โลหะผสมสามารถทนทานในน้ำชนิดหนึ่งและอ่อนแอในอีกชนิดหนึ่ง โดยมีส่วนประกอบและชื่อเกรดเหมือนกัน เนื่องจากตัวแปรที่ตัดสินคืออุณหภูมิที่น้ำสัมผัสกับโลหะ Inconel X-750 ทนทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นของคลอไรด์ไอออน แม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่จากการตกตะกอน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เผยแพร่และไม่ธรรมดา โลหะผสมชนิดเดียวกัน ในน้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิ 288 °C ภายใต้สภาวะของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด มีความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นที่บันทึกไว้ ซึ่งขึ้นอยู่กับการอบชุบด้วยความร้อนที่ได้รับ
ข้อความคู่หนึ่งคือความหมายที่แท้จริงของวลี สภาพแวดล้อมสุดขั้ว มันไม่ใช่เงื่อนไขเดียวและไม่ใช่คำคุณศัพท์ มันคือชุดของแถบอุณหภูมิและเคมี และโลหะผสมที่ทำงานได้ดีในแถบหนึ่งอาจเป็นตัวเลือกที่ไม่ถูกต้องในแถบถัดไป โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงชื่อเกรดบนใบรับรอง
หน้านี้แสดงแถบสี่แถบที่มีความสำคัญสำหรับสปริง X-750 กลไกที่ควบคุมแต่ละแถบ และการตัดสินใจอบชุบด้วยความร้อนเพียงครั้งเดียวที่ปรับปรุงสองแถบพร้อมกัน ลำดับการผลิตสปริง รวมถึงอุณหภูมิของลวด การอบอายุ และการเปลี่ยนแปลงขนาดหลังจากการขด เป็นหัวข้อแยกต่างหากและไม่ได้กล่าวซ้ำที่นี่
ตารางแยกสภาพแวดล้อมตามกลไกที่จำกัดชิ้นส่วนในแต่ละแถบ สปริงสามารถระบุได้อย่างถูกต้องสำหรับแถบหนึ่งและระบุผิดสำหรับแถบถัดไป และข้อกำหนดที่ครอบคลุมทั้งสี่แถบคือชุดของเงื่อนไขและไม่ใช่ชื่อเกรด
| แถบ | สภาพแวดล้อม | กลไกที่จำกัดชิ้นส่วน | สิ่งที่ผู้ผลิตระบุ |
|---|---|---|---|
| อุณหภูมิต่ำมาก | จากอุณหภูมิแวดล้อมลงไปถึง -253 °C | การสูญเสียความเหนียวในโลหะผสมที่ไม่ถูกต้อง และการเปลี่ยนแปลงพรีโหลดจากการหดตัวเนื่องจากความร้อน | คุณสมบัติยอดเยี่ยมจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก |
| ออกซิไดซ์ | อากาศและผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ถึง 704 °C พร้อมการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยที่สูงกว่า | การเกิดคราบตะกรันและการสูญเสียตะกอนเกินขีดจำกัดความแข็งแรง | ใช้ถึง 704 °C ทนทานต่อการออกซิเดชันถึง 982 °C มีความแข็งแรงที่ใช้งานได้ถึง 982 °C ในรูปแบบที่อบชุบด้วยความร้อน |
| น้ำคลอไรด์ | น้ำที่มีคลอไรด์ที่อุณหภูมิปานกลาง | การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นและการกัดกร่อนเป็นหลุม | ทนทานต่อการแตกร้าวจากความเค้นของคลอไรด์ไอออนสูง แม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่ |
| น้ำอุณหภูมิสูง | น้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิ 93 ถึง 288 °C ภายใต้สภาวะของเครื่องปฏิกรณ์ | การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นระหว่างเม็ดเกรน โดยมีความไวที่กำหนดโดยการอบชุบด้วยความร้อน | ไม่ได้กล่าวถึงในเอกสารข้อมูลโลหะผสม และบันทึกไว้ในเอกสารเกี่ยวกับวัสดุเครื่องปฏิกรณ์ |
สองแถวในตารางนั้นขัดกับสัญชาตญาณและเป็นเหตุผลที่หน้านี้มีอยู่ แถวน้ำคลอไรด์ระบุว่าโลหะผสมนั้นดีอย่างผิดปกติ ซึ่งผู้ซื้อส่วนใหญ่คาดหวัง แถวน้ำอุณหภูมิสูงระบุว่าโลหะผสมชนิดเดียวกันมีกลไกการแตกร้าวในของเหลวที่ไม่มีคลอไรด์เลย ซึ่งผู้ซื้อส่วนใหญ่ไม่คาดหวัง ความแตกต่างระหว่างสองแถวคืออุณหภูมิและความบริสุทธิ์ และไม่มีสิ่งใดปรากฏในชื่อเกรด
X-750 ยังคงคุณสมบัติที่ใช้งานได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก และเหตุผลทางกลคือเมทริกซ์นิกเกิลแบบลูกบาศก์หน้าศูนย์กลางไม่ผ่านการเปลี่ยนจากเหนียวเป็นเปราะที่จำกัดเหล็กกล้าเฟอร์ริติก โลหะผสมนี้ใช้ในถังเก็บอุณหภูมิต่ำมากและในส่วนประกอบเครื่องยนต์จรวด ซึ่งเป็นการใช้งานที่วัสดุคาดว่าจะรับน้ำหนักที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก
ปัญหาของสปริงที่ปลายเย็นไม่ใช่การแตกหักเปราะ แต่เป็นพรีโหลด สปริงที่ติดตั้งที่อุณหภูมิแวดล้อมแล้วเย็นลงจะเปลี่ยนอัตราเนื่องจากสองเหตุผล: โมดูลัสเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง และสปริงและปลอกของมันจะหดตัวในปริมาณที่แตกต่างกันหากทำจากวัสดุต่างกัน ผู้ผลิตให้ค่าการขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ยที่ 6.5 x 10-6 นิ้ว/นิ้ว/°F จาก 70 °F ลงไปถึง -250 °F เทียบกับ 8.1 x 10-6 ที่ 1,000 °F ดังนั้นสัมประสิทธิ์เองจึงเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ และค่าเดียวที่อุณหภูมิห้องจะไม่สามารถอธิบายปลายเย็นได้
| อุณหภูมิ | การขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ยจาก 70 °F, นิ้ว/นิ้ว/°F x 10-6 | โมดูลัสของความยืดหยุ่นในแรงดึง, 103 ksi | สิ่งที่เปลี่ยนแปลงในสปริง |
|---|---|---|---|
| -250 °F | 6.5 | ไม่ได้ระบุ | การหดตัวเมื่อเทียบกับปลอก และโมดูลัสที่เพิ่มขึ้น |
| 70 °F | อ้างอิง | 31.0 | จุดออกแบบที่อุณหภูมิห้อง |
| 1,000 °F | 8.1 | 25.0 | โมดูลัสต่ำกว่าประมาณ 19% ดังนั้นอัตราจึงลดลง |
| 1,200 °F | 8.4 | 23.0 | โมดูลัสต่ำกว่าอุณหภูมิห้องประมาณ 26% |
| 1,400 °F | 8.8 | ประมาณ 21.0 | อัตรายังคงลดลงเมื่อโลหะอ่อนตัวลง |
คำแนะนำเชิงปฏิบัติคือสปริงสำหรับการใช้งานที่เย็นต้องได้รับการออกแบบที่อุณหภูมิเย็นและตรวจสอบที่อุณหภูมิแวดล้อม ไม่ใช่ในทางกลับกัน สปริงที่ถูกต้องที่ 20 °C แล้วเย็นลงถึง -196 °C จะให้โหลดที่สูงกว่าที่ภาพวาดสมมติฐาน เนื่องจากโมดูลัสเพิ่มขึ้นในขณะที่รูปทรงหดตัว หากโหลดนั้นมีความสำคัญต่อการประกอบ สภาวะเย็นคือกรณีการออกแบบ
ที่ปลายร้อน ผู้ผลิตให้ตัวเลขสามตัวที่มักจะรวมเป็นตัวเลขเดียว และการรวมกันนี้ทำให้เกิดความสับสนส่วนใหญ่เกี่ยวกับโลหะผสมนี้ โลหะผสมนี้ใช้เพื่อความแข็งแรงถึง 704 °C ทนทานต่อการออกซิเดชันถึง 982 °C วัสดุที่อบชุบด้วยความร้อนมีความแข็งแรงที่ใช้งานได้ถึง 982 °C ตัวเลขแรกคือขีดจำกัดตะกอน ตัวที่สองคือคุณสมบัติพื้นผิว และตัวที่สามคือข้อความเกี่ยวกับโหลดระยะสั้น
สูงกว่า 704 °C ผลของการแข็งตัวจากการตกตะกอนส่วนใหญ่จะสูญเสียไป ดังนั้นชิ้นส่วนที่อาศัยตะกอนแกมมาไพรม์เพื่อความแข็งแรงจะไม่มีความแข็งแรงนั้นอีกต่อไป ความต้านทานการออกซิเดชันยังคงดำเนินต่อไปหลังจากจุดนั้น เนื่องจากเป็นคุณสมบัติของคราบออกไซด์โครเมียมและไม่ใช่ของตะกอน ซึ่งเป็นเหตุผลที่ตัวเลขทั้งสองแตกต่างกัน ความแข็งแรงที่ใช้งานได้ถึง 982 °C อธิบายถึงชิ้นส่วนที่สามารถรับน้ำหนักได้ชั่วคราวที่อุณหภูมินั้น และไม่ได้อธิบายถึงสปริงที่ต้องคงสภาพเป็นเวลาหลายปี
สปริงนั่งอยู่ที่ปลายที่ปลอดภัยของตัวเลขทั้งสาม ผู้ผลิตให้ช่วงตั้งแต่ต่ำกว่าศูนย์ถึง 649 °C สำหรับสปริงและตัวยึด ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัดความแข็งแรงที่ 704 °C เนื่องจากสปริงถูกตัดสินโดยโหลดที่คงไว้หลังจากการใช้งานเป็นเวลานานที่อุณหภูมิและไม่ใช่ผลการดึงระยะสั้น
แถบน้ำสองแถวในตารางแรกสมควรได้รับการอ่านร่วมกัน เนื่องจากอธิบายโลหะผสมเดียวกันในน้ำและได้ข้อสรุปที่ตรงกันข้าม ผู้ผลิตระบุว่า X-750 มีความทนทานสูงต่อการแตกร้าวจากความเค้นของคลอไรด์ไอออน แม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่จากการตกตะกอน นั่นเป็นข้อความที่แข็งแกร่ง เนื่องจากโลหะผสมความแข็งแรงสูงส่วนใหญ่สูญเสียความต้านทาน SCC เมื่อมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น และอธิบายว่าทำไมโลหะผสมนี้จึงปรากฏในบริการเคมีที่มีคลอไรด์และในฮาร์ดแวร์ทางทะเล
วรรณกรรมเครื่องปฏิกรณ์อธิบายกรณีที่แตกต่างกัน ในน้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิ 93 °C และ 288 °C ภายใต้สภาวะของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด โลหะผสม X-750 มีความไวต่อการแตกร้าวจากความเค้นระหว่างเม็ดเกรนที่ได้รับการวัด และผลลัพธ์ขึ้นอยู่กับการอบชุบด้วยความร้อนของตัวอย่างอย่างมาก ของเหลวในการทดสอบนี้ไม่มีคลอไรด์ ดังนั้นกลไกที่คำอธิบายคลอไรด์ไม่ได้ทำงาน การแตกร้าวเป็นแบบระหว่างเม็ดเกรนและตามขอบเกรนที่การอบชุบด้วยความร้อนทิ้งไว้ในสภาวะที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยา
| สภาวะ | น้ำที่มีคลอไรด์ อุณหภูมิปานกลาง | น้ำบริสุทธิ์สูง, 93 ถึง 288 °C |
|---|---|---|
| ระดับคลอไรด์ | มีอยู่ และชนิดที่ก้าวร้าว | ไม่มีอยู่ หรือควบคุมให้อยู่ในระดับส่วนในพันล้าน |
| กลไก | การแตกร้าวจากความเค้นของคลอไรด์ และการกัดกร่อนเป็นหลุมที่รอยแตกของฟิล์ม | การแตกร้าวจากความเค้นระหว่างเม็ดเกรนตามขอบที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยา |
| จุดยืนของผู้ผลิต | ทนทานสูงแม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่ | ไม่ได้กล่าวถึงในเอกสารข้อมูลโลหะผสม |
| ผลของการอบชุบด้วยความร้อน | รองจากตัวเลือกโลหะผสม | ตัวแปรหลักในผลการทดสอบที่เผยแพร่ |
| อะไรตัดสินคำตอบ | ระดับคลอไรด์และอุณหภูมิ | สภาวะการอบชุบด้วยความร้อน อุณหภูมิ และสภาวะความเค้น |
การอ่านเชิงปฏิบัติคือผู้ผลิตไม่ได้กล่าวผิดและวรรณกรรมถูกต้อง ทั้งสองถูกต้องในสภาพแวดล้อมของตนเอง และผู้ซื้อที่นำสิ่งหนึ่งเข้าไปในสภาพแวดล้อมอื่นได้ทำข้อผิดพลาดในการถ่ายโอน ข้อกำหนดคลอไรด์และข้อกำหนดสารหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์เป็นข้อกำหนดที่แตกต่างกันสองประการที่บังเอิญมีชื่อโลหะผสมเดียวกัน
การอบชุบด้วยความร้อนที่ผู้ผลิตแนะนำสำหรับช่วงอุณหภูมิสูงสุดก็เป็นสิ่งที่วรรณกรรมเครื่องปฏิกรณ์เชื่อมโยงกับความต้านทานการแตกร้าวที่ดีขึ้นเช่นกัน ซึ่งเป็นความบังเอิญที่เป็นประโยชน์และไม่ใช่ความบังเอิญเลย การอบชุบสามครั้งคือการอบอ่อนด้วยสารละลายที่ 1,149 °C การคงสภาพที่ 843 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และการตกตะกอนที่ 704 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง
ผู้ผลิตแนะนำเส้นทางนี้สำหรับการใช้งานที่สูงกว่า 593 °C โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโหลดคงที่นาน และอธิบายว่าให้ค่าความคืบ การผ่อนคลาย และความแข็งแรงจากการแตกหักสูงสุดในแถบนั้น งานวัสดุเครื่องปฏิกรณ์อธิบายสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนสูงแบบเดียวกันกับที่ประเมินสำหรับความไวต่อการแตกร้าว และรายงานผลลัพธ์ตามสภาวะเนื่องจากสภาวะเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์
กลไกที่เชื่อมโยงทั้งสองคือขอบเกรน การคงสภาพช่วยให้คาร์บอนในโลหะผสมรวมตัวกับไนโอเบียมและไทเทเนียมเป็นคาร์ไบด์ภายในเกรนและไม่ใช่ที่ขอบ ซึ่งทำให้ขอบเกรนไม่ถูกทำให้พรุนด้วยองค์ประกอบที่ทนต่อการกัดกร่อน ขอบที่อยู่ในสภาวะนั้นจะทนทานต่อการโจมตีระหว่างเม็ดเกรนที่สภาพแวดล้อมของเครื่องปฏิกรณ์ผลิตขึ้น และยังเป็นขอบที่รักษาความแข็งแรงคืบที่อุณหภูมิ การอบชุบครั้งเดียว สองประโยชน์ และผู้ซื้อที่เลือกการอบอายุสั้นเพื่อความแข็งแรงที่อุณหภูมิห้องสูงกว่าจะเสียทั้งสองอย่าง
| การอบชุบด้วยความร้อน | เส้นทาง | จุดยืนของผู้ผลิต | จุดยืนของวรรณกรรมการแตกร้าว |
|---|---|---|---|
| ทำให้เท่ากันและอบอายุ | 885 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้น 704 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง | ความแข็งแรงสูงและความเหนียวในการแตกหักแบบบากถึง 593 °C | สภาวะที่แตกต่างจากสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนสูง |
| สารละลายและอบอายุด้วยการเย็นในเตาอบ | อบอ่อน 982 °C จากนั้น 732 °C เป็นเวลา 8 ชั่วโมง เย็นในเตาอบถึง 621 °C รวม 18 ชั่วโมง | แรงดึงที่เหมาะสมที่สุดต่ำกว่า 593 °C | สภาวะที่แตกต่างจากสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนสูง |
| การอบชุบสามครั้ง | 1,149 °C จากนั้น 843 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้น 704 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง | ความคืบ การผ่อนคลาย และความแข็งแรงจากการแตกหักสูงสุดสูงกว่า 593 °C | สภาวะการอบชุบด้วยความร้อนสูงที่ประเมินในน้ำเครื่องปฏิกรณ์ |
สปริงที่ทำงานในแถบร้อนจึงมีการอบชุบด้วยความร้อนครั้งเดียวที่รองรับทั้งสองข้อกำหนด และสปริงที่ทำงานที่อุณหภูมิปานกลางมีการอบชุบที่แตกต่างกันซึ่งเพิ่มความแข็งแรงให้สูงสุด ข้อผิดพลาดที่ควรหลีกเลี่ยงคือการนำการอบชุบที่อุณหภูมิปานกลางไปใช้ในแถบร้อนเนื่องจากให้ผลการดึงที่สูงกว่าบนใบรับรอง
สภาพแวดล้อมสองประการที่ทำลายสปริงความแข็งแรงสูงจะถูกนำมาใช้หลังจากเลือกโลหะผสมแล้ว ประการแรกคือไฮโดรเจนจากการชุบ สปริงที่ชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อความทนทานหรือรูปลักษณ์สามารถดูดซับไฮโดรเจนที่แคโทดได้ และโลหะผสมนิกเกิลความแข็งแรงสูงมีความสามารถน้อยในการรองรับโดยไม่สูญเสียความเหนียว คำแนะนำที่เผยแพร่สำหรับชิ้นส่วนความแข็งแรงสูงคือการชุบต้องมีการควบคุมกระบวนการและการอบด้วยความร้อนหลังการชุบ และข้อกำหนดนี้ควรอยู่ในใบสั่งซื้อและไม่ใช่ในคู่มือโรงงานชุบ
ประการที่สองคือกรดที่ใช้ในการทำความสะอาดและการดอง กรดดองจะสร้างไฮโดรเจนที่พื้นผิวโลหะในลักษณะเดียวกับการชุบ และสปริงที่ถูกดองและไม่ได้อบจะมีความเสี่ยงเช่นเดียวกับสปริงที่ถูกชุบและไม่ได้อบ ความเสี่ยงจะเพิ่มขึ้นตามความแข็งแรง ดังนั้นลวดอุณหภูมิสปริงที่จุดสูงสุดของช่วงความแข็งแรงจะมีความเสี่ยงมากกว่าโลหะผสมชนิดเดียวกันในสภาวะที่อ่อนนุ่มกว่า
ประการที่สามคือเชิงกลและไม่ใช่เคมี ขดลวดที่ได้รับการแก้ไขโดยการทำงานเย็นหลังจากการขึ้นรูปจะมีความเค้นตกค้างที่ไม่รวมอยู่ในแบบ และความเค้นนั้นจะเพิ่มเข้าไปในความเค้นการใช้งานที่ด้านในของขดลวดซึ่งผลรวมสูงที่สุดอยู่แล้ว การแก้ไขนั้นมองไม่เห็นในรายงานมิติ และจะปรากฏในภายหลังเป็นรอยแตกที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของขดลวด
เกรดนี้ครอบคลุมโดยเอกสารลวด AMS 5698 และ AMS 5699 โดยเอกสารแท่งและฟอร์จ AMS 5667, 5668, 5670, 5671 และ 5747 และโดยเอกสารแผ่นและท่อ AMS 5542, 5598 และ 5582 ส่วนประกอบคือ นิกเกิลบวกโคบอลต์ขั้นต่ำ 70.00%, โครเมียม 14.0 ถึง 17.0%, เหล็ก 5.0 ถึง 9.0%, ไทเทเนียม 2.25 ถึง 2.75%, และอะลูมิเนียม 0.40 ถึง 1.00%, โดยมีไนโอเบียมบวกแทนทาลัม 0.70 ถึง 1.20%
| คำถาม | ตำแหน่ง X-750 | เกรดที่ควรพิจารณาแทน |
|---|---|---|
| สปริงอุณหภูมิต่ำมากถึง -196 °C | คงคุณสมบัติที่ใช้งานได้และไม่แสดงการเปลี่ยนจากเหนียวเป็นเปราะ | เกรดออสเทนนิติกที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าหากโหลดอนุญาต |
| สปริงถึง 649 °C ในอากาศ | ช่วงสปริงที่ระบุ พร้อมการอบชุบสามครั้งสำหรับช่วงบนสุดของแถบ | โลหะผสมสปริงฐานโคบอลต์ที่อุณหภูมิสูงกว่า |
| สปริงในน้ำคลอไรด์ | ทนทานต่อคลอไรด์ SCC สูงแม้ในสภาวะที่แข็งตัว | เกรดที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าที่ความเค้นต่ำพอ |
| สปริงในน้ำบริสุทธิ์สูงที่ 288 °C | กลไกการแตกร้าวที่บันทึกไว้ โดยมีคำตอบกำหนดโดยการอบชุบด้วยความร้อน | เกรดที่ผ่านการรับรองสำหรับการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์เฉพาะ |
| สปริงที่ต้องชุบ | ต้องมีการควบคุมกระบวนการและอบหลังการชุบ | เกรดที่ไม่ต้องการการเคลือบ |
สภาพแวดล้อมต้องอธิบายในแง่ที่กลไกใช้ และหกรายการทำเช่นนั้น
| รายการ | เหตุผลที่เปลี่ยนคำตอบ |
|---|---|
| ช่วงอุณหภูมิ ครอบคลุมทั้งค่าต่ำสุดและสูงสุด | ปลายเย็นเปลี่ยนพรีโหลด และปลายร้อนเปลี่ยนตะกอน |
| เคมีน้ำ รวมถึงคลอไรด์และออกซิเจน | คลอไรด์ SCC และการแตกร้าวในน้ำอุณหภูมิสูงเป็นกลไกที่แตกต่างกันพร้อมคำตอบที่แตกต่างกัน |
| น้ำนั้นบริสุทธิ์สูงและอยู่ที่อุณหภูมิเครื่องปฏิกรณ์หรือไม่ | เงื่อนไขเดียวที่โลหะผสมมีความไวต่อการแตกร้าวที่บันทึกไว้ |
| สภาวะความเค้นที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของขดลวด | กลไกการแตกร้าวทุกกลไกในหน้านี้ได้รับความช่วยเหลือจากความเค้น ดังนั้นต้องระบุความเค้น |
| การเคลือบและการบำบัดหลังการเคลือบ | การชุบนำไฮโดรเจนเข้ามา และการอบคือส่วนหนึ่งของข้อกำหนด |
| สภาวะการอบชุบด้วยความร้อน | กำหนดความแข็งแรง ความต้านทานการผ่อนคลาย และความต้านทานการแตกร้าวเข้าด้วยกัน |
DLX จัดหา Inconel X-750 ใน Changzhou, Jiangsu ในรูปของลวดตั้งแต่ 0.025 มม. แท่งกลมถึง 50 มม. แถบตั้งแต่ 0.50 มม. ถึง 2.5 มม. หนา และท่อและแผ่นในขนาดโรงสีมาตรฐาน วัสดุจะถูกจัดหาตามข้อกำหนด AMS ที่ระบุในคำสั่งซื้อ พร้อมใบรับรอง EN 10204 3.1 ตามคำขอ และหมายเลขความร้อนสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังผลการทดสอบได้
คำถามที่ตัดสินใบเสนอราคาคือสภาพแวดล้อมและไม่ใช่ชื่อเกรด สปริงสำหรับวาล์วอุณหภูมิต่ำมาก สปริงสำหรับซีล 600 °C และสปริงสำหรับปั๊มที่มีคลอไรด์เป็นคำสั่งซื้อที่แตกต่างกันสามรายการสำหรับโลหะผสมเดียวกัน และการอบชุบด้วยความร้อนและสภาวะพื้นผิวจะแตกต่างกันไป
ใช่ และผู้ผลิตระบุโดยตรง: โลหะผสมมีความทนทานสูงต่อการแตกร้าวจากความเค้นของคลอไรด์ไอออน แม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่จากการตกตะกอน นั่นเป็นเรื่องผิดปกติสำหรับโลหะผสมความแข็งแรงสูง และเป็นเหตุผลหนึ่งที่เกรดนี้ปรากฏในบริการที่มีคลอไรด์ ข้อความนี้ใช้กับน้ำที่มีคลอไรด์ที่อุณหภูมิปานกลาง และไม่ควรนำไปใช้กับน้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งมีกลไกที่แตกต่างกันทำงานอยู่
เนื่องจากกลไกเป็นแบบระหว่างเม็ดเกรนและตามขอบเกรน ไม่ใช่คลอไรด์ ในน้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิ 93 ถึง 288 °C ภายใต้สภาวะของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด X-750 มีความไวต่อการแตกร้าวจากความเค้นระหว่างเม็ดเกรนที่ได้รับการวัด และผลลัพธ์ที่เผยแพร่ขึ้นอยู่กับการอบชุบด้วยความร้อนของตัวอย่างอย่างมาก ชนิดที่ก้าวร้าวที่ปลายรอยแตกไม่ใช่คลอไรด์ และเคมีของขอบที่การอบชุบด้วยความร้อนผลิตขึ้นคือสิ่งที่สร้างความแตกต่าง
การอบชุบสามครั้ง: การอบอ่อนด้วยสารละลายที่ 1,149 °C การคงสภาพที่ 843 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และการตกตะกอนที่ 704 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง ผู้ผลิตแนะนำสำหรับการใช้งานที่สูงกว่า 593 °C เมื่อโหลดคงที่ และอธิบายว่าให้ค่าความคืบ การผ่อนคลาย และความแข็งแรงจากการแตกหักสูงสุดในแถบนั้น นอกจากนี้ยังทำให้ขอบเกรนอยู่ในสภาวะที่วรรณกรรมเครื่องปฏิกรณ์เชื่อมโยงกับความต้านทานการแตกร้าวที่ดีขึ้น ดังนั้นตัวเลือกเดียวจึงรองรับทั้งสองข้อกำหนด
ใช่ ผู้ผลิตระบุคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก และโลหะผสมนี้ปรากฏในถังเก็บอุณหภูมิต่ำมากและส่วนประกอบจรวด ปัญหาของสปริงที่ปลายเย็นคือพรีโหลด ไม่ใช่ความเหนียว เนื่องจากโมดูลัสเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง และสปริงจะหดตัวเมื่อเทียบกับปลอก ดังนั้นสปริงที่ออกแบบที่ 20 °C จะให้โหลดที่สูงขึ้นเมื่อเย็นลง
เฉพาะกับการควบคุมกระบวนการและการอบหลังการชุบ การชุบด้วยไฟฟ้าสร้างไฮโดรเจนที่แคโทด และโลหะผสมนิกเกิลความแข็งแรงสูงมีความสามารถจำกัดในการดูดซับโดยไม่สูญเสียความเหนียว คำแนะนำที่เผยแพร่สำหรับชิ้นส่วนความแข็งแรงสูงคือการชุบและการอบหลังการชุบเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนด การดองมีความเสี่ยงเช่นเดียวกัน เนื่องจากสร้างไฮโดรเจนที่พื้นผิวในลักษณะเดียวกัน
ผู้ผลิตระบุตั้งแต่ต่ำกว่าศูนย์ถึง 649 °C สำหรับสปริงและตัวยึด โลหะผสมนี้ใช้เพื่อความแข็งแรงถึง 704 °C และทนทานต่อการออกซิเดชันถึง 982 °C และวัสดุที่อบชุบด้วยความร้อนมีความแข็งแรงที่ใช้งานได้ถึง 982 °C แต่ตัวเลขสามตัวนี้อธิบายกรณีโหลดระยะสั้นและคุณสมบัติพื้นผิว สปริงจะคงโหลดเป็นเวลานาน ดังนั้นตัวเลขที่ต่ำกว่าจึงเป็นตัวเลขที่ใช้ได้
สภาพแวดล้อมสุดขั้วคือชุดของสี่แถบ ไม่ใช่คำคุณศัพท์ ปลายเย็นจำกัดโดยการเปลี่ยนแปลงพรีโหลดเนื่องจากโมดูลัสเพิ่มขึ้นและรูปทรงหดตัว ปลายร้อนจำกัดโดยตะกอน โดยมีขีดจำกัดความแข็งแรงที่ 704 °C ความต้านทานการออกซิเดชันถึง 982 °C และช่วงสปริงที่ 649 °C น้ำที่มีคลอไรด์เป็นจุดแข็งของโลหะผสมนี้ น้ำบริสุทธิ์สูงที่ 288 °C เป็นแถบเดียวที่วรรณกรรมบันทึกกลไกการแตกร้าว และการอบชุบด้วยความร้อนจะกำหนดผลลัพธ์
การตัดสินใจครั้งเดียวที่ปรับปรุงสองแถบคือการอบชุบสามครั้ง ให้ความคืบและการผ่อนคลายสูงสุดที่สูงกว่า 593 °C และทำให้ขอบเกรนอยู่ในสภาวะที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานการแตกร้าวที่ดีขึ้นในน้ำเครื่องปฏิกรณ์ ผู้ซื้อที่ระบุการอบอายุสั้นเพื่อแรงดึงที่อุณหภูมิห้องสูงกว่าได้เลือกความแข็งแรงและเสียทั้งสองอย่าง
เอกสารทางเทคนิคของ Special Metals สำหรับ INCONEL alloy X-750, สิ่งพิมพ์ SMC-067 แหล่งที่มาของหมายเลข UNS N07750 และหมายเลข Werkstoff 2.4669, ขีดจำกัดส่วนประกอบของนิกเกิลบวกโคบอลต์ขั้นต่ำ 70.00% และโครเมียม 14.0 ถึง 17.0%, ข้อความที่ว่าโลหะผสมมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมจนถึงอุณหภูมิต่ำมาก, ข้อความที่ว่าผลของการแข็งตัวจากการตกตะกอนส่วนใหญ่จะสูญเสียไปเหนือ 704 °C ในขณะที่วัสดุที่อบชุบด้วยความร้อนมีความแข็งแรงที่ใช้งานได้ถึง 982 °C, ข้อความเกี่ยวกับความต้านทานการออกซิเดชันถึง 982 °C, ช่วงตั้งแต่ต่ำกว่าศูนย์ถึง 649 °C สำหรับสปริงและตัวยึด, ข้อความที่ว่าโลหะผสมมีความทนทานสูงต่อการแตกร้าวจากความเค้นของคลอไรด์ไอออน แม้ในสภาวะที่แข็งตัวเต็มที่จากการตกตะกอน, ค่าการขยายตัวเชิงเส้นเฉลี่ยตั้งแต่ 6.5 ที่ -250 °F ถึง 8.1 ที่ 1,000 °F, ค่าโมดูลัส 31.0, 25.0 และ 23.0 x 103 ksi ที่ 70, 1,000 และ 1,200 °F, การอบชุบสามครั้งที่ 1,149 °C, 843 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และ 704 °C เป็นเวลา 20 ชั่วโมง และข้อความที่ว่าเส้นทางนี้ให้ความคืบ การผ่อนคลาย และความแข็งแรงจากการแตกหักสูงสุดเหนือ 593 °C
งานวิจัยการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นที่เผยแพร่บนโลหะผสม X-750 ในสภาพแวดล้อมของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา ประเมินสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนสูงในน้ำบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิ 93 °C และ 288 °C ภายใต้สภาวะของเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด และรายงานความไวตามสภาวะการอบชุบด้วยความร้อน
งานวิจัยการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นที่ได้รับรังสีบนโลหะผสม X-750 ครอบคลุมผลกระทบของรังสีต่อความไวต่อการแตกร้าวและความเหนียวจากการแตกหัก
งานของ Electric Power Research Institute ในการปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของโลหะผสม X-750 รายงานว่าการอบชุบด้วยความร้อนมีผลอย่างมากต่อความไวต่อการแตกร้าว
AMS 5698 และ AMS 5699, ข้อกำหนดวัสดุการบินและอวกาศสำหรับลวดนิกเกิลอัลลอยด์ X-750 ในอุณหภูมิ No. 1 และสปริง
AMS 5667, 5668, 5670, 5671 และ 5747, ข้อกำหนดวัสดุการบินและอวกาศสำหรับแท่ง ฟอร์จ และวงแหวนนิกเกิลอัลลอยด์ X-750
AMS 5542, 5598 และ 5582, ข้อกำหนดวัสดุการบินและอวกาศสำหรับแผ่น แผ่น และท่อไร้ตะเข็บของนิกเกิลอัลลอยด์ X-750
EN 10204, เอกสารการตรวจสอบ, สำหรับคำจำกัดความของใบรับรอง 3.1 ในฐานะเอกสารที่แสดงผลการทดสอบจริงและได้รับการรับรองโดยตัวแทนตรวจสอบอิสระของผู้ผลิต
ขีดจำกัดส่วนประกอบและค่าคุณสมบัติข้างต้นเป็นค่าตามข้อกำหนดและผลลัพธ์ทั่วไปสำหรับโลหะผสมและสภาวะที่ระบุ และไม่ใช่ขีดจำกัดการยอมรับสำหรับล็อตที่ส่งมอบ ข้อความเกี่ยวกับน้ำสองข้ออธิบายสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและไม่สามารถใช้แทนกันได้ และข้อกำหนดที่เขียนขึ้นสำหรับข้อใดข้อหนึ่งไม่ได้ทำให้โลหะผสมมีคุณสมบัติตามข้อกำหนดอื่น ความไวต่อการแตกร้าวขึ้นอยู่กับความเค้น อุณหภูมิ เคมีน้ำ สภาวะพื้นผิว และการอบชุบด้วยความร้อน ดังนั้นผลลัพธ์ที่เผยแพร่สำหรับสภาวะหนึ่งจึงไม่สามารถคาดการณ์สภาวะอื่นได้ ค่าโมดูลัสและการขยายตัวเป็นค่าเฉลี่ยในช่วงที่ระบุ และการออกแบบที่ขึ้นอยู่กับช่วงอุณหภูมิแคบควรใช้ข้อมูลสำหรับช่วงนั้น ข้อกำหนดผลิตภัณฑ์จะได้รับการแก้ไข และฉบับที่ระบุในใบสั่งซื้อจะมีผลบังคับใช้ ไม่มีสิ่งใดในหน้านี้สามารถใช้แทนการอนุมัติทางวิศวกรรมหรือการทดสอบการรับรองที่ตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและผู้จำหน่ายได้