Dwa różne zestawy liczb opisują Monel K500 i pełnią różne funkcje. Producent publikuje zakresy nominalne, które pokazują, do czego zdolny jest stop w pełnym zakresie rozmiarów i hartowań. Specyfikacja publikuje minimum, które musi spełnić dostarczona partia. Specyfikacja napisana na podstawie pierwszego zestawu nie jest egzekwowalna; zamówienie napisane na podstawie drugiego jest. Ta strona dotyczy drugiego zestawu.
Monel K500 to UNS N05500 i W.Nr. 2.4375, klasyfikowany jako stop niklowo-miedziowo-aluminiowy utwardzany wydzieleniowo. W Stanach Zjednoczonych obowiązującym standardem produktowym dla prętów, drutów i odkuwek jest ASTM B865, z ASME SB865 jako identycznym oznaczeniem ASME. Jest ograniczony do form wymienionych w jego zakresie. Obejmuje pręty i druty, a także druty obrabiane na zimno, odkuwki i materiał do odkuwek. Blachy są poza nim, podobnie jak taśmy i rury, które są zamawiane według innych norm.
Skład tego stopu jest zdominowany przez nikiel. Nikiel wynosi minimum 63,0%, a miedź 27,0-33,0%, z aluminium i tytanem w kontrolowanych zakresach, ponieważ to one sprawiają, że stop jest utwardzany przez starzenie. Opis stawiający miedź na pierwszym miejscu jest opisem niewłaściwego stopu i warto to jasno zaznaczyć, ponieważ istnieją opublikowane strony dostawców, które podają miedź jako 63-70% i nikiel jako 27-33%.
| Element | Określony limit, % | Dopuszczalne odchylenie w analizie kontrolnej, % | Co oznacza odchylenie |
|---|---|---|---|
| Nikiel | Minimum 63,0 | 0,45 poniżej | Nikiel jest określany arytmetycznie przez różnicę, a nie przez analizę, więc dopuszczenie analizy kontrolnej chroni dostawcę, jeśli inne pierwiastki są wysokie |
| Miedź | 27,0 do 33,0 | 0,15 poniżej, 0,20 powyżej | Szeroki zakres jest celowy. Stosunek niklu do miedzi określa reakcję starzenia, a okno jest tym, co utrzymuje normalna produkcja |
| Aluminium | 2,30 do 3,15 | 0,20 | Jeden z dwóch dodatków tworzących wydzielenia |
| Tytan | 0,35 do 0,85 | 0,03 poniżej, 0,04 powyżej | Drugi. Tolerancja jest asymetryczna i ciaśniejsza niż dla aluminium |
| Żelazo | Maksimum 2,0 | 0,05 | Resztkowe |
| Mangan | Maksimum 1,5 | 0,04 | Resztkowe |
| Krzem | Maksimum 0,50 | 0,03 | Resztkowe |
| Siarka | Maksimum 0,010 | 0,003 | Ścisły limit, ponieważ siarka szkodzi plastyczności na gorąco, której stan po starzeniu ma najmniej |
| Węgiel | Maksimum 0,18 | 0,01 | Zwróć uwagę na liczbę. Patrz poniższy akapit, ponieważ nie wszystkie źródła się z tym zgadzają |
Kolumna analizy kontrolnej jest częścią, którą kupujący najczęściej pomijają. Jeśli kupujący ponownie przetestuje wytop i nikiel wyjdzie na poziomie 62,6%, materiał nie zawiódł: specyfikacja dopuszcza, aby analiza kontrolna spadła o 0,45% poniżej określonego minimum. To dopuszczenie istnieje, ponieważ materiał jest kupowany na podstawie analizy wytopu i ponownie testowany na podstawie analizy produktu, a te dwie czynności nie są tym samym pomiarem.
Jedna liczba w tej tabeli jest warta sprawdzenia w porównaniu z dowolną kartą techniczną, którą masz przed sobą. ASTM B865 określa zawartość węgla naMaksimum 0,18%. Karta techniczna producenta dla tego samego stopu podaje zawartość węgla na maksimum 0,25%. Specyfikacja jest ciaśniejsza z tych dwóch i obowiązuje, jeśli zamówienie nosi nazwę B865. Tam, gdzie zamówienie cytuje kartę techniczną zamiast normy, obowiązuje luźniejsza liczba, a różnica jest warta poznania przed odrzuceniem wytopu z powodu technicznego powodu lub przyjęciem, gdy nie powinien być.
Są to minimum, które musi osiągnąć dostarczona partia w stanie utwardzonym przez starzenie, i są one określone przez formę i grubość przekroju, a nie tylko przez stop. Struktura tabeli jest kluczowa: materiał obrabiany na zimno ma wyższe wymagania niż materiał obrabiany na gorąco o tym samym przekroju, a wymagania spadają wraz ze wzrostem grubości przekroju.
| Forma | Stan | Maksymalna grubość przekroju | Wytrzymałość na rozciąganie, minimum | Granica plastyczności, minimum, odchylenie 0,2% | Wydłużenie, minimum | Twardość, minimum |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Wszystkie formy prętów i odkuwek | Obrabiane na gorąco i utwardzane przez starzenie | Wszystkie rozmiary | 140 ksi, lub 965 MPa | 100 ksi, lub 690 MPa | 20,0% | 265 HB, lub 27 HRC |
| Kształty okrągłe | Obrabiane na zimno i utwardzane przez starzenie | Od 1/4 cala do 1 cala, lub 6,4 do 25,4 mm | 145 ksi, lub 1000 MPa | 110 ksi, lub 760 MPa | 15,0% | 300 HB, lub 32 HRC |
| Kształty okrągłe | Obrabiane na zimno i utwardzane przez starzenie | Powyżej 1 cala do 3 cali, lub 25,4 do 76,2 mm | 140 ksi, lub 965 MPa | 100 ksi, lub 690 MPa | 17,0% | 280 HB, lub 29 HRC |
| Kształty okrągłe | Obrabiane na zimno i utwardzane przez starzenie | Powyżej 3 cali do 4 cali, lub 76,2 do 101,6 mm | 140 ksi, lub 965 MPa | 100 ksi, lub 690 MPa | 17,0% | 280 HB, lub 29 HRC |
| Kształty sześciokątne | Obrabiane na zimno i utwardzane przez starzenie | Od 1/4 cala do 2 cali, lub 6,4 do 50,8 mm | 135 ksi, lub 930 MPa | 95 ksi, lub 655 MPa | 20,0% | 255 HB, lub 25 HRC |
| Wszystkie formy prętów i odkuwek | Wyżarzane i utwardzane przez starzenie | Do 1 cala, lub 25,4 mm | 130 ksi, lub 895 MPa | 90 ksi, lub 620 MPa | 20,0% | 250 HB, lub 24 HRC |
| Wszystkie formy prętów i odkuwek | Wyżarzane i utwardzane przez starzenie | 1 cal i powyżej, lub 25,4 mm i powyżej | 130 ksi, lub 895 MPa | 85 ksi, lub 585 MPa | 20,0% | 250 HB, lub 24 HRC |
Sam proces starzenia jest określony, co jest nietypowe i przydatne, ponieważ oznacza to, że stan można odtworzyć, a nie tylko opisać. Wymagane jest utrzymanie temperatury docelowej 1100°F (595°C) przez 8 do 16 godzin, następnie chłodzenie piecowe do 900°F (480°C) z szybkością 15 do 25°F (10 do 15°C) na godzinę, a następnie chłodzenie powietrzem. Dopuszczalna jest alternatywa: utrzymanie temperatury 1100°F przez maksymalnie 16 godzin, chłodzenie piecowe do 1000°F i utrzymanie przez około 6 godzin, chłodzenie piecowe do 900°F i utrzymanie przez około 8 godzin, a następnie chłodzenie powietrzem.
Dwie uwagi do tej tabeli odpowiadają na pytania, które pojawiają się przy prawie każdym zamówieniu. Kształty okrągłe o średnicy powyżej 4 1/4 cala (108 mm) mają wymaganie wydłużenia minimum 17%, nawet gdy są wykonane z materiału obrabianego na gorąco. A wartości twardości podane są tylko informacyjnie, więc nie stanowią podstawy do przyjęcia lub odrzucenia partii testowanej na rozciąganie.
Drut ciągniony na zimno jest jedynym produktem, w którym wymaganie zmienia się wraz z średnicą, zamiast pozostawać stałe, a kierunek zmiany zaskakuje ludzi: im cieńszy drut, tym wyższa minimalna wytrzymałość na rozciąganie. Poniższa tabela przedstawia opublikowane wymaganie.
| Stan i rozmiar | Wytrzymałość na rozciąganie, minimum |
|---|---|
| Obrabiany na zimno, w stanie roboczym, wszystkie rozmiary | 110 do 155 ksi, lub 760 do 1070 MPa. Jest to zakres z minimum i maksimum |
| Obrabiany na zimno i wyżarzany, wszystkie rozmiary | Maksimum 110 ksi, lub 760 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, ciągniony, 0,057 cala i mniej | 165 ksi, lub 1140 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,057 do 0,114 cala | 155 ksi, lub 1070 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,114 do 0,229 cala | 150 ksi, lub 1035 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,229 do 0,312 cala | 145 ksi, lub 1000 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,312 do 0,375 cala | 135 ksi, lub 930 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,375 do 0,437 cala | 125 ksi, lub 860 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, powyżej 0,437 do 0,563 cala | 120 ksi, lub 825 MPa |
| Obrabiany na zimno, a następnie wyżarzany, utwardzany przez starzenie, wszystkie rozmiary | 130 ksi, lub 895 MPa |
| Obrabiany na zimno, ciągniony, utwardzany przez starzenie, wszystkie rozmiary | 155 ksi, lub 1070 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, utwardzany przez starzenie, do 0,114 cala | 180 ksi, lub 1240 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, utwardzany przez starzenie, powyżej 0,114 do 0,375 cala | 170 ksi, lub 1170 MPa |
| Obrabiany na zimno, hartowany sprężynowo, utwardzany przez starzenie, powyżej 0,375 do 0,563 cala | 160 ksi, lub 1105 MPa |
Jedna uwaga do tej tabeli jest łatwa do przeoczenia i może sama w sobie spowodować odrzucenie partii. Rysunki sprężynowe dotyczą materiału dostarczanego w zwojach. Dla tego samego drutu dostarczanego prostowanego i ciętego na długość, odejmuje się od wymogu15 ksi, lub 105 MPa, ponieważ prostowanie usuwa część obróbki na zimno. Kupujący, który zamawia cięte odcinki według rysunku zwojowego, nie otrzyma ich.
To jest najbardziej użyteczna informacja na stronie dla każdego, kto kupuje stop w stanie nieutwardzonym. Specyfikacja określa maksymalne wartości twardości dla nieutwardzanych prętów, drutów i odkuwek i stwierdza, żenie są wymagane żadne testy na rozciąganie, chyba że obowiązuje szczególne postanowienie. Tam, gdzie materiał jest zamawiany nieutwardzany, wymagane jest pobranie jednego próbki na partię, utwardzenie jej lub wyżarzenie i utwardzenie zgodnie z wymaganiami, a następnie przetestowanie. Zatem certyfikat dla materiału nieutwardzanego zawiera wynik rozciągania uzyskany z próbki, która przeszła proces starzenia, a nie z materiału wysłanego.
| Forma | Stan | Twardość, maksimum |
|---|---|---|
| Wszystkie formy prętów i odkuwek | Obrabiane na gorąco | 245 HB, lub 23 HRC |
| Kształty sześciokątne | Obrabiane na zimno | 260 HB, lub 26 HRC |
| Kształty okrągłe, od 1/4 cala do 1 cala | Obrabiane na zimno | 280 HB, lub 29 HRC |
| Kształty okrągłe, powyżej 1 cala do 3 cali | Obrabiane na zimno | 260 HB, lub 26 HRC |
| Kształty okrągłe, powyżej 3 cali do 4 cali | Obrabiane na zimno | 240 HB, lub 22 HRC |
| Wszystkie formy prętów i odkuwek | Obrabiane na gorąco lub obrabiane na zimno i wyżarzane | 185 HB, lub 90 HRB |
Dwa mniejsze postanowienia należą do tabeli. Kształty okrągłe o średnicy powyżej 4 1/4 cala (108 mm) mają maksymalną twardość 260 HB, mimo że powyższe wiersze kończą się na 4 calach. A w przypadku pierścieni lub dysków odkuwanych, pomiary twardości mogą być używane zamiast testu na rozciąganie, co jest ustępstwem wartym uwagi w przypadku kształtu, z którego trudno wyciąć próbkę do rozciągania.
Specyfikacja rozpoczyna się od listy informacji, które powinno zawierać zamówienie, i jest to lepsza lista kontrolna niż jakikolwiek szablon oferty. Materiał zamawiany jako po prostu "Monel K500" jest niedookreślony w co najmniej czterech z tych pól.
| Pozycja | Dlaczego to ważne |
|---|---|
| Oznaczenie ASTM i rok wydania | B865 został zrewidowany. Zamówienie, które podaje nazwę normy bez roku, pozostawia edycję otwartą |
| Nazwa stopu lub numer UNS | Używa N05500, a nie marki, więc skład chemiczny jest ustalony przez normę |
| Kształt | Pręt jest definiowany jako pełny przekrój okrągły w prostych długościach, a pręt jako kwadratowy, sześciokątny lub prostokątny. Oba podlegają różnym tolerancjom średnicy |
| Wymiary, w tym długość | Dopuszczalne odchylenia są ustalane przez określony wymiar, więc tolerancja jest konsekwencją rozmiaru |
| Stan lub hartowanie | Obrabiany na gorąco, obrabiany na zimno, wyżarzany lub utwardzany przez starzenie, lub ich mieszanka. Każde wymaganie mechaniczne jest indeksowane do tego pola |
| Czy materiał jest materiałem do odkuwek | W przypadku materiału przeznaczonego do ponownego kucia, tolerancje średnicy w głównej tabeli nie mają zastosowania |
| Wykończenie | Wykończenie na gorąco, zgrubnie toczone, półgładko obrobione lub gładko obrobione. Każde z nich ma własne dopuszczenie prostoliniowości |
| Ilość w stopach lub sztukach | Waga nie jest zamiennikiem, ponieważ dopuszczenie odchylenia długości dotyczy długości |
| Czy wymagana jest certyfikacja | Certyfikat jest dostarczany, gdy jest określony. Pełny raport z wyników testów jest osobnym elementem i również musi być zamówiony |
| Czy mają być dostarczone próbki do analizy kontrolnej | Różni się od certyfikatu młyna i jest dostarczany tylko wtedy, gdy jest to określone |
| Czy kupujący będzie świadkiem testowania | Zamówienie musi określać, które testy lub inspekcje mają być świadczone w zakładzie |
Reżim testowania jest ustalony, co oznacza, że rozmiar certyfikatu można określić z góry. Na partię wymagana jest jedna analiza chemiczna, jeden test na rozciąganie i jeden test twardości, a partia do testowania mechanicznego jest definiowana jako cały materiał z tego samego wytopu, tego samego nominalnego przekroju lub rozmiaru odkuwki i tego samego stanu.
| Pozycja | Wymaganie | Co z tego wynika |
|---|---|---|
| Analiza chemiczna | Jeden test na partię | Partia to jeden wytop, więc certyfikat obejmuje wytop, a nie sztukę |
| Rozciąganie | Jeden test na partię | Ponieważ partia jest ustalana według rozmiaru, a także wytopu, dwa rozmiary z jednego wytopu to dwie partie i dwa testy. Dlatego zamówienie mieszanych rozmiarów wiąże się z większą ilością testów, niż sugeruje sam metal |
| Twardość | Jeden test na partię | Stosowana do materiału w stanie końcowym |
| Zaokrąglanie wyników | Wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności do najbliższych 1000 psi, wydłużenie do najbliższego 1% | Zgłoszony wynik może być poniżej dokładnego minimum specyfikacji i nadal być zgodny, ponieważ zasada zaokrąglania jest częścią normy |
| Certyfikacja | Certyfikat producenta jest dostarczany, gdy zamówienie go określa, stwierdzając, że materiał został wyprodukowany, przetestowany i sprawdzony zgodnie ze specyfikacją oraz że wyniki spełniają wymagania | Raport z wyników testów jest osobnym elementem. Zamówienie, które prosi o certyfikat, nie otrzymuje automatycznie liczb |
| Oznaczenie | Nazwa materiału lub numer UNS, numer wytopu, stan lub hartowanie, numer specyfikacji i rok, rozmiar, waga brutto, tary i netto, wraz z adresami nadawcy i odbiorcy oraz numerem zamówienia lub umowy | Osiem pozycji, więc wiązka zawierająca tylko numer wytopu nie jest oznaczona zgodnie z normą |
| Odrzucenie | Materiał, który nie spełnia wymagań, może zostać odrzucony, a dostawca może zażądać ponownego rozpatrzenia | Odrzucenie musi być zgłoszone niezwłocznie i na piśmie |
Nikiel wynosi minimum 63,0%, miedź 27,0-33,0%, aluminium 2,30-3,15% i tytan 0,35-0,85%, z żelazem maksymalnie 2,0%, manganem maksymalnie 1,5%, krzemem maksymalnie 0,50%, węglem maksymalnie 0,18% i siarką maksymalnie 0,010%. Stop jest zdominowany przez nikiel. Niektóre opublikowane strony podają miedź jako 63-70% i nikiel jako 27-33%, co jest odwróceniem tych dwóch pierwiastków.
Zależy to od formy, stanu i przekroju. Najniższe wymaganie w tabeli prętów, drutów i odkuwek wynosi 130 ksi (895 MPa), stosowane do materiału, który został wyżarzony, a następnie utwardzony przez starzenie. Materiał obrabiany na gorąco i utwardzany przez starzenie musi osiągnąć 140 ksi (965 MPa) dla wszystkich rozmiarów. Okrągły pręt obrabiany na zimno i utwardzany przez starzenie od 1/4 cala do 1 cala ma najwyższe wymaganie wynoszące 145 ksi (1000 MPa) z minimalnym wydłużeniem 15%.
Ponieważ są to różne rodzaje liczb. Biuletyn producenta publikuje zakresy nominalne obejmujące pełny zakres rozmiarów i hartowań i stwierdza, że są to kompozyty, które nie nadają się do celów specyfikacyjnych. Norma publikuje minimum, które musi spełnić dostarczona partia. Coś w środku zakresu nominalnego to to, co stop może zrobić; minimum w normie to to, co musi zostać udowodnione.
Nie jako wymóg. Dla nieutwardzanych prętów, drutów i odkuwek specyfikacja określa maksymalne wartości twardości i stwierdza, że nie są wymagane żadne testy na rozciąganie, chyba że obowiązuje szczególne postanowienie. Tam, gdzie materiał jest zamawiany nieutwardzany, pobiera się jedną próbkę na partię, a następnie utwardza i testuje, więc wynik rozciągania na certyfikacie pochodzi z próbki, która przeszła proces starzenia, a nie z materiału wysłanego.
Tak, w ramach dopuszczalnych odchyleń. Specyfikacja publikuje oddzielne dopuszczenie dla analizy kontrolnej produktu w stosunku do każdego określonego limitu, i nie jest ono zerowe. Nikiel może spaść o 0,45% poniżej minimum 63,0%; miedź może być o 0,15% poniżej lub 0,20% powyżej swojego zakresu; tytan może być o 0,03% poniżej lub 0,04% powyżej. Te dopuszczenia istnieją, ponieważ materiał jest kupowany na podstawie analizy wytopu i może być ponownie testowany na podstawie analizy produktu, a te dwie czynności nie są tym samym pomiarem.
Nie, i jest to jedyna liczba warta sprawdzenia w porównaniu z dokumentem, który masz przed sobą. ASTM B865 określa zawartość węgla na maksimum 0,18%. Karta techniczna producenta dla tego samego stopu podaje maksimum 0,25%. Specyfikacja jest ciaśniejszym wymogiem i obowiązuje, gdy zamówienie nosi nazwę normy. Tam, gdzie zamówienie cytuje kartę techniczną zamiast normy, obowiązuje luźniejsza liczba.
Monel K500 jest zdominowany przez nikiel, z minimum 63,0% i miedzią w zakresie 27,0-33,0%, a jego dodatki aluminium i tytanu sprawiają, że jest utwardzany wydzieleniowo. Specyfikacja dotycząca prętów, drutów i odkuwek to ASTM B865, a zawiera ona minimum, a nie zakresy nominalne cytowane w kartach technicznych. Dla prętów i drutów utwardzanych przez starzenie, te minimum wynoszą od 130 ksi (895 MPa) dla materiału wyżarzonego przed starzeniem, do 145 ksi (1000 MPa) dla okrągłego pręta obrabianego na zimno do 1 cala. Drut ma zależną od rozmiaru drabinę, która rośnie wraz ze zmniejszaniem się grubości drutu, z potrąceniem 15 ksi za prostowane i cięte odcinki. Materiał nieutwardzany jest kwalifikowany przez twardość, a nie przez test na rozciąganie, a analiza kontrolna może spaść poza określony limit w ramach opublikowanych odchyleń.
Pręty, druty i odkuwki Monel K500 są dostarczane zgodnie z UNS N05500 i W.Nr. 2.4375 z Changzhou, Jiangsu, w stanach obrabianych na gorąco, obrabianych na zimno, wyżarzanych i utwardzanych przez starzenie, zgodnie z ASTM B865 i ASME SB865, z zakładu posiadającego certyfikat ISO 9001 i audytowanego przez SGS. Prześlij formularz, wymiar, stan i normę, do której zamawiasz, a wymagania wynikają z tych czterech odpowiedzi.
Cytowane wartości są wymaganiami nazwanej normy i nazwanego biuletynu i dotyczą materiału zamawianego zgodnie z tymi dokumentami. Wymagania różnią się między normami i między formami, a zamówienie, które nie podaje nazwy normy, pozostawia obowiązujące minimum otwarte. Przyjęcie dostarczonej partii zależy od certyfikatu i raportu z testów wydanych dla tej partii.