ASTM B163 Сплав Inconel 601 UNS N06601 Трубная трубка

Комплекс 601 (США N06601) бесшовные трубы под стандартом ASTM B163

1. Основные требования ASTM B163

ASTM B163 - это спецификация для бесшовного конденсатора и теплообменника никеля и никелевого сплава., покрытие 26 Сплавы, включая UNS N06601 (ИНКОНЕЛЬ 601). Его основные требования включают:

• Размеры и допуски :
  • Наружный диаметр : ≤3 дюйма (76.2 мм), Допустимое отклонение контролируется в соответствии с классификацией диаметра трубы (Например, внешний диаметр 12.7-38.1 ММ допускает отклонение ± 0,19 мм).
  • Толщина стенки : Минимальная толщина стенки ≤3,76 мм, Средняя толщина стенки ≤4,19 мм. Толерантность к толщине стенки устанавливается внешним диаметром (Например, 38.1-76.2 Мм диаметр трубы позволяет средняя толщина стенки ± 10%, Минимальная толщина стенки +22%/-0%).
  • длина : Стандартная допуска длины составляет ± 3,2 мм, расслаблен до ± 6,4 мм выше 30 ноги (9.14 m).
• Химический состав : Он должен соответствовать пределам состава сплава в таблице 1 стандарта. Взятие UNS N06601 в качестве примера, Содержание NI 58-63%, CR 21-25%, Ал 1.0-1.7%, и элементы примесей строго контролируются (такие как C≤0,10%, S≤0,015%).
• Механические свойства :
  • Прочность на растяжение ≥586 МПа, Сила урожайности ≥241 МПа, Удлинение ≥30% (При комнатной температуре).
  • Выжитые требования к твердости (такие как твердость Rockwell HRB ≤ 75).
• Производство и тестирование :
  • Бесплатная технология должна использоваться, Поверхность должна быть равномерной и свободной от дефектов, и необходимо выполнить строгие требования прямо.
  • Каждая труба должна пройти гидростатическую тест или неразрушающую электрическую тест (такие как тестирование вихревого тока).

2. Свойства материала insonel 601 (США N06601)

• Химический состав и металлургический дизайн :
  • Высокий никель (58-63%) и хром (21-25%) Содержание обеспечивает базовую коррозионную стойкость, и добавление алюминия (1.0-1.7%) значительно улучшает высокотемпературную устойчивость к окислению, Особенно образуя плотную оксидную пленку под циклическими тепловыми нагрузками.
  • Железо используется в качестве остаточного элемента, чтобы сбалансировать стоимость и производительность, и содержание углерода составляет ≤0,10%, чтобы снизить риск межцентральной коррозии.
• Физические и высокотемпературные свойства :
  • плотность 8.11 G/CM³, точка плавления 1320-1411 ℃, Коэффициент теплового расширения 13.1 мкм/м · ℃ (25-1000℃), Теплопроводность 11.4 Вт/(м · к) (25℃).
  • Он поддерживает превосходную устойчивость к окислению ниже 1204 ℃ и обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем обычная нержавеющая сталь в сульфидной среде.
• Механические свойства :
  • Прочность на растяжение при комнатной температуре составляет ≥650 МПа, и прочность разрыва ползучести все еще ≥100 МПа при высокой температуре (такие как 800 ° C.).
  • Твердость управляется в состоянии отжига решения (HB≤220), который подходит для холодного формирования.

3. ASTM B163 Требования к процессу производства для труб UNS N06601

• Технология обработки :
  • Горячая работа : Рекомендуемая температура деформации составляет 870-1230 ℃, Большая деформация должна быть выполнена на 1040-1230 ℃, чтобы избежать растрескивания.
  • Холодная обработка : Деформация необходимо контролировать, и отжиг лечение используется для устранения остаточного стресса (такие как температура отжига 1100-1150 ℃).
  • Сварка : Рекомендуется использовать соответствующие сварочные материалы (такие как erernicrfe-11) и принять сварку тиг или плазмы, чтобы уменьшить охлаждение зоны воздействия на тепловое воздействие.
• качество контроль :
  • Сглаживание тестов (Чтобы проверить пластичность), Испытания на расширение (Чтобы проверить тенденцию к крае) и неразрушающий контроль (например, ультразвуковой контроль) необходимы.
  • Микроструктура должна соответствовать требованиям зерна (Обычно класс ASTM 5 или более тонкий), и глубина декарбализации должна быть ≤0,1 мм.

4. Типичные сценарии применения

• Система высокой температуры теплообмена :
  • Радиционные трубки и пробирки для трещин химических реакторов могут противостоять высокотемпературной коррозийной среде (такие как азотная кислота и серо водорода).
  • Выхлопной канал газовой турбины может противостоять эрозии 900-1100 ℃ выхлопной газ.
• Промышленное оборудование печи :
  • Подносы и конвейерные ленты термообработки печи, а также придурок от отжигающих печей, необходимость поддерживать структурную стабильность при долгосрочных высоких температурах.
  • Подкладка камеры сжигания в мусоросжигательных заводах твердых отходов, чтобы противостоять эрозии пепела и теплового шока.
• Специальная среда :
  • Трубы теплообмена в системах высокого температурного охлаждения ядерного реактора (например. Гелийская охлаждающая жидкость).
  • U-образный пакет трубки устройства десульфуризации дымовых газов оффшорной платформы устойчив к коррозии влажного водородного водорода.

5. Отношения с другими стандартами

• ASME SB163 : Технический контент согласуется с ASTM B163, Но он добавляет требования к соблюдению кода котла ASME и сосуда давления, который подходит для строго регулируемых областей, таких как атомные электростанции.
• Международные эквивалентные стандарты :
  • Европа: EN 10305-4 (Точность бесшовных трубок) и из 17458 (Пробирки из никелевого сплава) Частично охватывать аналогичные требования.
  • Япония: Химический состав JIS G4902 (сплавовая сплава никеля) близок к ASTM B163, Но требования к механическим свойствам немного разные.

6. Соображения отбора и дизайна

• Оптимизация толщины стенки : При расчете минимальной толщины стенки в соответствии с ASME BPVC Раздел VIII, Коэффициент снижения прочности неуместного 601 При высоких температурах должны быть рассмотрены (например. допустимый стресс падает примерно на 40% при 800 ° C.).
• U-Изгиб ограничения : ASTM B163 предусматривает, что радиус U-Bend R ≥ 2.5 умноженный на диаметр трубы, и скорость уменьшения толщины стенки после изгиба должна быть проверена формулой (TF = T × 2R / (2Р + D)).
• Экономический баланс : Стоимость uncelel 601 значительно выше, чем у 304 Нержавеющая сталь (Около 5-8 раз), и экономия стоимости обслуживания, вызванная его высокой коррозионной стойкостью, необходимо оценить с помощью анализа жизненного цикла (LCC).

 

Комплексный анализ ASTM B163 Inconel 601 (США N06601) Бесшовные трубки

1. Ключевые требования стандарта ASTM B163

ASTM B163 регулирует спецификации для бесшовного конденсатора никеля и никелевого сплава и тепло-эксхангера, покрытие 26 Сплавы, включая UNS N06601 (ИНКОНЕЛЬ 601). Основные требования включают:

• Размеры и допуски:
  • Наружный диаметр (OD): ≤3 дюйма (76.2 мм), с отклонениями, контролируемыми классом диаметром (например, ± 0,19 мм для 12,7–38,1 мм OD).
  • Толщина стенки: Минимум ≤3,76 мм, средний ≤4,19 мм. Допуски варьируются от (например, ± 10% в среднем и +22%/-0% Минимум для 38,1–76,2 мм OD).
  • длина: Стандартная толерантность ± 3,2 мм; продлен до ± 6,4 мм для труб >30 ФУТОВЫЙ (9.14 m).
• Химический состав: Должен соответствовать таблице 1 ограничения. Для UNS N06601: В 58-63%, CR 21–25%, AL 1,0–1,7%, со строгим контролем примесей (например, C ≤0,10%, S ≤0,015%).
• Механические свойства:
  • Прочность на растяжение ≥586 МПа, Сила урожайности ≥241 МПа, Удлинение ≥30% (комнатная температура).
  • Отожженная твердость ≤75 HRB.
• Производство и тестирование:
  • Обязательное плавное производство с равномерными поверхностями и строгими прямолинейностью.
  • Гидростатические или неразрушающие электрические испытания (например, вихревый ток) требуется для каждой трубки.

2. Материальные характеристики uncelel 601 (США N06601)

• Композиция и металлургия:
  • Высокий ни (58–63%) и кр (21–25%) Содержание обеспечивает коррозионную стойкость. Ал (1.0–1,7%) Улучшает циклическую устойчивость к окислению посредством образования плотного оксидного слоя.
  • Fe действует как элемент баланса; C ≤0,10% сводит к минимуму карбид осадки.
• Физические и высокотемпературные свойства:
  • плотность: 8.11 G/CM³; Диапазон плавления: 1320–1411 ° C.; Тепловое расширение: 13.1 мкм/м·°С (25–1000 ° C.); Теплопроводность: 11.4 Вт/(м · к) (25° C).
  • Устойчивость к окислению до 1204 ° C; опережать нержавеющие стали в сульфидизирующей среде.
• Механические характеристики:
  • Прочность на растяжение в комнате ≥650 МПа; Прочность разрыва ползучести ≥100 МПа при 800 ° С.
  • Отожженная твердость ≤220 HB для совместимости холодного формирования.

3. Производственные требования ASTM B163 для трубки UNS N06601

• Рекомендации по обработке:
  • Горячая работа: Деформация при 870–1230 ° C.; Основное снижение при 1040–1230 ° C, чтобы избежать растрескивания.
  • Холодная обработка: Контролируемая деформация с отжигом сдача стресса (например, 1100–1150 ° C.).
  • Сварка: Используйте соответствующий наполнитель (например, Ernichrfe-11) с методами TIG/Plasma для уменьшения охлаждения HAC.
• качество контроль:
  • Сглаживание тестов (Проверка пластичности), вспыхивающие тесты (Крайновое сопротивление трещин), и неразрушающее тестирование (например, OUT).
  • Микроструктура должна соответствовать требованиям зерна (ASTM 5 или более тонкий); декарбуризация ≤0,1 мм.

4. Типичные применения

• Высокотемпературные теплообменники:
  • Лучистые трубки в химических реакторах и печи пиролиза (сопротивляется Хно, H₂S).
  • Выхлопные протоки газовых турбин (900–1100 ° C Эрозия газа).
• Компоненты промышленной печи:
  • Лотки с термообработкой, Отжиг печь (Долгосрочная тепловая стабильность).
  • Камеры сжигания в мусоросжигательных заводах отходов (сопротивляется эрозии пепла и теплового шока).
• Специализированные среды:
  • Высокотемпературные реакторные системы (Гелийская охлаждающая жидкость).
  • FGD U-Tube Бучи на оффшорных платформах (Влажное сопротивление).

5. Кросс-стандартная совместимость

• ASME SB163: Технически идентичный ASTM B163, но добавляет соответствие ASME BPVC для ядерных применений.
• Глобальные эквиваленты:
  • Европа: EN 10305-4 (точные трубки) и из 17458 частично перекрытие.
  • Япония: JIS G4902 выравнивает химически, но отличается в механических характеристиках.

6. Соображения дизайна и отбора

• Оптимизация толщины стенки: Учет повышенного температурного снижения прочности (например, 40% Допустимое падение напряжения при 800 ° C на ASME BPVC VIII).
• Ограничения U-Bend: Минимальный радиус изгиба ≥2,5 × OD; Пост-изгиб, рассчитанная с помощью формулы: TF = T × 2R/(2Р + D).
• Анализ затрат и выгод: ИНКОНЕЛЬ 601 стоит 5–8 × больше, чем 304 Нержавеющая сталь; Оправдать через жизненный цикл. (LCC) Экономия от уменьшенного технического обслуживания.

 

ASTM B163 Inconel 601 (США N06601) Бесплатные трубки обеспечивают непревзойденную высокотемпературную прочность и коррозионную стойкость, Сделать его незаменимым в химической обработке, энергия, и аэрокосмическая. От точного композиционного управления до строгой проверки производительности, Его производство и спрос на применение Строгое соблюдение стандартов, при этом требуя инженерных решений для экстремальных условий эксплуатации.