоростной стали, такие как M-2 или M-10, лучше всего работают при скорости резания от 5 до 15 футов в минуту и подаче 0,001″-0,004″ на режущий зуб. Шлифование: Сплав должен подвергаться влажной шлифовке, предпочтительнее использовать круги или ленты из оксида алюминия.
Инконель 706 Сварка
С этим сплавом хорошо работают общепринятые методы сварки. Следует использовать присадочный металл из соответствующего сплава. Если подходящий сплав недоступен, следует использовать ближайший сплав, более богатый основными химическими элементами (Ni, Co, Cr, Mo). Все сварные швы должны быть слегка выпуклыми. Нет необходимости в предварительном подогреве. Свариваемые поверхности должны быть чистыми, без следов масла, краски или мелков. Зачищенная область должна выходить за пределы сварного соединения не менее чем на 2″ с каждой стороны. Дуговая сварка вольфрамовым электродом: Рекомендуется использовать прямую полярность постоянного тока (электрод отрицательный). Следите за тем, чтобы длина дуги была как можно меньше, а горячий конец присадочного металла всегда находился в защитной атмосфере. Дуговая сварка в защитной среде: Электроды должны храниться в сухом помещении, а если на них попала влага, их следует пропечь при температуре 600 F в течение часа, чтобы обеспечить сухость. Сила тока варьируется от 60 ампер для тонкого материала (толщиной 0,062″) до 140 ампер для материала толщиной 1/2″ и более. Лучше всего слегка подкручивать электрод, так как металл для сварки из этого сплава не имеет тенденции к растеканию.
Очистка Шлак удаляется проволочной щеткой (ручной или электрической). Полное удаление шлака очень важно перед последующими проходами сварного шва, а также после окончательной сварки. Газо-металло-дуговая сварка: Следует использовать постоянный ток обратной полярности, а наилучшие результаты достигаются при расположении сварочного пистолета под углом 90 градусов к шву. Для короткозамкнутой сварки GMAW типичное напряжение составляет 20-23, сила тока 110-130 ампер, подача проволоки 250-275 дюймов в минуту. Для Spray-Transfer GMAW типичны напряжение 26-33 и сила тока в диапазоне 175-300 ампер при скорости подачи проволоки 200-350 дюймов в минуту. Дуговая сварка под флюсом: Следует использовать соответствующий присадочный металл, такой же, как и для GMAW. Можно использовать постоянный ток с обратной или прямой полярностью. Предпочтительнее использовать выпуклые сварочные шарики.
Микроструктура модифицированных сверхпрочных сплавов Inconel 706
Инконель 706 не в полной мере отвечает жестким требованиям, предъявляемым к применению в новых паровых турбинах. Термическая стабильность Inconel 706 недостаточна для длительной эксплуатации при температуре выше 700 градусов Цельсия, что приводит к резкой потере ползучести и прочность на разрыв. Для оптимизации микроструктурной стабильности Inconel 706 использовались два метода модификации состава. Первый - добавление рения в стандартный состав суперсплава, второй - уточнение химического состава сплава Inconel 706, в результате чего был получен новый состав сплава, названный сплавом DT 706. Основной целью данного исследования было изучение сложной микроструктуры сплава Inconel 706 с помощью таких методов высокого разрешения, как электронная микроскопия (HREM) и трехмерный атомный зонд (3DAP). Были изучены микрохимия вокруг преципитатов и локальные структурные изменения, участвующие в фазообразовании и последовательности превращений в мелких преципитатах и соосаждениях (размером до 10 нм).
Анализ был проведен для того, чтобы понять не только последовательность превращений, но и стабильность каждого типа преципитатов. Микроструктуры в различных условиях термообработки и после длительного старения при 750degC в течение 750 ч и 5000 ч были изучены в сплаве Inconel 706 и сравнены с модифицированными сплавами. Добавление Re в состав Inconel 706 не дало желаемого эффекта, что говорит о том, что легирование Re не является правильным выбором для стабилизации структуры Ni-Fe деформируемых суперсплавов, таких как Inconel 706. С другой стороны, было замечено, что термическая стабильность сплава DT 706 значительно улучшилась. Таким образом, сплав DT 706 имеет преимущество перед сплавом Inconel 706.
Плотность
Отожженный
................................................ 0,291 фунт/куб. дюйм
................................................ 8,05 г/см³
Упрочненные осаждением
............................................ 0,292 фунт/куб. дюйм³
............................................. 8,08 г/см³
Диапазон плавления
......................................... 2434-2499 °F
............................................. 1334-1371 °C
Удельная теплота,
70°F, БТЕ/фунт-°F................................ 0.106
21°C, Дж/кг-°C ........................................ 444
Проницаемость при 200 эрстед (15,9 кА/м)
Отожженный
74°F(23°C) .................................................... 1.011
-109°F(-78°C) .................................................. 1.020
-320°F(-196°C) ........................................... Магнитный
Упрочненные осаждением
74°F(23°C) .................................................... 1.010
-109°F(-78°C) .................................................. 1.040
-320°F(-196°C) ........................................... Магнитный
Температура Кюри, °F ............................................. < -109
°C ................................................... < -78
Температура | Модуль растяжения | Модуль сдвига | Коэффициент Пуассона ** |
°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 | ГПа | ГПа | Коэффициент Пуассона ** |
-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 |
Температура | Электрическое сопротивление | Теплопроводность* | Коэффициент расширения** | Удельная теплота*** |
°F | ом-цикл мил/фут | БТЕ-ин/фт-час-°F | 10(Exp -6)в/в/°F | БТЕ/ФТ-°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 | Вт/м-°C | æm/m/°C | Дж/кг-°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 |
восемь % | Ni + Co | Cr | Fe | Nb + Ta | Ti | Эл | C | Cu | Mn | Si | S | P | B | Co |
Сплав 706 | 39.0 – 44.0 | 14.5 – 17.5 | Bal | 2.5 – 3.3 | 1.5 – 2.0 | 0.40 макс. | 0,06 макс. | 0.30 макс. | 0,35 макс. | 0,35 макс. | 0,015 макс. | 0,020 макс. | 0,006 макс. | 1.0 макс. |
Стандартная спецификация ASME SB163 на бесшовные трубки для конденсаторов и теплообменников из никеля и никелевых сплавов
Стандартная спецификация ASME SB165 на никель-медный сплав (UNS N04400)* для бесшовных труб и трубок
ASME SB167 Стандартная спецификация на никель-хром-железные сплавы, никель-хром-кобальт-молибденовый сплав (UNS N06617) и никель-железо-хром-вольфрамовый сплав (UNS N06674) бесшовные трубы и трубки
ASME SB407 Стандартная спецификация на бесшовные трубы и трубки из никель-железо-хромового сплава
Стандартная спецификация ASME SB423 на бесшовные трубы и трубки из сплава никель-ирон-хром-молибден-медь (UNS N08825, N08221 и N06845)
ASME SB444 Стандартная спецификация на трубы и трубки из никель-хром-молибден-колумбиевых сплавов (UNS N06625 и UNS N06852) и никель-хром-молибден-кремниевого сплава (UNS N06219)
Стандартная спецификация ASME SB622 на бесшовные трубы и трубки из никеля и никель-кобальтового сплава
Бесшовные трубы и трубки ASME SB668 UNS N08028
Стандартная спецификация ASME SB690 для бесшовных труб и трубок из сплавов железо-никель-хром-молибден (UNS N08366 и UNS N08367)
Стандартная спецификация ASME SB729 на бесшовные трубы и трубки из никелевых сплавов UNS N08020, UNS N08026 и UNS N08024
Холодная штамповка может осуществляться с использованием стандартной оснастки, хотя не рекомендуется использовать для штамповки углеродистые инструментальные стали, так как они склонны к образованию нагара. Мягкие материалы штампов (бронза, цинковые сплавы и т. д.) минимизируют образование нагара и дают хорошую отделку, но срок службы штампов несколько короче. Для длительного производства сплав инструментальная сталь ( D-2, D-3) и быстрорежущих сталей (T-1, M-2, M-10) дают хорошие результаты, особенно если они покрыты твердым хромом для уменьшения задиров. Инструмент должен быть таким, чтобы обеспечить свободные зазоры и радиусы. Для минимизации задиров при всех операциях формовки следует использовать смазочные материалы для тяжелых условий работы. Изгиб листа или пластины на 180 градусов обычно ограничивается радиусом изгиба 1 T для материала толщиной до 1/8″ и 2 T для материала толщиной более 1/8″.
Отжиг с раствором при температуре 1700-1850 F и охлаждение на воздухе. Затем следует 2 последующие термические обработки: Для достижения оптимальных свойств ползучести/разрушения отжигайте раствор при 1550 F в течение 3 часов, охладите на воздухе, затем обработайте осадкой при 1325 F в течение 8 часов, после чего охладите со скоростью 100 F в час до 1150 F. Выдержите при 1150 F в течение 8 часов и охладите на воздухе. Для достижения оптимальной прочности на разрыв после отжига раствора следует термообработка с осадкой 1350 F в течение 8 часов, затем охлаждение со скоростью 100 F в час до 1150 F. Выдержите при 1150 F в течение 8 часов и охладите на воздухе. Эта процедура исключает термическую обработку при 1550 F.