1. Визначення матеріалу та основні властивості
Q: Що таке ASTM A 519 4815 Сталева труба?
A:
4815 Сталева труба-це низьковуглецева нікель-хроміум-молібдена з легкої сталі безшовної труби (UNS G48150), зазначеної в стандарті ASTM A519. Його основний склад: 0,13% -0,18% вуглецю, 3,25% -3,75% нікель, 1,65% -2,00% хрому та 0,20% -0,30% молібденуму. Цей матеріал, завдяки високій композиційній конструкції з композиційним арматурою нікель-хромій-молібдена, досягає новаторської комбінації надвисокої кріогенної міцності (енергії удару, що перевищує або дорівнює 40J при -196 градусів) та глибокої загартованості (гасіння нафти критичного діаметра 150 мм). Після спеціальної термічної обробки, зворотний вміст аустеніту може досягти 15%-20%. Його стійкість до водню (NACE TM0284 Швидкість розтріскування менше або дорівнює 3%) перевищує подібні матеріали, що робить його особливо придатним для надвиразної температури та водневих середовищ високого тиску.
2. Механічні властивості та технічні параметри
З: Які показники продуктивності 4815 сталевої труби?
A:
У гасінному та загартованому стані (гасіння нафти 850 градусів + 600 загартовування градусів):
Сила: міцність на розрив 950-1150 МПа, міцність виходу 800-950 МПа
Жистка: подовження, що перевищує або дорівнює 16%, зменшення площі, що перевищує або дорівнює 55%, -196 градусів, що впливає на енергію більше або дорівнює 40J
Спеціальні властивості: Жистка руйнування (KIC @ -196 градус) більше або дорівнює 75 МПа · M¹/²
Після кріогенного лікування (-196 градусів x 24h) збережений вміст аустеніту може бути стабільно контролюватися до менше або дорівнює 5%.
3. Типові програми
З: Які основні застосування 4815 сталевої труби?
A:
Ультра-кріогенне обладнання: конструкції підтримки вкладишів танків СПГ, рідкі водневі трубопроводи (середовище -253 градусів)
Енергетичні екстремальні середовища: Суперпровідні магнітні кілець, надкритичні посудини реактора, що проводить суперпровідні магніт
Аерокосмічний: рідкий кисень/рідкий водневий ракетний двигун турбіни насосів (повинен відповідати стандарту AMS 6532)
Військова стратегія: холодностійкі компоненти навантаження для полярних криголам, кріогенні запечатані кабіни для зондів глибокого простору
4. Ключові моменти для термічної обробки та обробки
З: Як оптимізувати термічну обробку та обробку 4815 сталевої труби? A:
Необхідно використовувати процес "Ультратонкого зернового попереднього обробки + зворотний контроль аустеніту":
Циклічна аустенітизація (950 градусів × 1 год → 700 градусів × 2 год, повторення тричі) для досягнення 12-14 ультратонких зерен ASTM.
Тепле прокатання в двофазній області (750 градусів) до 30% -40% деформації з подальшим прямим гасінням.
Багатоступеневе старіння (475 градусів × 8H → 600 градусів × 4H) для стабілізації фази осадження нано розміру.
Обмеження обробки:
Зварювання вимагає дроту Ernicrmo-12 і попередньо нагрівання до 200-250 градусів.
Поворот обмежений інструментами з покриттям алмазом (швидкість різання менше або дорівнює 25 м/хв).
Гарячі температури кування повинні бути суворо контрольовані у вузькому вікні 1100-900 градусів.
5. Порівняння з подібними матеріалами
З: Яка різниця між 4815 та 9% Ni Steel та Invar 36? A:
vs . 9% Ni Steel: 4815 має нижчий вміст нікелю (3,25% -3,75% проти . 9%), що призводить до нижньої вартості на 40% та кращої зварюваності, але трохи нижчої енергії впливу на -196 градусів.
проти Invar 36: 4815 в 3-4 рази сильніший, але має 50% більший коефіцієнт теплового розширення (CTE), ніж Invar 36.
Принцип неінституції:
▶ Сувото заборонено замінити Хейнс 230 для використання в окислювальних середовищах вище 1600 градусів.
▶ заборонено замінити TI-6AL-4V для аерокосмічних структурних частин, де зменшення ваги є пріоритетним.
