ASTM B444 je specifická standardní specifikace pro za studena-opracované bezešvé trubky vyrobené ze slitiny niklu-chromu-molybdenu-niobu (UNS N06625). Tento materiál je celosvětově známý jako Inconel 625. Na rozdíl od specifikací více slitin, jako je ASTM B622, B444 pokrývá pouze jednu slitinu: Inconel 625. Toto zaměření na jednu slitinu znamená přísnější požadavky na kvalitu, specifické procesy tepelného zpracování a normy mechanických vlastností přizpůsobené jedinečné kombinaci vysoké pevnosti, odolnosti proti korozi a únavové životnosti Inconelu 625.
Specifikace definuje chemické složení, dva různé stupně tepelného zpracování (Grade 1 a Grade 2), mechanické vlastnosti, rozměrové tolerance, hydrostatické testování a kontrolní postupy. ASTM B444 zahrnuje jak potrubí (rozměry jsou klasifikovány podle jmenovité velikosti a průměru, jak je specifikováno v ANSI B36.19), tak potrubí (rozměry jsou klasifikovány podle vnějšího průměru a tloušťky stěny).
Hadičky Inconel 625 vyhovující normám ASTM B444 jsou široce používány v chemickém zpracování, těžbě ropy a plynu na moři, lodních výfukových systémech, leteckých součástech, přepracování jaderného paliva, odsiřování spalin (FGD) a podmořských potrubích. Tato příručka pokrývá všechny aspekty normy B444 (včetně dvou jakostí, chemického složení, mechanických vlastností, tolerancí, tepelného zpracování, testování a praktických problémů s aplikací), aby pomohla inženýrům a pracovníkům nákupu objednat správný produkt pro potřeby jejich aplikace.
Klíčové rozdíly mezi 1. a 2. třídou
1. Stupeň 1 (žíhaný)
Význam:Materiál je žíhán při relativně nízké teplotě (typicky nad 1600 stupňů F / 871 stupňů).
Vlastnosti:Jemnější zrna, vyšší mechanická pevnost (vyšší tah a mez kluzu).
Hlavní aplikace:Korozivní prostředí s vysokým-tlakem, nízkou{1}}teplotou/pokojovou-teplotou.
Typické aplikace:Brazilský hlubinný-projekt ropy a zemního plynu, který jste zmínil, podmořská potrubí, vysokotlaká{1}}přístrojová vedení, vedení vstřikování chemických činidel.
2. Stupeň 2 (roztok žíhaný)
Význam:Materiál je zpracován roztokem-při vyšší teplotě (obvykle nad 2000 stupňů F / 1093 stupňů), aby se dosáhlo úplného rozpuštění karbidu.
Vlastnosti:Hrubší zrna, mírně nižší pevnost než Grade 1, ale s vynikající odolností proti tečení a lomovou houževnatostí.
Hlavní zaměření:Extrémně vysoká-teplota prostředí (typicky označující provozní podmínky přesahující 1100 stupňů F / 593 stupňů).
Typické aplikace:Části leteckých{0}}motorů, součásti průmyslových pecí, spalovny odpadu, jednotky petrochemické pyrolýzy.
Chemické složení ASTM B444
Níže uvedená tabulka uvádí úplné limity složení specifikované v ASTM B444.
| Živel | Složení, % | Role ve slitině |
| nikl (Ni) | 58,0 min | Matricový prvek, základ odolný proti korozi |
| Chrom (Cr) | 20.0–23.0 | Odolnost proti oxidaci, pasivní filmotvorná látka |
| molybden (Mo) | 8.0–10.0 | Odolnost proti důlkům/štěrbinám, snižuje odolnost vůči kyselinám |
| Niob + Tantal (Cb+Ta) | 3.15–4.15 | Tuhý-roztok posilující, stabilizuje proti senzibilizaci |
| železo (Fe) | 5,0 max | Zbytkový/nákladový prvek |
| uhlík (C) | 0,10 max | Udržujte nízké, aby se minimalizovalo srážení karbidů |
| mangan (Mn) | 0,50 max | Deoxidátor, kontrola síry |
| křemík (Si) | 0,50 max | Deoxidátor |
| fosfor (P) | 0,015 max | Limit nečistot |
| síra (S) | 0,015 max | Limit nečistot, kontrola praskání za tepla |
| kobalt (Co) | 1,0 max | Zbytek (pokud je určen) |
| hliník (Al) | 0,40 max | Drobné zpevnění, podpora oxidace |
| titan (Ti) | 0,40 max | Drobný karbidový stabilizátor |
Mechanické vlastnosti ASTM B444
| Vlastnictví | Stupeň 1 (žíhaný) | Stupeň 2 (roztok žíhaný) | Testovací metoda |
| Pevnost v tahu, min | 120 000 psi (827 MPa) | 100 000 psi (690 MPa) | ASTM E 8 |
| Mez kluzu (0,2% offset), min | 60 000 psi (414 MPa) | 40 000 psi (276 MPa) | ASTM E 8 |
| Prodloužení o 2 palce nebo 4D, min | 30% | 30% | ASTM E 8 |
| Hydrostatické namáhání vláken (S) | 30 000 psi (207 MPa) | 25 000 psi (172 MPa) | P=2St/D |
| Hydrostatický zkušební tlak, max | 1 000 psi (6,9 MPa) | 1 000 psi (6,9 MPa) | - |
Tolerance ASTM B444
Rozměrové tolerance normy ASTM B444 pokrývají vnější průměr, tloušťku stěny a délku řezu za studena -opracovaných bezešvých trubek. Protože B444 pokrývá pouze výrobky opracované za studena-, jsou její tolerance přísnější než tolerance pro trubky z niklové slitiny opracované za tepla-.
| NORMA | OD (D) | TOLERANCE (MM) | TLOUŠŤKA (S) | TOLERANCE | DÉLKA | TOLERANCE |
| MM | MM | |||||
| B444 (Trubky a trubky opracované-za studena) |
10 Menší nebo rovno D<16 | ±0.13 | - | ±15% | OD<50.8 : +3.2/-0 OD Větší nebo rovno 50,8 : +4.8/-0 Podrobnosti viz B829 |
|
| 16 Menší nebo rovno D Menší než nebo rovno 38 | ±0.19 | ±10% | ||||
| 38 | ±0.25 | |||||
| 76 | ±0.38 | ±12.5% | ||||
| 114 | ±0.51 | |||||
| 152 | ±0.64 | |||||
| 168 Menší nebo rovno D<219 | ±0.79 | ±15%/-12.5% | ||||
| 219 | +1.57/-0.79 | |||||
| 356 | +3.18/-0.79 | |||||
ASTM B444 Grade 1 versus Grade 2
Dvouvrstvý systém v ASTM B444 je jedním z nejdůležitějších rozlišovacích kritérií při nákupu trubek ze slitin niklu. Výběr špatné úrovně může vést k předčasnému selhání nebo zbytečným nákladům.
1. třídaje žíhaný a má vyšší pevnost-za pokojové teploty. Je to správná volba, když provozní teplota zůstává pod 1100 stupňů F (593 stupňů) a primárním požadavkem je odolnost proti korozi kombinovaná s vysokou mechanickou pevností. Tato třída se vyskytuje hlavně v podmořských potrubích, chladicích systémech s mořskou vodou, potrubích pro produkci kyselých plynů, vlnovcích lodních výfukových plynů a potrubích chemických procesů vystavených agresivním kyselinám pod 600 stupňů F (315 stupňů).
2. třídaje roztokově žíhaný a má vynikající-tečení při zvýšené teplotě a životnost. Je vyžadováno, když provozní teplota překročí 1100 stupňů F (593 stupňů) a záleží na dlouhodobé-odolnosti vůči tečení nebo tepelné stabilitě. Tuto třídu najdete ve výfukových potrubích plynových turbín, zařízeních na přepracování jaderného paliva, trubkách reformeru a součástech pecí.
Níže uvedená tabulka porovnává všechny klíčové parametry pro dvě úrovně.
| Parametr | 1. třída (Žíhaný) |
2. třída (roztok žíhaný) |
| Tepelné zpracování | Žíháno při minimální teplotě 1600 stupňů F (871 stupňů). | Roztok žíhán při minimální teplotě 2000 stupňů F (1093 stupňů). |
| Stabilizace | Není vyžadováno | Volitelné: 1800 stupňů F (982 stupňů) min. pro odolnost vůči senzibilizaci |
| Pevnost v tahu, min | 120 000 psi (827 MPa) | 100 000 psi (690 MPa) |
| Mez kluzu, min | 60 000 psi (414 MPa) | 40 000 psi (276 MPa) |
| Tažnost, min | 30% | 30% |
| Stres vláken (Hydro test) | 30 000 psi (207 MPa) | 25 000 psi (172 MPa) |
| Maximální provozní teplota | 1100 stupňů F (593 stupňů) | Nad 1100 stupňů F (593 stupňů) |
| Primární aplikace | Odolnost proti korozi, podmořská, námořní | Odolnost proti tečení/protržení, pec, jaderná |
| Výchozí, pokud není uvedeno | Ano (lodě 1. stupně) | - (Musí být specifikováno) |
| Velikost zrna | Jemnější (ASTM 5–8) | Hrubší (ASTM 2–5) |
Kdy použít slitiny třídy 1
Slitiny třídy 1jsou ideální, když jsou provozní teploty nižší než 1100 stupňů F (593 stupňů) a primárními požadavky jsou odolnost proti korozi a vysoká mechanická pevnost. Nižší teplota žíhání (minimálně 1600 stupňů F / 871 stupňů) má za následek vysrážení jemných karbidů v matrici, čímž se slitina zpevňuje. To děláSlitiny třídy 1O 20 % silnější v pevnosti v tahu a o 50 % silnější v meze kluzu nežSlitiny třídy 2.
Běžné aplikace proSlitiny třídy 1zahrnují podmořské ropovody, chladicí systémy s mořskou vodou, potrubí na produkci kyselých plynů, měchy pro lodní výfuky a potrubí pro chemické procesy vystavené korozivnímu kyselému prostředí při teplotách pod 600 stupňů F (315 stupňů).
Kdy použít slitiny třídy 2
Slitiny třídy 2jsou vyžadovány, když provozní teploty překročí 1100 stupňů F (593 stupňů) a dlouhodobá-odolnost vůči tečení nebo tepelná stabilita je kritická. Rozpouštěcí žíhání při minimální teplotě 2000 stupňů F (1093 stupňů) rozpustí všechny sraženiny karbidů a intermetalických sloučenin a vytvoří matrici čistého pevného roztoku. Tato hrubozrnná-struktura vykazuje nižší rychlost tečení při vysokých teplotách ve srovnání s jemnozrnnými-materiály třídy 1.
Volitelná stabilizační úprava při minimální teplotě 1800 stupňů F (982 stupňů) je vhodná pro jadernou energetiku a kritické chemické aplikace vyžadující materiály odolávající mezikrystalové korozi (senzibilizaci) po dlouhodobém tepelném vystavení. Mezi běžné aplikace materiálů třídy 2 patří výfukové potrubí plynových turbín, zařízení na přepracování jaderného paliva, reformátory a součásti pecí.
Požadavky na tepelné zpracování ASTM B444
Tepelné zpracování je rozhodující pro rozlišení mezi materiály Grade 1 a Grade 2. Určuje rovnováhu mezi velikostí zrna, distribucí precipitátu a pevností při pokojové teplotě a vlastnostmi tečení při vysokých-teplotách. Správný výběr procesu tepelného zpracování během fáze nákupu může zabránit nákladným výměnám materiálu.
Stupeň 1: Žíhání
Minimální teplota žíhání pro materiály stupně 1 je 1600 stupňů F (871 stupňů). Tato teplota je dostatečná k rekrystalizaci za studena opracované-struktury, ale dostatečně nízká k udržení jemných sraženin karbidu niobu (NbC) a karbonitridu uvnitř zrn. Tyto precipitáty působí jako činidla na hranici zrn a udržují malou velikost zrna (typicky ASTM 5-8). Výsledná mikrostruktura vykazuje vysokou pevnost při pokojové teplotě (pevnost v tahu 120 ksi, mez kluzu 60 ksi) a dobré únavové vlastnosti.
Stupeň 2: Rozpouštěcí žíhání
Materiály stupně 2 jsou žíhány v roztoku při minimální teplotě 2000 stupňů F (1093 stupňů). Při této teplotě se všechny karbidy, karbonitridy a všechny Lavesovy fáze typu Ni2 (Cr, Mo) rozpouštějí v niklové matrici. Velikost zrna se zvyšuje na ASTM stupeň 2-5. Tato čistá, hrubozrnná struktura vykazuje pomalejší tečení při teplotách nad 1100 stupňů F (593 stupňů), protože existuje méně a delší hranice zrn, které tvoří primární cestu porušení tečením.
Po rozpouštěcím žíhání je volitelné stabilizační žíhání při minimální teplotě 1800 stupňů F (982 stupňů). Tento proces řízeného stárnutí znovu-vysráží karbid niobu na hranicích zrn, čímž se vytvoří semi{4}}souvislá síť, která odolává mezikrystalové korozi po delším tepelném působení. Tento stabilizovaný stav má specifické požadavky při přepracování jaderného paliva a kritických chemických aplikacích.
Dostupné podmínky a povrchové úpravy
ASTM B444 specifikuje standardní stav a povrchovou úpravu pro potrubí Inconel 625. Povrchová úprava závisí na tom, zda je výrobek opracován za studena-a vnější průměr je broušený (světlý) nebo tažený za studena-bez broušení (mořený/matný).
| Stav | Proces | Povrchová úprava / Povrch |
| Za studena-tažené, žíhané/Sol Ann, broušený vnější průměr | Tažené za studena-, tepelně zpracované, OD broušené | Světlý OD; ID závisí na atmosféře (jasné při žíhání v ochranném atm) |
| Za studena-tažené, Žíhané/Sol Ann, Nakládané | Tažené za studena-, tepelně zpracované, mořené kyselinou | Matné, matné (mořené) vnější a vnitřní povrchy |
| Rozsah velikostí (vnější průměr země) | - | 1/2 až 4 palce (12,7–102 mm) vnější průměr, normální a těžká stěna, vše NPS |
| Rozsah velikostí (nakládané) | - | 1/2 až 6-5/8 palce (12,7–168 mm) vnější průměr, normální a těžká stěna, vše NPS |
Požadavky na hydrostatické zkoušky
Jakákoli trubka nebo potrubí s vnějším průměrem 1/8 palce (3 mm) nebo větším a tloušťkou stěny 0,015 palce (0,38 mm) nebo větší musí projít hydrostatickou zkouškou. Zkušební tlak se vypočítá podle následujícího vzorce:
P=2St / D
Kde P=hydrostatický zkušební tlak (psi), S=povolené napětí vlákna (psi), t=minimální tloušťka stěny (palce) a D=vnější průměr (palce).
Maximální zkušební tlak je 1 000 psi (6,9 MPa). Jakákoli trubka nebo tvarovka, která během testu uniká, je nepřijatelná. Přípustné hodnoty napětí vláken jsou následující:
| Stupeň | Stres z vláken, psi | Stres vláken, MPa |
| Stupeň 1 (žíhaný) | 30,000 | 207 |
| Stupeň 2 (roztok žíhaný) | 25,000 | 172 |
Výrobce a kupující se mohou dohodnout na zkoušce při 1,5násobku vypočteného tlaku. Kvalitní trubky a trubky pro tváření za tepla-jsou osvobozeny od tahových a hydrostatických požadavků. Dodává se pouze pro chemickou a povrchovou kontrolu.
Požadavky na testování a kontrolu
ASTM B444 vyžaduje analýzu chemického složení, tahové zkoušky a hydrostatické zkoušky pro každou šarži produktů. Obecné požadavky na odběr vzorků, definici šarže, přípravu vzorků, zkušební metody a označování produktů specifikuje ASTM B829.
Analýza chemického složení
Pro každou dávku (na pec) se provede jeden test. Zkušební metoda se řídí ASTM B829. Pokud kupující požaduje analýzu produktu, musí výsledky analýzy splňovat limity složení a tolerance kontroly uvedené v B829.
Testování tahem
Pro každou šarži výrobků se provádí jedna zkouška tahem. Zkušební metoda se řídí ASTM E 8. Vzorky se odebírají z hotového výrobku. Všechny trubicové materiály by měly být testovány v neporušené trubicové formě, kdykoli je to možné. Není-li možné neporušené tubulární testování, použijí se podélné proužkové nebo kruhové vzorky.
Označení produktu
Každý výrobek musí být označen následujícími informacemi: název slitiny nebo číslo UNS (N06625), norma ASTM (B444), třída (1 nebo 2), stav (žíhaný nebo rozpouštěcí žíhaný), číslo pece a rozměry. Každý balík nebo přepravní kontejner musí být také označen svým číslem specifikace, stupněm slitiny, stavem, rozměry, hrubou hmotností/hmotností obalu/hmotností netto a údaji o odesílateli/příjemci.
O Gnee Steel
Gnee Steel je profesionální výrobce slitin na bázi niklu-, včetně niklu 201, niklu 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel 600, Inconel 625, Inconel 80y Incolo, Inconel 707 Incolo 800H/HT, Incoloy 825, Monel 400, Monel K500 a další materiály z vysokoteplotní slitiny. Specializujeme se na výrobu a prodej slitinových materiálů. Produkty Gnee Steel jsou široce používány v letectví, chemii, výrobě energie, automobilovém průmyslu, jaderné energetice a dalších oblastech a můžeme poskytnout přizpůsobená řešení slitinových materiálů podle potřeb zákazníků. V případě dotazů na ceny slitinových materiálů nebo přizpůsobená řešení slitinových materiálů nás neváhejte kontaktovat prostřednictvím e-mailu na adresess@gneemetal.comza nabídku.
Postaveno metrů čtverečních
Zaměstnanci podniku
Roky zkušeností
Partnerské země
Kontaktujte nás pro informace o exportu a nabídky pro produkty ASTM B444.
Často kladené otázky
Otázka: Jaký je rozdíl mezi ASTM B444 Grade 1 a Grade 2?
A:Ocel 1. třídy je žíhána na minimálně 1600 stupňů F (871 stupňů), aby se dosáhlo vyšší pevnosti při pokojové teplotě (pevnost v tahu 120 ksi). Ocel 2. třídy je žíhána v roztoku na minimálně 2000 stupňů F (1093 stupňů), aby se dosáhlo vynikající odolnosti proti tečení a odolnosti proti lomu nad 1100 stupňů F (593 stupňů). Pokud není specifikována žádná jakost, standardně se dodává ocel třídy 1. Oba mají stejné chemické složení, liší se pouze procesy tepelného zpracování a finální mikrostrukturou.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi ASTM B444 a ASTM B622?
A:B444 je specifikace jediné slitiny pokrývající pouze Inconel 625 (UNS N06625); B622 je specifikace více-slitin, která zahrnuje více než 30 slitin na bázi niklu-a nikl{7}}kobaltu (např. Hastelloy C-276, B-2, G-30 atd.). Inconel 625 není standard B622. Pokud požadujete bezešvé ocelové trubky Inconel 625, vždy volte standard B444. Pokud požadujete jiné slitiny řady C, zvolte standard B622.
Otázka: Může Inconel 625 odolat kyselině chlorovodíkové?
A:Ano, Inconel 625 odolá koncentraci kyseliny chlorovodíkové až do přibližně 20 % při pokojové teplotě a zředěné kyselině chlorovodíkové při vysokých teplotách. Není to však optimální volba pro vysoko-koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou. Pro kyselinu chlorovodíkovou o různých koncentracích se doporučují slitiny nikl-molybdenu (norma ASTM B622), protože obsahují 28 % molybdenu a prakticky žádný chrom.
Otázka: Jaká je maximální provozní teplota Inconel 625?
A:Inconel 625 třídy 1 má jmenovitou trvalou provozní teplotu až 1100 stupňů F (593 stupňů). Inconel 625 třídy 2 má jmenovitou provozní teplotu do přibližně 1800 stupňů F (982 stupňů), kde jsou primárními faktory odolnost proti tečení a oxidaci. Při teplotách nad 1200 stupňů F (649 stupňů) se pevnost Inconelu 625 snižuje, ale jeho povlak z oxidu chromu zabraňuje oxidaci. Pro nosné-aplikace nad 1500 stupňů F (815 stupňů) se doporučuje ASTM B167, protože díky obsahu hliníku nabízí vynikající odolnost proti cyklické oxidaci.
Otázka: Jsou ASTM B444 a ASME SB-444 stejné?
A:ASME SB-444 je stejná specifikace jako v části B (Neželezné kovy) předpisu ASME pro kotle a tlakové nádoby. Materiály vyrobené podle ASTM B444 mohou nést označení SB-444, pokud splňují všechny požadavky ASME. To je povinné pro tlakové nádoby, výměníky tepla a potrubí se standardními razítky v energetice a zpracovatelském průmyslu.
Otázka: Jak je Inconel 625 v porovnání s Hastelloy C-276 v chemických aplikacích?
A:Protože Hastelloy C-276 obsahuje 16 % molybdenu, zatímco Inconel 625 obsahuje 9 %, vykazuje vynikající odolnost vůči redukčním kyselinám (H2SO4, HCl). Inconel 625 se také může pochlubit vyšší mechanickou pevností (pevnost v tahu 120 ksi oproti 100 ksi u C-276) a díky obsahu niobu lepší odolností proti chloridové důlkové korozi při vysokých teplotách. C-276 je vhodný pro vysoce korozivní kyselá prostředí, zejména pro aplikace vyžadující pouze odolnost proti korozi. Inconel 625 je vhodný pro aplikace vyžadující jak odolnost proti korozi, tak vysokou pevnost, zejména v kyselém plynném, podmořském a vysokotlakém chemickém prostředí.
Otázka: Lze ASTM B444 použít pro potrubí s mořskou vodou?
A:Ano, Inconel 625 je jedním ze špičkových materiálů pro potrubí na mořskou vodu. Jeho ekvivalent odolnosti proti důlkové korozi (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N) přesahuje 50, zatímco nerezová ocel 316L je přibližně 25 a super duplexní ocel je přibližně 42. Inconel 625 odolává štěrbinové korozi, korozi způsobené biologickým znečištěním a erozní korozi při rychlosti proudění mořské vody přesahující 100 metrů za sekundu. Je určen pro použití ve zvedacích potrubích s mořskou vodou, požárních{13}}vodních systémech a námořních výfukových potrubích na pobřežních plošinách a námořních plavidlech.
