Tubo Inconel 600: chimica ASTM B167, dati meccanici reali e dove si ferma la lega

Un metro di Schedula 80 da 2 polliciTubo senza saldatura Inconel 600costa da dodici a quindici volte circa quello che costa lo stesso contatore in 316L. Alcuni acquirenti pagano quello spread senza battere ciglio, perché la loro linea funziona a 900 gradi o si trova in una sostanza caustica anidra dove 316L scomparirebbe in una stagione. Altri pagano perché una scheda tecnica dice "lega di nichel" e stanno acquistando una lega resistente al calore-per un problema legato all'acqua di mare.

La chimica è la specifica

Tutto sul comportamento di questa pipa deriva da tre numeri: 72, 15 e zero.

Tabella 1 - Composizione chimica ASTM B167, UNS N06600

Minimo 72% di nichelè la riga più importante nella tabella. A quel livello di nichel la matrice austenitica semplicemente non ha sensibilità alla tensocorrosione da cloruro - la fessurazione transgranulare che danneggia i tubi in acciaio austenitico a temperature superiori a circa 60 gradi in ambienti contenenti cloruro-. Lo stesso 72% è ciò che trasporta la lega attraverso la soda caustica a ogni concentrazione, compreso il NaOH anidro fuso dove l'acciaio inossidabile si dissolve. Un numero, due intere famiglie di servizi.

14-17% di cromocostruisce la scaglia di ossido che permette il funzionamento del tubo in aria calda, vapore e atmosfere cementanti. È sufficiente cromo per riformare una scala protettiva a circa 1.093 gradi in servizio intermittente - ben al di sopra di qualsiasi cosa possa contenere un tubo inossidabile austenitico.

Zero molibdenoè il numero che la maggior parte degli acquirenti non controlla mai e definisce il confine. Il molibdeno è l'elemento che acquisisce resistenza alla vaiolatura e all'attacco interstiziale nelle soluzioni di cloruro. Inconel 600 non ne ha, e ne ha solo una quantità moderata. Lascia cadere un tratto di questo tubo nell'acqua di mare stagnante e si forerà nelle fessure; 625 (9% Mo) o C276 (16% Mo) no. Questo non è un difetto. È la lega che ti dice per quali problemi è stata costruita per - calore e sostanze caustiche, non per l'immersione in acqua di mare.

Cosa richiede effettivamente ASTM B167

È qui che la SERP diventa sciatta. Quasi tutte le pagine dei fornitori citano una riga meccanica - "550 MPa di trazione, 240 MPa di snervamento, 30% di allungamento" - come se si applicasse a ogni tubo Inconel 600 mai realizzato. La norma non funziona in questo modo. B167 suddivide i suoi fabbisogni in base alle condizioni di consegna e alle dimensioni, poiché i tubi lavorati a caldo e quelli trafilati a freddo si rinforzano in modo diverso.

Tabella 2 - Requisiti meccanici ASTM B167, ricotto (la tabella a quattro-righe)

Due conseguenze per chi acquista questa pipa:

La cifra di 655 MPa che fluttua nella SERP non è la specifica.Diverse pagine di classifiche elencano la resistenza alla trazione "655 MPa min" per il tubo Inconel 600. Quel numero appartiene alla lavorazione a freddo-tuboin altre norme di prodotto, non al tubo B167 ricotto. Se un certificato di fabbrica per tubi ricotti indica 655 MPa, si tratta semplicemente di un forte calore, non del requisito - e se il fornitorecatalogarepromette 655 per tubo ricotto, hanno copiato la tabella sbagliata.

In base alla progettazione, i tubi di-diametro grande possono essere più deboli.Al di sopra del diametro esterno di 5-pollici, il tubo ricotto-lavorato a caldo scende a 515/170/35. Le sezioni lavorate a-muro caldo-pesante si raffreddano più lentamente e si raffinano meno la grana; lo standard ne tiene conto. Gli acquirenti che scrivono PO per NPS 8 e superiori devono ancorare l'accettazione alla riga corretta, non al titolo 550/240.

Forza alla temperatura: dove il premio di prezzo ripaga

La trazione a temperatura ambiente- è il numero meno interessante per questo prodotto.Tubo Inconel 600viene acquistato per quello che fa quando la temperatura sale e il rilascio-è insolitamente delicato per una lega-in soluzione solida.

Tabella 3 - Ritenzione della resistenza alla trazione, Inconel 600 ricotto (dati tipici di acciaieria)

A 538 gradi - una temperatura alla quale un tubo 316L ha perso gran parte del suo margine di progettazione e sta entrando nel territorio della sensibilizzazione - Inconel 600 mantiene ancora oltre la metà della sua resistenza alla temperatura-ambiente. Questo è il motivo per cui la lega mantiene il suo posto nelle storte-di trattamento termico, nei tubi radianti e nelle linee di processo ad alta-temperatura: il tubo mantiene dimensioni e carico pur rimanendo nel suo regime di ossidazione. Per il lavoro di codifica, la sezione II-D dell'ASME riporta valori di sollecitazione consentiti per il materiale SB-167 in questo intervallo; i numeri di progettazione sono conservativi rispetto ai dati della fabbrica di cui sopra.

Un limite merita qui un avvertimento in termini-chiari. Al di sopra dei 600 gradi circa nelle atmosfere contenenti zolfo-, il livello di cromo che gestisce l'ossidazione inizia a perdere la battaglia contro la solforazione. Il tubo Inconel 600 nel gas caldo e ricco di zolfo- è la chiamata sbagliata - è qui che prendono il sopravvento la famiglia 625 o i sistemi alluminizzati.

Il limite zero-del molibdeno, in termini chimici

Poiché "dove funziona / dove non funziona" è una conseguenza diretta della chimica 72-15-0, può essere inserito in un'unica tabella e dovrebbe essere letto come la scheda delle proprietà della lega, non come un catalogo di servizi.

Tabella 4 - Confini ambientali del tubo Inconel 600 e relativa causa chimica

Nota qual è la tabellanon: non è una segnalazione di guasto. Ogni riga "non adatta" indica l'assenza di un elemento di lega, prevedibile dalla Tabella 1 prima dell'esecuzione di qualsiasi test. Un acquirente che comprende il limite dello zero-molibdeno non scriverà mai Inconel 600 in una linea di acqua di mare - e non pagherà mai i prezzi 625 per una linea di fornace a 900 gradi.

Forme, dimensioni e condizioni di consegna

La pipeline arriva in una famiglia di prodotti ben-definita e i confini della famiglia sono importanti quando si scrive una richiesta di offerta.

Tabella 5 - Famiglia di prodotti per tubi e tubazioni Inconel 600

Vale la pena specificare le condizioni di consegna anziché predefinite:soluzione ricotta(tipicamente 925–1.040 gradi, raffreddamento rapido) è lo standard per le linee sensibili alla corrosione-;ricotto brillanteoffre una superficie-libera da incrostazioni per l'HX e la strumentazione;in salamoiaè la condizione comune dello stabilimento di lavorazione dei tubi industriali. Per i tubi saldati, il riempitivo corrispondente è ERNiCr-3 (FM 82) / ENiCrFe-3 - uno dei sistemi di riempimento più tolleranti della famiglia del nichel, senza trattamento termico post-saldatura richiesto per gli spessori di parete standard.

Ciò che determina effettivamente il prezzo

Lo spread di prezzo rispetto all'acciaio inossidabile non è un margine misterioso - è aritmetico. Con un contenuto di nichel pari a circa il 72%, il metallo stesso segue il prezzo del nichel LME e, ai livelli recenti, il solo metallo legante rappresenta la maggior parte del costo al-chilo prima della fusione, dell'estrusione o della trafilatura. Due fattori strutturali si collocano in primo piano:

Senza cuciture o saldato.L'estrusione a caldo e la trafilatura a freddo di una billetta al 72% di Ni sono operazioni lente e ad alta intensità energetica; il tubo saldato B516/B517 dalla piastra lo evita e in genere costa il 25–40% in meno in dimensioni comparabili.

Effetto dimensione.Il tubo trafilato a freddo-OD-piccolo (B167 inferiore o uguale a 5 pollici) comporta il costo di conversione più elevato; il tubo-lavorato a caldo di grandi dimensioni ha un prezzo più vicino al metallo-più-fuso.

Le gamme pubblicate per tubi Inconel 600 senza saldatura dagli attuali fornitori SERP si raggruppano intorno40-65 dollari USA/kga seconda delle dimensioni, del programma e della quantità - tratta qualsiasi cosa notevolmente al di sotto di tale fascia come una questione di purezza o standard prima che diventi una vittoria di prezzo.

Domande frequenti

Inconel 600 è uguale a Alloy 600 o UNS N06600?

SÌ. Inconel è il nome commerciale, Alloy 600 la comune abbreviazione industriale, UNS N06600 la designazione, W.Nr. 2.4816 quella europea. ASTM B167 è lo standard per tutti i tubi.

PotereTubo Inconel 600essere utilizzato in acqua di mare?

Non per il servizio di immersione. La lega non contiene molibdeno, quindi si buca nelle fessure dell'acqua di mare stagnante. La sua resistenza al cloruro consiste nel resistere alle fessurazioni da tensocorrosione sotto stress nel cuscinetto di cloruro caldo-atmosfere e acque con bassa concentrazione di cloruri- un meccanismo diverso dalla resistenza alla vaiolatura. Per le linee dell'acqua di mare, 625 o super duplex è il prodotto corretto.

Perché Inconel 600 non contiene molibdeno?

È stata progettata come una lega-alle alte temperature, resistente alle caustiche-e immune alla SCC-e non come una lega resistente agli acidi-. Il molibdeno aggiunge resistenza alla vaiolatura/fessure nei cloruri umidi e capacità di riduzione degli acidi - che questo tubo non è mai stato richiesto di avere e che il 625 e la famiglia C-forniscono quando necessario.

Qual è la temperatura massima di servizio del tubo Inconel 600?

La resistenza all'ossidazione nell'aria pulita si estende fino a circa 1.093 gradi per il servizio intermittente e fino a circa 1.050 gradi in continuo. Nelle atmosfere contenenti zolfo-il soffitto scende a circa 600 gradi. Progettati secondo le sollecitazioni ammissibili ASME, non secondo i limiti di ossidazione.

Tubo Inconel 600 vs 601 - quando è importante l'aggiornamento?

601 aggiunge circa 1,35% di alluminio, che migliora notevolmente la resistenza all'ossidazione e alla carburazione a temperature molto elevate, con prestazioni caustiche leggermente inferiori. Se la linea vede aria/vapore superiore a ~1.000 gradi, 601; se l'ambiente è caustico- o basato su cloruro-SCC-, 600 rimane lo standard.

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