U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, proizvođači i proizvođači proizvoda moraju imati pristup svim potrebnim tehničkim i tehničkim standardima za proizvodnju i upotrebu tih proizvoda.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog Pravilnika, proizvođači i proizvođači proizvoda moraju imati pristup svim potrebnim tehničkim i tehničkim standardima za proizvodnju i upotrebu tih proizvoda.

Izduvni sustavi brodskih motora rade na preseku ekstremne vrućine, korozivnog zraka punog soli i stalnih vibracija. Cjevovi koji prenose ispušni plin iz turbopunjača do lovca ili kroz trup moraju biti otporni ne samo na oksidaciju i vruću koroziju, nego i na kričati : vremenski ovisna, trajna deformacija koja se javlja kada se metal podvrgne naporu na visokom nivou temperature.

Inconel 625 (UNS N06625) postao je najpoželjniji materijal za kritične izduvne cijevi za pomorske plovila, posebno u brodovima visokih performansi (mornarice, brzi trajekti, pomorski brodovi za potporu). Ali zašto 625? A kako se njegova performansa oporezuje s drugim legurama kao što su 316L, 825, ili čak C276?

U ovom članku objašnjava se ponašanje Inconela 625 u uvjetima puštanja izduvnih plinova u morskim plovilima, pruža se usporedni podaci te se daju praktični smjernici za projektiranje i rad kako bi se spriječile kvarovi povezani s puštanjem.

1. za Okruženje izduvnih plinova u moru: opasna zona koja je prijateljska prema puzačima

U slučaju motornih motora, izduvni sustav (obično nakon turbopunjača) ima:

• Temperatura: 450650°C (8401200°F) pri kontinuiranom krstarenju; vrhunac do 700°C tijekom manevriranja ili preopterećenja.

• Stres: U slučaju da je to potrebno, sustav će se koristiti za proizvodnju električne energije.

• Određene vrste: Aerosoli morske soli, spojevi sumpora iz goriva i kondenzirani hloridi na hladnijim dijelovima.

• Ciklusi: Često se pokreće, zaustavlja i mijenja snaga ciklusi toplinske umornosti i relaksiranja stresa.

U ovom okruženju, puzanje je konstrukcijska granica za materijale koji nisu dovoljno otporni na puzanje. Čak i umjereno pucanje (0, 1 0, 5% napoj tijekom 10.000 sati) može dovesti do:

• Spuštanje cijevi između podloga.

• Izlučivanje u flansama i balonu.

• Smanjena debljina zida od kombinirane puze i korozije.

• Katastrofan pukotina ako se štakor ubrza.

2. - Što? Što je to "pljuvačka" i zašto je to važno za izduvne cijevi?

Pomici se javljaju kada se metal drži na temperaturi iznad otprilike 0,4 x apsolutne točke topljenja (T _m u Kelvinima). za obične legure:

Izduvni sustav mora obično prelazi 450°C, pa je puzivanje stvarni rizik. Na tim temperaturama, difuzija atoma omogućuje zrncu da se klizi, a izmak da se popne, što rezultira postupnim, trajnim produženjem.

Zašto je puzivanje u cevima opasno: Pod unutarnjim pritiskom, obruč stvara konstantno napona. Povuci čini da se cijev dijametralno proširi zid se tanji, pritisak se povećava, puzi ubrzava. Ovo se zove tercijarni puzač , što dovodi do puknuća ako se ne provjeri.

3. Slijedi sljedeće: Inkonel 625: Slagavina nikla ojačana padavinom

Za razliku od legura u čvrstom rastvoru (npr. 316L, C276), Inconel 625 dobiva svoju visokotemperaturnu čvrstoću i od čvrstog rastvora i od čvrstog rastvora. precipitation hardening - Što? Osnovni elementi:

• Nikal (5865%) Stabilna austenitna matrica.

• Čvrstoća od 0,15 mm ili više Otpornost na oksidaciju i koroziju na vrućinu.

• Molibden (810%) Jačanje čvrstog rastvora i otpornost na izbijanje.

• Niobij (34%) Fine, koherentne oblike Ni ₃ "N" (gamma) - gume koje se ne mogu koristiti za proizvodnju električne energije

Ovi nasadi djeluju kao prepreke za dislokacijski pokret, dramatično usporavaju brzinu puzanja. Za razliku od mnogih legura za tvrđenje od padavina, 625 ne zahtijeva zasebnu toplinsku obradu starenja padavine se formiraju postupno tijekom visoke temperature, pružajući uređivanje .

Učinak na puževe: Na 600 °C, brzina puzanja 625 je redovima veličine manja od 316L ili 825, što ga čini pogodnim za neprekidnu rad na temperaturama gdje bi druge legure bile popušene ili pukle.

4. - Što? U skladu s člankom 3. stavkom 1.

U sljedećoj tablici su sažeti tipični svojstva puzanja i stresnih razbijanja. U slučaju da se proizvod ne koristi za proizvodnju električnih goriva, u skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, proizvodnja električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih goriva za proizvodnju električnih

Glavni zaključak: Na 600°C, 625 može izdržati oko 45 puta veći stres za isti krzačni soj. Alternativno, pri istom naponu, 625 će puzati 100 puta sporije.

Što to znači za projektiranje otpušnih plinova za plovila: 625-točna cijev može raditi na 600650°C uz napore na zidovima koji bi uzrokovali da 316L propadne u roku od nekoliko mjeseci.

- Pet. Larson-Millerov parametr: Predviđanje životinja

Inženjeri koriste Larson-Millerov parametr (LMP) za procjenu trajanja puzeće stanice na temelju temperature i napora. Za Inconel 625 tipična veza LMP (izvedena iz testova pukotina) je:

U slučaju da je to potrebno, za svaku od tih vrsta proizvoda, primjenjuje se sljedeći presjek: ₁₀ t _r )

Gdje je t _r vrijeme puknuća u satima. Za 625 pri 600 °C (873 K) i naponu od 100 MPa, konstanta LMP-a je ~ 23 000. Rešavanje za t _r u skladu s člankom 3. stavkom 2.

Međutim, za dizajn većina koda koristi konstrukcijski granični propust u slučaju da se u skladu s člankom 3. stavkom 1. točka (a) primjenjuje na proizvodnju električne energije, to znači da se u skladu s člankom 3. točkom (a) i člankom 4. točkom (b) ovog članka, proizvodnja električne energije može biti ograničena na proizvodnju električne energije.

Praktično pravilo: Za neprekidne temperature ispušnih plinova do 650 °C, koristiti 625 s projektiranim napetostima na obruci ne većim od 4050 MPa (na temelju ASME odjeljka VIII, odjeljak 2, za legure nikla). To pruža veliku sigurnosnu maržu protiv puza.

6. - Što? Mikrostrukturna evolucija: Što se događa s 625 tijekom dugotrajne službe

Inconel 625 nije statičan na visokim temperaturama. Tijekom tisuća sati, događaju se nekoliko promjena:

• Gamma dvostruko-primarni (Ni3Nb) padavine Fine, koherentne ploče koje ojačavaju leguru. Ovo je korisno do ~ 650 °C.

• Formacija delta faze iznad 650 °C, gama dvostruko-prima može se transformirati u delta (ortorombni Ni3Nb), koji je grub i manje učinkovit kao ojačavač. To uzrokuje postepeno smanjenje otpornosti na puže.

• Smanjenje emisija ugljikovodika U granicama zrna nastaju MC karbidi (NbC, TiC), koji mogu ograničiti rast zrna, ali također mogu smanjiti fleksibilnost ako je pretjerana.

Za izduvne plinove iz plovila: Tipične radne temperature (450~600°C) dobro su unutar stabilnog raspona gama dvostrukog primera. U slučaju da je testiranje provedeno u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, testiranje se provodi na temelju podataka iz članka 6. stavka 2.

Neuspjeh u promatranju: Ako je motor često preopterećen i temperatura ispušnih plinova dulje od 700 °C, 625 će se pretrpjeti obilno ulje postaje grubo, a brzina puzanja se povećava za red veličine.

- Sedam. Ustanovljeni kriteriji za projektiranje plinskih izduvnih cijevi

Za korištenje otpornosti na pucanje 625s, projektirajte izduvni sustav prema sljedećim načelima:

A. Računavanje debljine zida

U slučaju 625 u temperaturama od 600 °C, dopušteni napon je obično ~3545 MPa (u usporedbi s 316L u temperaturama od ~15 MPa). To omogućuje tanje zidove ili istu debljinu zida s većom sigurnosnom maržom.

B. Razmak između podloga

Budući da 625 ima veću otpornost na puzanje, možete prostor podupire dalje od sebe nego s 316L ili 825. Za cijev od 6 inča na 600 °C, 625 omogućuje podupiranje otprilike 1,5 2 × duže od 316L bez opuštanja. U slučaju da je to moguće, izračun se na temelju vrijednosti za sve vrste svjetlosti.

C. Upravljanje toplinskom ekspanzijom

625 ima koeficijent toplinske dilatacije sličan austenitnom nehrđajućem (~1314 μm/m·K). Koristite zglobove za širenje ili savijanje kako biste apsorbirali kretanje. Izbjegavajte čvrste priključke koji nameću visoke toplinske napore ti napori povećavaju napore na obruci i ubrzavaju puzanje.

D. Zavarivanje i HAZ-ov kretanje

U slučaju da je 625-metar zavarivača u toplinski pogođenoj zoni (HAZ) može imati malo drugačiju raspodjelu obilježja. Za kritične zavarivanja, navesti izgaranje rastvorom nakon zavarivanja (za proizvodnju u radionici) ili koristiti WPS koji minimizira ulazak toplote. U terenu je retko moguće izgaranje post-svadnje otopine dizajn za svezane propustne osobine, koje su i dalje izvrsne.

8. - Što? S druge strane, u slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, to se može smatrati da je primjenljivo.

U izduvnim plinovima mora, naslage soli (NaCl, Na2SO4) mogu uzrokovati vruća korozija posebno na 600-750 °C. Izvorovi korozije i međugranularni napad stvaraju koncentracije napona koje ubrzavaju puzanje lokalnim povećanjem napona.

Kako 625 odupire: Njegova visoka razina hroma (2023%) i molibdena (810%) pružaju odličnu otpornost na sulfidaciju i na toplotu izazvanu kloridnom korozijom. U usporedbi s 316L-om (koji može patiti od katastrofalne ubrzane korozije u izduvnim plinovima), 625 zadržava svoj integritet površine, sprečavajući sinergiju korozije-prirode.

Na kraju: Ako se motor koristi gorivom s visokim udjelom sumpora (> 1%), osigurati da se temperature izduvnih plinova održavaju iznad točke rose sumporne kiseline (obično ~ 150~200 °C) kako bi se izbjegla korozija na hladnom mjestu. Za vruću sekciju, 625 dobro upravlja sumporom, ali periodično provjeravanje za nakupljanje soli je mudro ispiranje naslaga soli tijekom polaganja.

9. - Što? Kada razmisliti o alternativama (a kada ne)

Za većinu sustava za ispuštanje motora na brodovima (brzi trajektovi, patrolarni čamci, radni čamci) 625 je dokazani standard. Visoka cijena materijala brzo se nadoknađuje dužim životnim vijekom, smanjenim vremenskom stanjem i lakšom težinom.

- Deset. Inspekcija i procjena životnosti

Čak i 625 se na kraju puzi, iako vrlo sporo. Za kritične plovila (moranska plovila, plovila velike vrijednosti), obavljati periodične inspekcije:

• Provjere dimenzija Mjerite vanjski prečnik cijevi na srednjem rasponu između nosila. U slučaju da je rast > 1 2%, to znači da je došlo do značajnog porasta.

• Ultrasonika Provjerite da li se zidovi ne tanje od šireće i unutarnje/vanjske korozije.

• Metalogonska replikacija Za sumnjiva područja, uzmite površinsku repliku kako biste provjerili kavitaciju granice zrna (predhodnik puknuća puze).

• Ispitivanje tvrdoće Značajno omekšavanje (> 10% pad u odnosu na izvorno) ukazuje na prekomjerno starenje i smanjenu snagu puzanja.

Tipični životni vijek: U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za potrebe primjene ovog članka, proizvođač mora imati pravo na upotrebu vozila u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka.

- Jedanaest. Česte pogrešne zamisli o 625-oj

Mit 1: 625 se uopće ne puzi.
Činjenica: Svi metali se puze iznad 0,4 T _m - Što? 625 se kreće vrlo sporo, ali se još uvijek kreće. Dizajn za to.

Mit 2: c276 ima sličnu otpornost na puzanje.
Činjenica: C276 je legura čvrstog rastvora bez pojačanja od padavina. Njegova je snaga puzanja znatno manja (odnosno 23 pri 600 °C). U slučaju da se ne koristi C276, treba ga koristiti za koroziju pri niskim temperaturama, a ne za koroziju pri visokim temperaturama.

Mit 3: grubi zidovi uvijek rješavaju puze.
Činjenica: Deblji zidovi povećavaju pritisak za istu količinu tlaka? Zapravo, deblji zidovi smanjuju pritisak na obruč (tres = P×R / t). Ali također povećavaju toplinski pritisak i težinu. Optimalna debljina zida uravnotežuje pucanje, težinu i troškove.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju inkonelnih plinova za plovila u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, primjenjuje se sljedeći standard:

Zadnje riječi

Inconel 625 nije najjeftinija legura nikla, ali za izduvne sustave brodskih motora koji rade u rasponu od 500 do 650 °C, njegova je vrijednost odnosno, za proizvodnju proizvoda iz kategorije 1 i 2 se primjenjuje sljedeće: , što je čini najpouzdanijim i često najekonomičnijim izborom.

-Nećeš vidjeti da se cijev 625 iznenada pukne. No tijekom godina čak i mali krzačni trenuci mogu dovesti do opadanja, nepravilnosti i konačnog neuspjeha ako se dizajn ignorira granice temperature i napona. Slijedite smjernice iz ovog članka, poštujte ograničenja materijala i vaš izduvni sustav će izdržati duže od plovila.