ASTM B444 (aktuální vydání B444-22)je standardní specifikace pro bezešvé trubky a trubky ze slitiny niklu-chrom-molybdenu-kolumbium, komerčně známé jako Alloy 625 nebo Inconel 625, označené UNS N06625. Protějšek ASME je SB-444, přijatý do Kodexu kotlů a tlakových nádob, sekce II, část B. Pokud váš projekt spadá pod jurisdikci ASME pro tlakové nádoby nebo potrubí, uveďte SB-444; pro obecnou korozní službu a nekódované aplikace postačuje B444.
Dva důležité podrobnosti o rozsahu, které kupující často postrádají:
První, B444 pokrývá pouze bezešvý výrobek.Svařovaná trubka ze slitiny 625spadá pod ASTM B705 (podélný svar, typicky větší průměry) a svařovaná trubka pod ASTM B704 (trubky výměníku tepla a kondenzátoru). Tyto nejsou zaměnitelné.
Druhý, B444 zahrnuje dvě označení UNS: N06625 (slitina 625, jakost, kterou si téměř jistě kupujete) a N06219 (slitina 219, modifikace chrom-železa-niklu, která se vyrábí jen zřídka a téměř nikdy není na skladě).
Formuláře produktu
Bar & Rod
Talíř a plech
Coil & Strip
Pipe & Tube
Upevnění: příruba, T, koleno, redukce atd.
Kování: kroužek, hřídel, kruh, blok atd.
Třída 1 vs. třída 2: Rozdíl, který kupující odradí-
ASTM B444 definuje dva stupně vlastností založené na podmínkách tepelného zpracování. Terminologie se v různých zdrojích liší -, některé standardy a dodavatelé říkají „Třída 1“ a „Třída 2“, jiní říkají „Třída 1“ a „Třída 2“. Znamenají totéž. Uživatelský odkaz na "CL1" odpovídá jakosti 1 / třídě 1, stavu žíhání.
Zde je kritický bod, který se většina srovnávacích tabulek mýlí nebo pohřbívá:Stupeň 1 (žíhaný) je pevnější než stupeň 2 (žíhaný roztokem-) při pokojové teplotě.To je neintuitivní - většina inženýrů předpokládá, že „řešení-žíhané“ znamená „lepší tepelné zpracování“, a tedy „silnější“. Nemá a důvod je metalurgický.
Trubka 1. stupně je žíhána při minimální teplotě 871 stupňů (1600 stupňů F). Při této teplotě si slitina zachovává jemnější strukturu zrna a vyšší hustotu atomů niobu a molybdenu v tuhém roztoku, což přispívá k pevnosti při pokojové teplotě díky vytvrzování v tuhém-roztoku. Výsledek: minimální pevnost v tahu 827 MPa (120 ksi) a minimální mez kluzu 414 MPa (60 ksi).
Trubka 2. stupně je rozpouštěcím-žíháním při minimální teplotě 1093 stupňů (2000 stupňů F), často následovaná stabilizačním žíháním při teplotě 982 stupňů (1800 stupňů F). Vyšší teplota vytváří hrubší strukturu zrna, která vyměňuje pevnost při pokojové teplotě za lepší odolnost proti tečení a namáhání-roztržení při zvýšené teplotě. Výsledek: minimální pevnost v tahu klesne na 690 MPa (100 ksi) a výtěžnost na 276 MPa (40 ksi) - je zhruba o 33 % nižší než u třídy 1.
| Vlastnictví | Stupeň 1 / Třída 1 (Žíhaný) | Stupeň 2 (řešení-žíhané) |
|---|---|---|
| Tepelné zpracování | Větší nebo rovno 871 stupňů (1600 stupňů F) | Větší nebo rovno 1093 stupňů (2000 stupňů F) + stabilizace |
| Pevnost v tahu (min) | 827 MPa (120 ksi) | 690 MPa (100 ksi) |
| Mez kluzu 0,2 % (min) | 414 MPa (60 ksi) | 276 MPa (40 ksi) |
| Prodloužení (min) | 30% | 30% |
| Tvrdost (typická) | Menší nebo rovno 35 HRC | Menší nebo rovno 35 HRC |
| Rozsah provozních teplot | Kryogenní na 593 stupňů | Nad 593 stupňů |
| Primární aplikace | Obecná koroze, kyselý provoz, tlakové potrubí | Plíživé-omezené služby, stresové{1}}protržení aplikací |
| Výchozí stav dodávky | Ano -, pokud není uvedeno jinak | Pouze při výslovné objednávce |
Chemické složení: UNS N06625
Okno kompozice proB444 N06625je těsný a cílevědomý. Každý prvek hraje specifickou roli ve výkonu slitiny:
| Živel | Obsah (hmot. %) | Funkce |
|---|---|---|
| Nikl | 58,0 min (zůstatek) | austenitická matrice; základ odolnosti proti korozi a SCC |
| Chrom | 20.0–23.0 | Pasivní Cr203 film; odolnost proti oxidaci a důlkové korozi |
| Molybden | 8.0–10.0 | Snížení-odolnosti vůči kyselinám; štěrbinová koroze; tvrdnutí v pevném-roztoku |
| Niob + tantal | 3.15–4.15 | Pevné-posílení řešení; stabilizuje proti senzibilizaci |
| Železo | 5,0 max | Strop nečistot - zachovává korozní chování |
| Uhlík | 0,10 max | Nízký uhlík zadržuje Nb v roztoku spíše než tvoří karbidy |
| Kobalt | 1,0 max | Zbytkové - kontrolované pro jaderné aplikace |
| Mangan | 0,50 max | Deoxidátor |
| Křemík | 0,50 max | Zbytkové - řízené z hlediska svařitelnosti |
| Fosfor | 0,015 max | Hot-kontrola funkčnosti |
| Síra | 0,015 max | Hot-kontrola funkčnosti |
| Hliník | 0,40 max | Menší deoxidátor |
| Titan | 0,40 max | Menší posilování |
Úvahy o svařování a výrobě
Alloy 625 je jednou z nejlépe svařitelných slitin niklu -, což je jeden z důvodů, proč dominuje podmořským a offshore aplikacím, kde je vyžadováno svařování v terénu. Ale „svařitelný“ neznamená „spolehlivý“. Několik výrobních problémů specifických pro potrubí 625 může ovlivnit náklady a harmonogram projektu.
Výběr přídavného kovu:Pro odpovídající-pevnostní sváry v plné trubce 625 použijte ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), což je přídavný drát ze slitiny 625. Pro rozdílné svary mezi 625 a uhlíkovou ocelí (běžné u plátovaných přechodových spojů trubek a svarových překryvů) je ERNiCrMo-3 také standardní volbou - je průmyslovým standardním plnivem pro překrývání uhlíkové oceli s korozní bariérou 625. Pro 625 do nerezové oceli (316L, duplex), opět ERNiCrMo-3. Ve skutečnosti je ERNiCrMo-3 tak všestranný, že je často označován jako „univerzální“ výplň ze slitiny niklu – ale vždy si u svého svářečského technika ověřte, že je vhodná pro vaši konkrétní konfiguraci spoje a provozní podmínky.
Tepelné zpracování po-svaru:Slitina 625 obecně nevyžaduje PWHT pro korozní provoz v žíhaném stavu. Stabilizace niobem zabraňuje senzibilizaci a HAZ si zachovává přiměřenou odolnost proti korozi ve svařovaném stavu. Některé specifikace klientů (zejména Aramco a někteří operátoři v Severním moři) však vyžadují zátěžovou-odlehčovací PWHT pro kyselé servisní potrubí - ověřte konkrétní požadavek ve specifikaci vašeho projektu. U svarů plátovaných trubek jsou požadavky PWHT obvykle řízeny vnějším pláštěm z uhlíkové oceli, nikoli vložkou 625.
Pozice a postup svařování:Pro svařování trubek je standardní proces GTAW (TIG) s ERNiCrMo-3 holým drátem pro kořenové průchody a trubky malého-průměru. Pro výplňové průchody na větších průměrech lze pro zvýšení produktivity použít SMAW s ENiCrMo{7}}3 obalenými elektrodami nebo GMAW s drátem ERNiCrMo-3. Zajistěte, aby specifikace postupu svařování (WPS) odpovídala příslušnému kódu (ASME Section IX pro tlakové potrubí, DNV-ST-F101 pro podmořská potrubí).
Riziko praskání za tepla:Slitiny niklu jsou náchylné k praskání svarového kovu za tepla, zejména v omezených spojích a návarech s vysokým -tepelným{1}}vstupem. Ovládejte tepelný příkon (typicky 0,8–1,5 kJ/mm pro GTAW), udržujte meziprůchodovou teplotu pod 150 stupňů a vyhněte se nadměrnému tkaní oblouku. Preferovány jsou techniky navlékacích korálků. Pokud má váš výrobce omezené zkušenosti se slitinami niklu, trvejte na kvalifikaci postupu svařování, která zahrnuje výrobní-reprezentativní geometrii spoje.
Obrábění a tvarování:Slitina 625 work-tvrdne rychle - rychleji než 316L a výrazně rychleji než uhlíková ocel. Ohýbání trubky 625 za studena vyžaduje větší sílu a častější mezižíhání. Obrábění vyžaduje ostré nástroje z tvrdokovu, snížené řezné rychlosti (přibližně 40–60 % rychlostí uhlíkové oceli) a odpovídající chladicí kapalinu. Obchody, které neznají slitiny niklu, podcení dobu tvarování a obrábění, což ovlivňuje odhady výrobních nákladů.
Běžné chyby při nákupu u bezešvých trubek Alloy 625
Chyba 1: Zadání "Inconel 625" bez čísla UNS."Inconel" je ochranná známka společnosti Special Metals Corporation, nikoli univerzální specifikace. Mlýny vyrábějí N06625 pod různými obchodními názvy (Inconel 625, Nickelvac 625, Nicrofer 6020, VDM Alloy 625). Pokud je na vaší objednávce uvedeno „Inconel 625“ a dodavatel dodává ekvivalentní materiál N06625 z jiného než -zdroje speciálních kovů, můžete mít problém s dodržováním specifikací, i když je materiál metalurgicky identický. V objednávce vždy uveďte „UNS N06625“.
Chyba 2: Záměna 1. a 2. třídy.Jak je uvedeno výše, stupeň 1 (žíhaný) je pevnější při pokojové teplotě. Stupeň 2 (-žíhaný roztok) je pro vysokoteplotní-tečení. Explicitně určete stupeň. Pokud neřeknete nic, dostanete známku 1 -, která je správná pro většinu aplikací, ale měla by být uvedena výslovně, aby se předešlo nejednoznačnosti.
Chyba 3: Přijetí svařované trubky, když byla specifikována bezešvá.B444 pokrývá pouze bezešvé. B705 kryty svařené. Pokud vaše specifikace vyžaduje B444 (bezešvý), nepřijímejte B705 (svařovaný) jako náhradu bez technické kontroly a schválení klientem. K tomuto pokusu o nahrazení dochází častěji, než byste očekávali, zejména u projektů s napjatým{7}}plánem, kde jsou dodací lhůty bezproblémového potrubí delší, než kupující předpokládal.
Chyba 4: Neověřování souladu NACE na MTC.Pokud je potrubí určeno pro kyselé provozy, musí MTC uvádět shodu s NACE MR0175 / ISO 15156 a zahrnovat výsledky zkoušek tvrdosti (maximálně 35 HRC). MTC, který vykazuje chemické a mechanické vlastnosti, ale neodkazuje na NACE, není v souladu s -, i když by materiál prošel testováním NACE. Certifikace musí výslovně uvádět shodu.
Chyba 5: Výchozí nastavení na plnou trubku 625 pro velké průměry.Pro 8palcové NPS a vyšší je plátovaná trubka s vnitřní vrstvou 625 téměř vždy ekonomicky racionální volbou. Specifikace pevné trubky 625 v těchto velikostech bez vyhodnocení opláštěných alternativ může zvýšit náklady na materiál o 200–400 %.
Chyba 6: Podcenění dodacích lhůt. Bezešvá trubka ze slitiny 625není katalogovým artiklem. Standardní velikosti z kvalifikovaných závodů trvají 8–14 týdnů; ne-standardních velikostí trvá 16–24 týdnů. Pokud zjistíte požadavek na trubky 625 pozdě v plánu projektu, možnosti urychlení jsou extrémně omezené -, celosvětově je pouze několik závodů, které vyrábějí bezešvé trubky B444, a běží podle plánů válcování, které nelze snadno komprimovat.
Požadavky na testování a kontrolu ASTM B444
B444 nařizuje specifické testy kvality, které by se měly objevit na MTC a měly by být ověřeny během kontroly:
| Test | Požadavek | Účel |
|---|---|---|
| Zkouška tahem | Jedna na šarži tepelného-úpravy | Ověřte, zda UTS, YS, prodloužení splňují minimální třídy |
| Zkouška tvrdosti | Každá trubka/trubka | Potvrďte menší nebo rovno 35 HRC; rozhodující pro shodu s NACE |
| Hydrostatický test | Každý kus (nebo vířivý proud jako alternativa) | Ověřte integritu tlaku |
| Chemický rozbor | Jedna naběračka na teplo | Potvrďte složení v mezích N06625 |
| Test vzplanutí (zkumavka) | Trubice o malém-průměru na B444 | Ověření tažnosti pro tvářecí operace |
| Test zploštění (zkumavka) | Podle požadavků B444 | Ověření tažnosti a solidnosti |
| Nedestruktivní vyšetření | Ultrazvuk (ASTM E213) nebo vířivý proud (ASTM E426/E571) | Zjistit vnitřní a povrchové vady |
Pro kyselé služby a kritické aplikace přidejte:
ASTM G28 Metoda A test mezikrystalové koroze (pokud specifikuje klient)
PMI (Positive Material Identification) na každém kusu - potvrzuje, že materiál je skutečně N06625, nikoli nesprávně označená nerezová nebo- slitina niklu nižší kvality
Svědectví třetí strany{0}} společností SGS, Bureau Veritas nebo Intertak (certifikace EN 10204 3.2)
Rámec rozhodování: Kdy specifikovat bezešvé potrubí Alloy 625 (B444, Grade 1)
Bezešvou trubku Alloy 625 použijte, když:
Servisní prostředí obsahuje H₂S (kyselý provoz) v koncentracích nebo teplotách, které překračují limity pro duplexní a super duplexní třídy. Soulad s NACE MR0175 je primárním faktorem.
Služba zahrnuje chloridy při zvýšených teplotách, kdy důlková a štěrbinová koroze vylučuje 316L a 316LN z úvahy a cenová prémie C-276 není oprávněná.
Aplikace vyžaduje kombinaci vysoké pevnosti (minimální výtěžnost 414 MPa) a odolnosti proti korozi, kterou žádná nerezová třída nemůže poskytnout současně.
Průměr trubky je dostatečně malý (obvykle menší nebo roven 6" NPS), takže pevná trubka 625 je ekonomicky životaschopná bez opláštěných alternativ.
Aplikace zahrnuje podmořské propojky, cívky nebo přístrojové trubky, kde je pro integritu tlaku a spolehlivost svaru vyžadována bezproblémová konstrukce.
Zvažte alternativy, když:
Služba je primárně chloridová pitting bez H₂S - super duplex 2507 (PREN ~42) může stačit za výrazně nižší cenu.
Jedná se o vysokoteplotní{0}}oxidaci nebo nauhličování bez chloridů. - Vhodnější může být Incoloy 800H/HT nebo 310S.
Průměr trubky je velký (Větší nebo roven 8" NPS) a aplikace umožňuje plátované potrubí -, úspory nákladů na plátované potrubí oproti pevnému 625 mohou být značné.
Služba zahrnuje silné redukční kyseliny (koncentrovaná HCl, H₂SO₄) - Hastelloy C-276 nebo C-22 může být potřeba i přes vyšší cenu.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi slitinou Alloy 625 Grade 1 a Grade 2 v ASTM B444?
Stupeň 1 je žíhán na 871 stupňů nebo rovných a má vyšší pevnost při pokojové teplotě (827 MPa UTS, minimální výtěžnost 414 MPa). Stupeň 2 je rozpouštěcí-žíhaný na 1093 stupňů nebo rovných pro zlepšenou odolnost proti tečení nad 593 stupňů, ale s nižší pevností při pokojové teplotě (690 MPa UTS, 276 MPa minimum kluzu). Stupeň 1 je výchozí stav dodávky a je správný pro většinu aplikací včetně kyselých kyselin a podmořského potrubí.
jeBezešvá trubka ze slitiny 625Vyhovuje NACE MR0175?
Ano. Slitina 625 (UNS N06625) v žíhaném stavu je uvedena v NACE MR0175 / ISO 15156 část 3 pro kyselý provoz při všech teplotách a parciálních tlacích H₂S v rozsahu normy za předpokladu, že tvrdost nepřesahuje 35 HRC. MTC musí výslovně odkazovat na shodu s NACE MR0175.
Kolik stojí bezešvé trubky Alloy 625?
Orientační cena bezešvých trubek B444 N06625 třídy 1 se pohybuje přibližně od 30–30–65 za kilogram v závislosti na velikosti, tloušťce stěny, původu a úrovni certifikace. To je zhruba 8–15násobek nákladů na ekvivalentní 316L bezešvé trubky. U aplikací s velkým-průměrem může plátovaná trubka (vnitřní vrstva 625 na uhlíkové oceli) snížit náklady na materiál o 60–75 % ve srovnání s pevnou trubkou 625.
Jaký je rozdíl mezi B444 a B705 pro trubky Alloy 625?
ASTM B444 pokrývá bezešvé trubky a trubky ze slitiny Alloy 625. ASTM B705 pokrývá svařovanou trubku ze slitiny 625 (podélný svar). Chemické složení je totožné, ale liší se výrobní proces, požadavky na zajištění kvality a základ tlakového kódu. B444 (bezešvý) je určen pro vyšší-tlak a kritičtější služby; B705 (svařovaný) se používá pro větší průměry, kde je bezproblémová výroba nepraktická nebo{10}}nepříznivá z hlediska nákladů.
Lze svařovat trubky Alloy 625 bez tepelného zpracování po-svaření?
Ve většině aplikací koroze ano. Stabilizace niobu slitiny 625 zabraňuje senzibilizaci a HAZ si zachovává odolnost proti korozi ve stavu, ve kterém je -svařen. Některé specifikace klienta (zejména pro kyselé služby na Blízkém východě a v Severním moři) však vyžadují úlevu od stresu-PWHT - vždy zkontrolujte specifikaci projektu. Pro svary plátovaných trubek jsou požadavky PWHT obvykle řízeny vnějším pláštěm z uhlíkové oceli.
Jaký přídavný kov se používá ke svařování trubek Alloy 625?
ERNiCrMo-3 (AWS A5.14), což je přídavný drát ze slitiny 625, je standardní výplň pro svary 625 až 625. Je také průmyslovým standardním plnivem pro rozdílné svary mezi 625 a uhlíkovou ocelí, nerezovou ocelí a pro aplikace nanášení svarů. Ekvivalent obalené elektrody: ENiCrMo-3 (AWS A5.11).
Jaká je maximální provozní teplota pro potrubí Alloy 625?
V žíhaném stavu (stupeň 1) se slitina Alloy 625 typicky používá až do 593 stupňů pro obecnou korozi. Pro provoz nad 593 stupňů, kde se řídí tečením a namáháním{5}}roztržení, je specifikován stupeň 2 (-žíhaný roztok). Slitina 625 odolává oxidaci na vzduchu až do přibližně 980 stupňů, ale degradace mechanických vlastností omezuje strukturální použití nad 650–700 stupňů v závislosti na úrovních namáhání.
