Krótkie wprowadzenie stopu Incoloy

Incoloy to znak towarowy, a stop, który jest najczęściej używany, to jeden skład chemiczny, który nosił cztery nazwy. Krótkie wprowadzenie, które wymienia trzy z tych nazw jako trzy rodzaje stopu, opisało system klasyfikacji i nazwało go rodziną materiałów.

Rozróżnienie ma praktyczne znaczenie. Gałąź znaku towarowego 800 jest kupowana na podstawie trzech numerów UNS, a numery różnią się zawartością węgla, aluminium plus tytanu, wielkością ziarna i temperaturą, w której materiał jest wyżarzany. Dwie z tych różnic są niewidoczne w raporcie analizy chemicznej, a jedna z nich nie pojawia się w żadnym certyfikacie, chyba że zamówienie zakupu o to prosi.

Istnieje również liczba, która krąży szeroko i zasługuje na wyjaśnienie. Stop 800 jest często opisywany jako nadający się do użytku w temperaturze około 593 °C. Ta liczba jest prawdziwa i należy do stanu, który przestał być sprzedawany pod tą nazwą w latach 60. XX wieku. Odzyskanie jej jest najszybszym sposobem na zrozumienie, dlaczego rodzina 800 wygląda na bardziej skomplikowaną, niż jest w rzeczywistości.

Wydawca znaku towarowego prowadzi indeks biuletynów technicznych dla rodziny, a ten indeks zawiera szesnaście dokumentów, od serii 800 po gatunki odporne na korozję, serię o niskiej rozszerzalności i gatunek stopowy mechanicznie. Strona, która dzieli rodzinę na trzy rodzaje, opisała jedną z jej gałęzi.

Czytanie tej tabeli jako menu jest złym posunięciem. Każdy wiersz odpowiada innemu trybowi awarii, a tryb awarii decyduje o gałęzi przed wyborem gatunku. Utlenianie powyżej 900 °C wskazuje na linię 800 lub 803. Kwas siarkowy wskazuje na 825 lub 020. Pitting chlorkowy w temperaturze otoczenia wskazuje na 27-7MO lub 945X. Zespół z kontrolowanym luzem w temperaturze kriogenicznej wskazuje na 903, 907 lub 909. Pojedyncze zapytanie, które prosi o Incoloy bez nazwania awarii, prosi o markę.

Stop 800 został wprowadzony do Kodeksu Kotłów i Naczyń Ciśnieniowych ASME w 1963 r. w ramach Przypadku Kodowego 1325. Przypadek ten nie wymieniał jednego materiału. Wymieniał dwa gatunki, rozróżnione temperaturą wyżarzania materiału, i opublikował osobny zestaw naprężeń projektowych dla każdego z nich.

Klasa 1 była wyżarzana w temperaturze około 1800 °F (980 °C). Klasa 2 była wyżarzana w temperaturze około 2100 °F (1150 °C). Przypadek ten wymieniał naprężenia projektowe dla Klasy 1 do 1100 °F (593 °C) i dla Klasy 2 do 1500 °F (816 °C). Te dwie liczby są źródłem prawie każdego twierdzenia o temperaturze dotyczącego rodziny 800, w tym tych, które są obecnie przypisane do niewłaściwej nazwy.

Zmiana nazwy jest udokumentowana w biuletynie stopowym i nastąpiła w jednym kroku. Kiedy wydano Przypadek Kodowy 1325-7 dla materiału o wyższej zawartości węgla, termin 800H wszedł do powszechnego użycia, Klasa 2 nie musiała już być wspominana, ponieważ 800H ją zastąpił, a materiał, który był nazywany Klasą 1, stał się po prostu 800.

Zatem liczba 593 °C nie przetrwała jako właściwość rodziny. Przetrwała jako granica niższej temperatury wyżarzania, a to wyżarzanie jest teraz definiującym zabiegiem zwykłego 800. Karta danych, która stosuje 593 °C do 800H i 800HT, przyjęła starszą z dwóch granic kodowych i umieściła ją na dwóch gatunkach, które istnieją właśnie po to, aby ją przekroczyć. Wewnętrzna sprzeczność to ujawnia: to samo zdanie mówi, że wyższe gatunki są wybierane tam, gdzie wymagana jest większa odporność na pełzanie, i nadaje im tę samą temperaturę.

Nazwy w obiegu nie są synonimami, ponieważ dwie z nich to znaki towarowe, a jedna to oznaczenie producenta. To jest powód, dla którego pojedynczy stop pojawia się pod czterema etykietami i to jest powód, dla którego zamówienie zakupu, które kopiuje nagłówek katalogu, może zawieść na etapie certyfikatu.

Konsekwencja handlowa jest prosta. Młyn poza grupą znaków towarowych może wyprodukować ten sam skład chemiczny i nie może nazwać go Incoloy ani 800HT. Sprzedaje ten sam materiał pod numerem UNS, pod oznaczeniem krajowym lub pod nazwą własną, taką jak 800AT. Wszystkie te ścieżki prowadzą do tego samego składu chemicznego i żadna z nich nie zawiera pakietu danych właściciela znaku towarowego.

Dla kupującego praktyczna zasada jest taka, że numer UNS jest jedynym oznaczeniem, które przetrwa zmianę dostawcy. Nazwa handlowa podróżuje z licencją. Oznaczenie krajowe podróżuje z wydaniem normy. Kiedy oferta używa nazwy własnej, pytanie brzmi, jaki numer UNS będzie podany na certyfikacie, a odpowiedź powinna znaleźć się w zamówieniu przed stopieniem wsadu.

Różnice są niewielkie pod względem chemicznym i duże pod względem mechanicznym, a powodem jest to, że dwie z nich działają na ten sam mechanizm. Węgiel zwiększa wytrzymałość na pełzanie i pękanie tego stopu, a biuletyn stopowy odnotowuje, że Special Metals od lat produkowało w zakresie węgla od 0,05 do 0,10 %, zanim kod uznał tę praktykę, ponieważ ten zakres znajduje się w górnej części specyfikacji 800.

Wielkość ziarna działa w ten sam sposób, ale inną drogą. Grube ziarno zmniejsza ilość granic ziaren dostępnych do poślizgu w temperaturze, dlatego 800H jest definiowany przez zakres węgla i średnią wielkość ziarna ASTM 5 lub grubszą. Jest to wymóg, który najprawdopodobniej będzie brakować w dokumentacji dostawcy, ponieważ wielkość ziarna jest wynikiem metalograficznym i nie pojawia się w analizie chemicznej.

Aluminium i tytan działają przez trzecią drogę. Tworzą drobną dyspersję, która zwiększa odporność na pełzanie, a gatunek 800HT zawiera oba pierwiastki w węższym i wyższym paśmie niż 800H: 0,25 do 0,60 % każdego, z sumą utrzymywaną między 0,85 a 1,20 %, w porównaniu do sumy 0,30 do 1,20 % dla 800H. Gatunek, który spełnia sumę, ale rozkłada ją nierównomiernie, nie jest tym samym materiałem, dlatego podaje się również indywidualne minimum.

Obróbka cieplna uzupełnia zestaw. 800HT wymaga wyżarzania w temperaturze minimum 1149 °C (2100 °F), a ta liczba nie jest preferencją przetwórczą. Jest to zabieg, który umieszcza węgiel i strukturę ziarna tam, gdzie zakładają to dopuszczalne naprężenia.

Relacja między dwoma najwyższymi gatunkami jest asymetryczna, a biuletyn stwierdza to bez zastrzeżeń. Stop 800HT spełnia wszystkie wymagania dla UNS N08811 i UNS N08810 i może być certyfikowany dla jednego lub obu. Materiał wyprodukowany zgodnie z UNS N08810 nie może być certyfikowany jako UNS N08811, chyba że spełnia dodatkowe wymagania dla tego oznaczenia.

Ta asymetria jest warta dwukrotnego przeczytania, ponieważ tworzy dwa tryby awarii w pliku zamówienia. Pierwszy to kupujący, który potrzebuje N08811 i akceptuje dwukrotnie certyfikowany certyfikat N08810, nie sprawdzając, przeciwko jakiemu numerowi wygenerowano wyniki mechaniczne. Drugi to kupujący, który potrzebuje N08810 i płaci za możliwości N08811, nie potrzebując wyższych dopuszczalnych naprężeń.

Powodem, dla którego 800HT może przenosić wyższe naprężenia, jest kwestia dokumentacji, a nie marketingu. Biuletyn wyjaśnia, że gatunek został wprowadzony, ponieważ Special Metals utrzymywało aluminium i tytan w górnej części zakresu i uzyskało wyższe właściwości pełzania i pękania niż konkurencyjny 800H, a utrzymanie tych właściwości wymagało ograniczonej specyfikacji chemicznej w ramach limitów 800H wraz z wyższą temperaturą wyżarzania. Maksymalne dopuszczalne naprężenia dla gatunku są opublikowane w Przypadku Kodowym ASME 1987.

Liczba niklu i stwierdzenie o precypitacji wymagają węższej formy. Żadne z nich nie jest wymyślone, a oba są wystarczająco luźne, aby wprowadzić w błąd specyfikację.

Zawartość niklu w gałęzi 800 to pasmo od 30,0 do 35,0 %, a odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe w obecności chlorków, którą biuletyn przypisuje stopowi, opiera się na tym poziomie niklu. Oferta, która podaje 32 %, podała punkt wewnątrz pasma i nie może być sprawdzona pod kątem limitu. Pasmo powinno znajdować się w specyfikacji, a punkt w zdaniu marketingowym.

Stwierdzenie o precypitacji wymaga zastąpienia dwoma oknami, które biuletyn faktycznie dokumentuje. Węgliki chromu precypitują w stopie między 540 a 1095 °C (1000 a 2000 °F). Narażenie między 540 a 760 °C (1000 a 1400 °F) może uczynić stop podatnym na korozję międzykrystaliczną w niektórych agresywnych środowiskach, co jest uczuleniem, które ten sam biuletyn porównuje z innymi stopami austenitycznymi.

Te dwa okna mają znaczenie dla zastosowań, do których kupowany jest stop. Przyrząd do obróbki cieplnej, mufa pieca lub strefa wpływu ciepła spoiny mogą znajdować się w temperaturze od 540 do 760 °C wystarczająco długo, aby zmienić chemię graniczną. Konsekwencją nie jest utrata wytrzymałości w temperaturze. Jest to utrata odporności na korozję w dotkniętym paśmie, która pojawia się później i gdzie indziej.

Pięć pozycji zamienia nazwę marki w materiał, a rodzina 800 pokazuje, dlaczego każdy z nich jest niezbędny.

Pierwszy to numer UNS. Jest to jedyny identyfikator, który przetrwa zmianę dostawcy i jest identyfikatorem, który będzie widniał na certyfikacie.

Drugi to przypadek kodowy, ponieważ naprężenia projektowe pochodzą z jednego. Naczynie zaprojektowane zgodnie z dopuszczalnymi naprężeniami Przypadku Kodowego 1987 wymaga materiału certyfikowanego zgodnie z N08811, a materiał certyfikowany zgodnie z N08810 nie będzie wspierał obliczeń.

Trzeci to wielkość ziarna, dla 800H i 800HT. Jest to wynik metalograficzny, nie pojawia się w analizie chemicznej, a definicja gatunku od niej zależy. Zamówienie zakupu, które go pomija, może otrzymać materiał o drobnych ziarnach, który spełnia każdy element raportu chemicznego.

Czwarty to obróbka cieplna, podana jako temperatura z minimum. Dla 800HT ta liczba wynosi 1149 °C, a certyfikat, który podaje wyżarzanie poniżej tej wartości, podał niezgodność w tej samej linii, która podaje zgodność.

Piąty to typ certyfikatu. Certyfikat EN 10204 3.1 podaje wyniki z rzeczywistego wsadu, a wymagania gatunku, które są mierzone, a nie analizowane, muszą być na nim wymienione, dlatego wielkość ziarna i temperatura wyżarzania należą do planu inspekcji, a nie do e-maila towarzyszącego.

DLX dostarcza gałąź 800 w postaci prętów, drutów, taśm i rur z Changzhou, Jiangsu, produkowanych zgodnie z numerem UNS podanym w zamówieniu, z podaną wielkością ziarna i temperaturą wyżarzania tam, gdzie gatunek od nich zależy. Dostępny jest certyfikat EN 10204 3.1 z numerem wsadu, który można prześledzić do wyników mechanicznych i metalograficznych.

Te same prace obejmują gałąź korozyjną rodziny, w tym 825 i 020, gdzie dodatki molibdenu i miedzi odpowiadają na inne pytanie, a granica temperatury jest ustalana przez stabilność fazową, a nie przez pełzanie.

Nie. Jest to znak towarowy zarejestrowany przez Inco w 1952 r. i obecnie posiadany przez Special Metals, stosowany do rodziny, którą wydawca dokumentuje w szesnastu biuletynach technicznych. Gatunek to numer: N08800, N08810, N08811, N08825 i tak dalej. Zapytanie, które podaje tylko znak towarowy, podało markę.

Węgiel, wielkość ziarna i pasmo aluminium plus tytan, wraz z temperaturą wyżarzania. 800 dopuszcza węgiel do 0,10 % i nie określa wielkości ziarna. 800H utrzymuje węgiel na poziomie 0,05 do 0,10 % i wymaga wielkości ziarna ASTM 5 lub grubszej. 800HT utrzymuje wymóg ziarna, zawęża aluminium i tytan do 0,25 do 0,60 % każdego z sumą 0,85 do 1,20 %, i wymaga wyżarzania w temperaturze minimum 1149 °C.

Z Przypadku Kodowego 1325, wydanego w 1963 r., który wymieniał naprężenia projektowe dla Klasy 1 do 1100 °F (593 °C) i dla Klasy 2 do 1500 °F (816 °C). Klasa 1 był materiałem wyżarzonym w temperaturze około 980 °C i stał się zwykłym 800, gdy Klasa 2 stała się 800H. Liczba ta jest granicą niższej temperatury wyżarzania, a nie właściwością rodziny.

800HT spełnia wymagania zarówno UNS N08811, jak i UNS N08810 i może być certyfikowany dla jednego lub obu. Materiał wyprodukowany zgodnie z N08810 nie może być certyfikowany jako N08811, chyba że spełnia dodatkowe wymagania tego oznaczenia. Kierunek certyfikatu jest jednostronny, a dopuszczalne naprężenia są wyższe po stronie N08811.

Jest to oznaczenie producenta używane w katalogach dla gatunku o ograniczonej zawartości aluminium i tytanu, a skład chemiczny za nim to N08811. Nazwa istnieje częściowo dlatego, że 800HT jest znakiem towarowym pochodzenia stopu, więc młyn spoza tej grupy potrzebuje innej etykiety dla tego samego składu chemicznego. Zapytaj, jaki numer UNS będzie podany na certyfikacie.

825 lub 020, oba zawierają miedź i molibden. Gałąź 800 jest kupowana ze względu na odporność na utlenianie i nawęglanie w temperaturze, a jej odporność na korozję jest ogólna, a nie specyficzna dla kwasu siarkowego. Granica temperatury dla gatunków korozyjnych jest ustalana przez stabilność fazową, a nie przez pełzanie, i jest znacznie niższa niż granica pełzania gałęzi 800.

Rodzina 800 to jeden skład chemiczny noszący cztery nazwy, a nazwy odzwierciedlają historię, a nie cztery materiały. Klasa 1 i Klasa 2 były stanami w przypadku kodowym z 1963 r., z granicami 593 °C i 816 °C. Stan o wyższej zawartości węgla stał się 800H. Wyżarzanie w niższej temperaturze stało się zwykłym 800. Wariant o ograniczonej specyfikacji chemicznej stał się 800HT, który jest znakiem towarowym, dlatego istnieje czwarta nazwa dla tego samego składu chemicznego poza grupą znaków towarowych.

To, co rozdziela trzy numery UNS, jest niewielkie pod względem chemicznym i decydujące pod względem użytkowania: węgiel, wielkość ziarna, pasmo aluminium plus tytan i temperatura wyżarzania. Dwie z tych czterech nie występują w raporcie analizy chemicznej, a jedna z nich nie występuje w żadnym certyfikacie, chyba że zamówienie o to prosi. Zamówienie zakupu, które podaje markę, numer UNS, przypadek kodowy, wielkość ziarna i temperaturę wyżarzania, kupiło materiał. Zamówienie, które podaje nazwę handlową, kupiło rozmowę.

Special Metals, biuletyn techniczny stopu INCOLOY 800, publikacja SMC-04600, 2004, dla Przypadku Kodowego 1325, temperatury wyżarzania Klasy 1 i Klasy 2 oraz ich granice naprężeń projektowych 593 °C i 816 °C, stwierdzenie o serwisie w temperaturze 816 °C, skład chemiczny N08800 oraz okna węglików chromu i uczulenia.

Special Metals, biuletyn techniczny stopów INCOLOY 800H i 800HT, dla zakresu węgla od 0,05 do 0,10 %, pasma aluminium plus tytan od 0,85 do 1,20 % dla N08811, minimum obróbki cieplnej 1149 °C, wymóg wielkości ziarna ASTM 5 lub grubszej, Przypadek Kodowy 1987 oraz jednostronna certyfikacja między N08811 i N08810.

Special Metals, indeks biuletynów technicznych INCOLOY, dla szerokości rodziny znaków towarowych i numerów UNS wymienionych dla każdego stopu.

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Przypadek Kodowy 1325 i jego rewizja 1325-7, dla pierwotnych naprężeń projektowych i wyższych naprężeń przyznanych materiałowi o wyższej zawartości węgla.

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Przypadek Kodowy 1987, najnowsza rewizja, dla maksymalnych dopuszczalnych naprężeń UNS N08811.

ASTM B409, standardowa specyfikacja dla blach, taśm i pasów ze stopu niklowo-żelazowo-chromowego, dla rodziny 800 w formie płaskiej.

ASTM B408, standardowa specyfikacja dla prętów i walcówek ze stopu niklowo-żelazowo-chromowego, dla tej samej rodziny w formie długich produktów.

Zunifikowany system numeracji SAE i ASTM, dla przypisania N08800, N08810 i N08811, oraz niemieckie oznaczenie 1.4876 odnotowane w biuletynie stopowym.

Podane tutaj liczby to opublikowane wartości dokumentów, do których się odwołują, i nie są one certyfikatem dla dostarczonej partii. Przypadki kodowe są rewizjonowane, a rewizja wymieniona w obliczeniach projektowych określa materiał, który te obliczenia akceptują. Wielkość ziarna i temperatura wyżarzania są raportowane tylko wtedy, gdy zamówienie zakupu ich wymaga, a ich brak w certyfikacie nie jest dowodem na to, że zostały spełnione. Tam, gdzie nazwa jest znakiem towarowym, prawo do jej używania przysługuje posiadaczowi i jego licencjobiorcom, a numer UNS jest identyfikatorem, który pozostaje ważny u różnych dostawców. Specyfikacje produktów są rewizjonowane, a wydanie wymienione w zamówieniu ma zastosowanie. Nic tutaj nie zastępuje wydania inżynierskiego ani testów kwalifikacyjnych uzgodnionych między kupującym a dostawcą.