Monel K500 vs Inconel 718: Tqabbil ta' Liga tan-Nikil ta' -Qawwa Għolja għal Qafliet tal-Baħar

X'inhuma Monel K-500 u Inconel 718, u Kif Ivarjaw il-Mekkaniżmi ta' Tisħiħ tagħhom?

Monel K-500 huwa liga tan-nikil-ram imsaħħa billi żżid aluminju u titanju biex tifforma preċipitati gamma-prime (Ni3(Ti,Al)), filwaqt li Inconel 718 huwa liga tan-nikil-ħadid-kromju-kromju msaħħa primarjament minn niobdriju{8} gamma-double-prime (Ni3Nb) - kimika bażi fundamentalment differenti (ram kontra l-kromju bħala s-sieħeb ewlieni tal-liga man-nikil) li tmexxi ħafna mid-differenzi prattiċi koperti f'dan l-artikolu.

Sors: Bullettini tekniċi tal-Korporazzjoni Speċjali tal-Metalli SMC-062 (liga MONEL K-500) u SMC-045 (liga INCONEL 718).

Il-kimika bbażata fuq ir-ram-K-500 hija dik li tagħtiha r-reżistenza għall-ilma baħar tal-familja Monel-; Il-kontenut tal-kromju ta' 718 huwa dak li jagħtih reżistenza usa' ta' l-aċidu u ta' ossidazzjoni ta'-temperatura għolja iżda jagħmilha kimikament eqreb lejn il-familji ta' l-istainless-azzar u superliga milli għall-familja Monel. Iż-żewġ ligi jilħqu qawwa għolja permezz tal-istess età ġenerali-prinċipju ta 'twebbis - li jippreċipita fażi intermetallika fina u koerenti permezz ta' ttemprar tas-soluzzjoni segwit minn tixjiħ ikkontrollat ​​- iżda l-preċipitat speċifiku, il-kinetika tiegħu, u l-konsegwenzi prattiċi tiegħu għall-iwweldjar u l-imġieba tal-idroġenu jvarjaw sostanzjalment, kif jispjegaw sezzjonijiet aktar tard.

Kif Qabbel iż-Żewġ Ligi fil-Qawwa għall-Applikazzjonijiet tal-Qafliet?

Inconel 718 jagħti saħħa garantita b'mod sinifikanti ogħla minn Monel K-500 fil-livell ta' speċifikazzjoni l-aktar rilevanti għall-qfieli: AMS 5663 jeħtieġ saħħa tat-tensjoni minima ta' 180 ksi (1,241 MPa) u rendiment minimu ta' 150 ksi (1,034 MPa) għal 718, filwaqt li ASTM F ddedikata għall-ispeċifikazzjoni K{1}{10}aktar mgħaġġla teħtieġ biss 130 ksi (896 MPa) tensjoni minima u 90 ksi (620 MPa) rendiment minimu.

Sors: Rekwiżiti tal-qafliet ASTM F468 għal UNS N05500; Rekwiżiti SAE AMS 5663 għal UNS N07718; Bullettin tekniku tal-Korporazzjoni tal-Metalli Speċjali SMC-062 għall-firxa usa' ta' proprjetà ta' forma ta' mitħna tal-K-500.

Dan il-vantaġġ ta' bejn wieħed u ieħor 1.4x tat-tensjoni u 1.7x ta' saħħa ta' rendiment għal 718 huwa differenza ġenwina u kwantifikata, mhux waħda marġinali - tfisser qfil 718 ta' dijametru iżgħar- jista' jġorr l-istess tagħbija bħal qfil K{-500 akbar, li huwa importanti direttament għall-ħardwer tal-baħar{10} sensittiv għall-piż {{10}offshore. Il-firxa tal-propjetà tal-forma tal-mitħna ta' K{-500 stess-(Tabella 6 tal-bullettin tal-Metalli Speċjali tagħha) tista' tilħaq ċifri ogħla f'kundizzjonijiet speċifiċi miġbudin fil-kesħa u b'età sħiħa, iżda l-minimu ASTM F468 speċifiku għall-qfil huwa n-numru li jirregola l-akkwist u d-disinn għall-bolting speċifikament.

Kif Qabbel iż-Żewġ Ligi fir-Reżistenza Ġenerali għall-Korrużjoni tal-Ilma Baħar?

Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta' Monel K-500 hija, fi kliem il-Metalli Speċjali stess, "sostanzjalment ekwivalenti għal dik tal-liga 400" - eċċellenti fl-ilma baħar li jnixxi, b'tendenza lejn pitting biss f'ilma staġnat jew bil-mod- li jiċċaqlaq - filwaqt li Inconel 718 tal-fabbrikant mhux sempliċiment reżistenti għall-korrużjoni tal-istat tal-liga stess. bħala ligi 625, 625LCF u 725," li jagħmilha l-artist komparattivament aktar dgħajfa tat-tnejn speċifikament fil-qasma stretta, kundizzjonijiet ta 'ilma baħar staġnat.

Din hija distinzjoni ġenwinament utli, ta' spiss{0}}injorata: 718 spiss jassumi li hija korrużjoni-superjuri għal kull liga li hija barra-qawwiet, iżda t-tqabbil tal-korrużjoni ta' l-ilma baħar ta' Special Metals stess-jikklassifikah wara bosta mill-Inconel {5}stabbli tagħha stess. Għal qfieli tal-baħar speċifikament - li min-natura tagħhom joħolqu xquq fl-interface tal-ġonta, taħt woxers, u fl-għeruq tal-ħajt - din id-distinzjoni tal-korrużjoni tal-qasma- hija direttament rilevanti, u l-prestazzjoni tal-korrużjoni tal-ebda liga m'għandha tkun preżunta superjuri madwar il-bord mingħajr ma tiċċekkja l-modalità ta' ħsara speċifika inkwistjoni.

Monel K-500 u Inconel 718 huma t-tnejn vulnerabbli għall-ifraġilità tal-idroġenu taħt protezzjoni katodika?

Iva - u dan huwa l-aktar fatt importanti f'dan il-paragun. Peer-reveda dokumenti ta' riċerka tan-NACE u tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti (OSTI) li t-tħaddim normali tas-sistemi ta' protezzjoni katodika kkawża ħsarat fl-infraġilità tal-idroġenu ta' boltijiet taħt il-baħar magħmulin minn Monel K-500, u li jsegwu-l-ittestjar bil-mod{-strain-wera l-istess effett{1}katodiku ta' embriġġiment{1}induzzjoni Inconel 718, Inconel X-750, Ferralium 255, azzar b'saħħa għolja, u 13% ligi tal-kromju.

Il-materjali kkonfermati MHUX fragili taħt l-istess kundizzjonijiet tat-test ta' protezzjoni katodika-kienu ram tal-berillju, azzar A-286, titanju Beta-C, u azzar miżmum għal saħħa ta' rendiment ta' 115 ksi (793 MPa) komparattivament baxxa - lista qasira notevolment koperta f'dan l-ebda artikolu. Din hija korrezzjoni kritika għal suppożizzjoni komuni fl-inġinerija tal-baħar u 'l barra mix-xtut: il-bidla ta' qfil minn Monel K-500 għal Inconel 718, waħedha, ma tneħħix ir-riskju tal-fraġilità tal-idroġenu tal-protezzjoni-katodika. Iż-żewġ ligi jiżviluppaw is-saħħa tal-bolting-grad tagħhom permezz tat-twebbis tal-età għal kundizzjoni ta' saħħa komparattivament iebsa,-għoli, u hija dik il-kombinazzjoni ta' saħħa/ebusija għolja b'assorbiment tal-idroġenu taħt polarizzazzjoni katodika - mhux il-familja speċifika tal-liga - li tmexxi dan il-mod ta' falliment.

K-500 falliment dokumentat tal-boltijiet taħt il-baħar ġew traċċati għal qsim intergranulari konsistenti mal-fraġilità tal-idroġenu mill-polarizzazzjoni katodika, partikolarment meta akkoppjat ma 'anodi ta' sagrifiċċju tal-aluminju; ttestjar bil-mod-ta' tensjoni- fuq materjal minn bolt attwali fallut riproduċi uċuħ ta' ksur li jaqblu mill-qrib mal-fallimenti fil-qasam. Riċerka separata identifikat ukoll qsim assistit mill-ambjent ta 'l-idroġenu f'K-500 ta' età espost għall-ilma baħar u akkoppjat maż-żingu, anke mingħajr sistema ta 'protezzjoni katodika impressjonata esternament, meta l-livelli ta' idroġenu maħlul jinbnew fuq espożizzjoni fit-tul.

Liema Limitu ta 'Ebusija Għandu Qafliet tal-Baħar f'dawn il-Ligi Jirrispettaw?

Għal Monel K-500, il-prattika tal-industrija u l-gwida tal-istandards ikkonverġew fuq il-limitazzjoni tal-ebusija tal-età għal bejn wieħed u ieħor 34-35 HRC massimu għal bolting tas-servizz katodikament protett jew qares- - NACE MR0175/ISO 15156 jelenka K-500 f'livell jew inqas minn 35 HRC peress li seħħew fallimenti anke f'livell baxx ta' 35 HRC - 25 HRC taħt tagħbija sostnuta u polarizzazzjoni katodika, jiġifieri limitu ta 'ebusija jnaqqas iżda ma jeliminax ir-riskju.

Din is-sfumatura hija importanti: storja ta' każ riveduta mill-pari-waħda tiddeskrivi roll-kamin K-500 bolt, ittemprat u età komparattivament modesta ta' 25 HRC - taħt il-limitu komunement ikkwotat ta' 35 HRC - li xorta fallew taħt tagħbija sostnuta u qawwa katodika ta' 60% ta' servizz katodiku. Dan ma jfissirx li l-limiti tal-ebusija huma inutli; ebusija ogħla hija assoċjata b'mod qawwi ma 'żieda fis-suxxettibilità u tkabbir aktar mgħaġġel ta' xquq, u li tibqa 'taħt 34-35 HRC tibqa' l-prattika standard tat-tnaqqis tar-riskju.

Ifisser li ċertifikat tal-ebusija waħdu qatt m'għandu jiġi ttrattat bħala prova li qafla K-500 (jew 718) hija immuni għall-ifraġilità tal-idroġenu f'servizz protett katodikament - il-potenzjal katodiku innifsu, il-livell tat-tagħbija, u t-tul ta' espożizzjoni kollha jimpurtaw flimkien mal-ebusija.

Liema Liga hija aktar faċli biex tiwweldja u tissewwa?

Inconel 718 huwa wieħed mill-aktar ligi tan-nikil tal-età li jistgħu jiġu ssaldjati minħabba li l-fażi ta' tisħiħ tal-gamma-doppja-prime tagħha tifforma bil-mod, iżda Monel K-500 weldjatura magħmula bil-mili rakkomandat tal-liga stess (Monel Filler Metal 60) huma espliċitament ma jistgħux jaqblu mal-età{8} iebsa{8} iebsa{8}. K-500 metall bażiku - il-kisba tas-saħħa ta 'tqabbil teħtieġ metall tal-mili differenti, ta' kompożizzjoni ta 'tqabbil li Special Metals innifsu ma jipprovdix.

Metalli Speċjali jiddikjaraw dan direttament: "il-weldjaturi ma jistgħux jiġu mwebbsa mill-età u, għalhekk, m'għandhomx saħħa li taqbel ma' dik tal-metall bażiku mwebbes. Weldments li jeħtieġu saħħa simili għall-metall bażi antik għandhom jiġu depożitati b'metall tal-mili ta 'kompożizzjoni ta' tqabbil li huwa disponibbli minn fornituri oħra." Din hija distinzjoni prattika sinifikanti għal tiswija ta' qfieli, retrofit, jew ħardwer mibni-: tiswija ta' weldjatura K{-500 bl-użu tal-metall tal-mili standard tħalli żona mekkanikament aktar dgħajfa sakemm ma jkunx hemm mili ta' speċjalità li jqabbel u soluzzjoni sħiħa ta' wara-weldjatura-ttemprar-u ppjanar b'mod aktar deliberat, ċiklu ta' età deliberat (koperta f'aktar dettall f'artikolu anëillari dwar il-forġa 718 u t-trattament tas-sħana) ġeneralment tippermetti triq aktar sempliċi lura għas-saħħa sħiħa.

Għal liema Firxa ta' Temperatura hija Adattata Kull Liga?

Il-limitu tas-servizz prattiku ta' Monel K-500 huwa ta' madwar 500 grad F (260 grad ) - it-temperatura li fiha d-dejta dwar ir-rilassament tar-rebbiegħa tindika telf ta' proprjetà inaċċettabbli maż-żmien - filwaqt li Inconel 718 jibqa' utli kontinwament għal bejn wieħed u ieħor 1,300 grad F (704 grad F (704 grad{1}{1} fażi tiegħu stess) jibda jittrasforma għal fażi delta li ma-ssaħħaħ, u tagħti 718 tieqa ta' servizz b'temperatura għolja b'mod drammatiku usa'.

Iż-żewġ ligi jaħdmu eċċezzjonalment tajjeb f'temperaturi krijoġeniċi, u jżommu duttilità u toughness mingħajr transizzjoni duttili-għa-fraġli anki qrib temperaturi tal-idroġenu likwidu għal K-500, li hija raġuni waħda li ż-żewġ liegi jaraw l-użu f'ħardwer krijoġeniku u ta' temperatura{{5}baxxa u aerospazjali tal-baħar. Iżda għal kwalunkwe applikazzjoni ta' qfieli tal-baħar b'magna realistika ta'-espożizzjoni għal temperatura elevata --ħardwer biswit, exhaust-fittings biswit, jew tagħmir tal-proċess li jaħdem jaħraq il-limitu ta' temperatura ferm ogħla ta' - 718 jagħmilha l-unika għażla kredibbli tat-tnejn; K-500 'l fuq minn bejn wieħed u ieħor 500 grad F jitlef progressivament il-proprjetajiet li t-twebbis tal-età tiegħu kien iddisinjat biex jagħti.

Il-Proprjetà Mhux Manjetika ta' Monel K-500 hija Vantaġġ għal Ċerti Qafliet tal-Baħar?

Iva - Monel K-500 huwa virtwalment mhux-manjetiku anke f'temperaturi baxxi (permeabilità relattiva madwar 1.001-1.002), proprjetà Special Metals tenfasizza speċifikament għat-tagħmir tal-istħarriġ tal-bjar taż-żejt- u komponenti elettroniċi, u dan jibqa' vantaġġ ġenwin u li jiddistingwi fuq tagħmir tal-baħar sensittiv b'mod veloċi b'tali mod kalamita aktar konvenzjonali. housings tal-boxxla, ħardwer għat-tħaffir tal-mini u l-kontromiżura tal-mini, u kompartimenti tal-istrumentazzjoni sensittiva.

Metalli Speċjali jinnota wkoll twissija prattika: film tal-wiċċ rqiq, manjetiku, nikil-rikk jista' jiżviluppa waqt l-ipproċessar jekk l-aluminju u r-ram jiġu ossidizzati b'mod selettiv fil-wiċċ, partikolarment fuq wajer irqiq jew strixxa, iżda dan il-film jista 'jitneħħa permezz ta' pickling jew tgħaddis qawwi biex jirrestawra l-proprjetajiet mhux-manjetiċi tal-materjal tal-massa. Dan huwa dettall ta' speċifikazzjoni ta' min jiġi kkonfermat mal-wasla għal kwalunkwe applikazzjoni fejn il-prestazzjoni mhux-manjetika hija rekwiżit iebes, peress li artifact tal-wiċċ mill-ipproċessar jista' inkella jiġi żbaljat għal kwistjoni ta' materjal bl-ingrossa.

Liema Standards Jirregolaw Kull Liga għall-Akkwist tal-Qafliet tal-Baħar?

Monel K-500 fasteners huma l-aktar komunement speċifikati taħt ASTM B865 (virga u bar) u ASTM F468 (qafliet-rekwiżiti speċifiċi), b'QQ{-N{-286 Reviżjoni G li żżid rekwiżiti ta 'ttestjar ta' rata ta 'strain bil-mod speċifikament għal servizz marittimu; Qafliet Inconel 718 huma speċifikati taħt AMS 5662/5663 u ASTM B637, biż-żewġ ligi jirreferu wkoll NACE MR0175/ISO 15156 għal servizz qares u protett b'mod katodika.

Sors: Rekwiżiti ASTM B865, ASTM F468, u QQ-N-286 għal UNS N05500; SAE AMS 5662/5663 u ASTM B637 għal UNS N07718; NACE MR0175/ISO 15156 ebusija listi; Bullettini tekniċi tal-Korporazzjoni Speċjali tal-Metalli SMC-062 u SMC-045.

Liema Liga Għandek Tispeċifika għal Qafliet tal-Baħar?

Speċifika Inconel 718 fejn tkun meħtieġa saħħa ogħla, qfil iżgħar/eħfef għal tagħbija partikolari, jew servizz ta' temperatura-elevata, sakemm l-interazzjoni tal-protezzjoni katodika tal-proġett tkun maħduma bis-sħiħ; speċifika Monel K-500 fejn ir-rekord marittimu stabbilit tiegħu, il-proprjetà mhux-manjetika, u s-saħħa adegwata jissodisfaw l-applikazzjoni, bl-ebusija miżmuma sal-limitu aċċettat ta' 34-35 HRC għal kwalunkwe użu protett b'mod katodika jew servizz qares.

• Agħżel Inconel 718 għal:Applikazzjonijiet li jeħtieġu l-ogħla proporzjon ta' saħħa-għall--piż, jew qfieli qrib tagħmir ta' temperatura-elevata lil hinn mis-saqaf prattiku ta' 500 grad F ta' K-500.
• Agħżel Inconel 718 għal:Proġetti fejn kwalifika sħiħa tal-inġinerija (kontroll tal-ebusija, monitoraġġ tal-potenzjal katodiku, u/jew ittestjar bil-mod-strain-) jistgħu jiġu applikati biex jimmaniġġjaw ir-riskju tal-fraġilità tal-idroġenu tal-protezzjoni katodika dokumentata- kondiviż ma' K-500.
• Agħżel Monel K-500 għal:Qafliet li jeħtieġu proprjetà mhux-manjetika għal tagħmir tas-sensorju, boxxla, jew kaxxi tal-mini-maġenbhom.
• Agħżel Monel K-500 għal:Applikazzjonijiet fejn K-deċennji ta' storja ta' servizz marittimu ta' K-500, speċifikazzjoni ta' qfil ASTM F468 stabbilita, u protokoll tal-ittestjar tal-baħar QQ-N-286 Reviżjoni G jipprovdu mogħdija ta' kwalifika dokumentata tajjeb.

Għaż-żewġ ligi:Għaż-ŻEWĠ liegi f'servizz protetti katodikament jew taħt il-baħar: żomm l-ebusija tal-età sal-limitu aċċettat (Inqas minn jew ugwali għal 34-35 HRC għal K{-500 skont NACE MR0175), immonitorja u llimita l-potenzjal ta' protezzjoni katodika skont il-gwida applikabbli (eż., NORSOK), u ikkunsidra test bil-mod-strain ippruvat- idroġenu-fraġilità-alternattiva immuni (bħal A-286 jew Beta-C titanju) għall-aktar qfieli kritiċi, bl-ogħla konsegwenzi.

Mistoqsijiet Frekwenti

Q: Inconel 718 huwa immuni għall-problemi tal-fraġilità tal-idroġenu li affettwaw lil Monel K-500?

A: Le Peer-reveda dokumenti ta' riċerka tan-NACE u tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti li l-protezzjoni katodika kkawżat fraġilità tal-idroġenu f'Inconel 718 kif ukoll Monel K-500, Inconel X{-750, Ferralium 255, u azzar ta'-saħħa għolja taħt ttestjar bil-mod. Il-bidla tal-ligi waħedha ma tneħħix dan ir-riskju; għandu jkun inġinerija madwar.

Q: Liema limitu ta 'ebusija huwa rakkomandat għall-qafliet tal-baħar Monel K-500?

A: Il-prattika tal-industrija u NACE MR0175/ISO 15156 komunement jillimitaw K-500 sa 35 HRC massimu għal servizz katodikament protett jew qares, għalkemm seħħew fallimenti dokumentati anke f'ebusija baxxa daqs 25 HRC taħt tagħbija sostnuta, għalhekk limitu ta 'ebusija jnaqqas iżda ma jeliminax ir-riskju.

Q: Inconel 718 huwa aktar b'saħħtu minn Monel K-500?

A: Iva. AMS 5663 teħtieġ saħħa tensili minima ta' 180 ksi (1,241 MPa) għal 718 kontra l-minimu ta' 130 ksi (896 MPa) ta' ASTM F468 għal K-500 qfieli, u s-saħħa ta' rendiment minimu ta' 718 (150 ksia/1,03'03'03 ksia 1,07'03'03. minimu ta 'speċifikazzjoni ta' qfil (90 ksi/620 MPa).

Q: Liema liga għandha reżistenza aħjar għall-korrużjoni tal-ilma baħar, Monel K-500 jew Inconel 718?

A: Jiddependi fuq il-mod ta 'falliment. K-500 għandu reżistenza ġenerali eċċellenti għall-ilma baħar f'kundizzjonijiet ta 'fluss (b'riskju ta' pitting f'ilma staġnat). Il-letteratura tal-Metalli Speċjali stess tgħid li Inconel 718 huwa inqas reżistenti għall-korrużjoni tal-xquq minn Inconel 625, 625LCF, u 725 - dgħjufija rilevanti minħabba li l-ġonot tal-qfieli joħolqu inerenti xquq.

Q: Jistgħu tiswijiet tal-weldjatura Monel K-500 jaqblu mas-saħħa tal-metall bażiku mwebbes oriġinali?

A: Mhux bil-metall tal-mili standard rakkomandat. Metalli Speċjali jiddikjara li weldjaturi magħmula b'Monel Filler Metal 60 ma jistgħux jitwebbsu mill-età-u mhux se jaqblu mas-saħħa tal-metall bażiku mwebbes; Il-kisba ta' saħħa ta' tqabbil teħtieġ metall tal-mili tal-kompożizzjoni ta' speċjalità ta' tqabbil-minn fornitur ieħor flimkien ma' soluzzjoni sħiħa-anneal-u-ċiklu tal-età.

Q: X'inhi t-temperatura massima tas-servizz għall-qafliet Monel K-500?

A: Madwar 500 grad F (260 grad), ibbażat fuq data ta 'rilassament tar-rebbiegħa li turi telf ta' proprjetà inaċċettabbli 'l fuq minn dak il-punt. Inconel 718 jibqa' utli kontinwament għal bejn wieħed u ieħor 1,300 grad F (704 grad ), li jagħmilha l-għażla xierqa għal kwalunkwe applikazzjoni ta' qfil tal-baħar b'temperatura elevata-.