ASTM B444 este o specificație standard specifică pentru țevile fără sudură prelucrate la rece-confecţionate dintr-un aliaj de nichel-crom-molibden-niobiu (UNS N06625). Acest material este cunoscut la nivel global sub denumirea de Inconel 625. Spre deosebire de mai multe specificații ale aliajului, cum ar fi ASTM B622, B444 acoperă un singur aliaj: Inconel 625. Accentul pe un singur aliaj implică cerințe de calitate mai stricte, procese specifice de tratament termic și standarde de proprietăți mecanice adaptate combinației unice de rezistență ridicată, rezistență la coroziune și durata de viață la oboseală625.
Specificația definește compoziția chimică, două grade diferite de tratament termic (Grad 1 și Grad 2), proprietăți mecanice, toleranțe dimensionale, testare hidrostatică și proceduri de inspecție. ASTM B444 acoperă atât tubulatura (dimensiunile sunt clasificate în funcție de dimensiunea nominală și diametrul, așa cum este specificat în ANSI B36.19), cât și tubulatura (dimensiunile sunt clasificate după diametrul exterior și grosimea peretelui).
Tubul Inconel 625 conform standardelor ASTM B444 este utilizat pe scară largă în procesarea chimică, petrol și gaze offshore, sisteme de evacuare marine, componente aerospațiale, reprocesare a combustibilului nuclear, desulfurare a gazelor de ardere (FGD) și conducte submarine. Acest ghid acoperă toate aspectele standardului B444 (inclusiv două grade, compoziție chimică, proprietăți mecanice, toleranțe, tratament termic, testare și probleme de aplicare practică) pentru a ajuta inginerii și personalul de achiziție să comande produsul potrivit pentru nevoile lor de aplicare.
Diferențele cheie între clasa 1 și gradul 2
1. Gradul 1 (recoacet)
Sens:Materialul este recoapt la o temperatură relativ scăzută (de obicei peste 1600 de grade F / 871 de grade).
Caracteristici:Boabele mai fine, rezistență mecanică mai mare (rezistență la tracțiune și la curgere mai mare).
Aplicatii principale:Medii corozive de-înaltă,-temperatură/temperatură- scăzută.
Aplicații tipice:Proiectul brazilian de petrol și gaze de adâncime-pe care l-ați menționat, colectoare submarine, linii de instrumente de-înaltă presiune, linii de injecție de reactiv chimic.
2. Gradul 2 (Soluție recoacetă)
Sens:Materialul este tratat cu soluție-la o temperatură mai mare (de obicei peste 2000 grade F / 1093 grade ) pentru a obține o soluție completă de carbură.
Caracteristici:Boabele mai grosiere, cu rezistență puțin mai mică decât gradul 1, dar cu rezistență excelentă la fluaj și duritate la rupere.
Focus principal:Medii cu temperatură-extrem de înaltă (de obicei se referă la condiții de funcționare care depășesc 1100 grade F / 593 grade ).
Aplicații tipice:Piese de-motoare aero, componente de cuptoare industriale, incineratoare de deșeuri, unități de piroliză petrochimică.
Compoziția chimică a ASTM B444
Tabelul de mai jos prezintă limitele complete de compoziție specificate în ASTM B444.
| Element | Compoziție, % | Rol în aliaj |
| Nichel (Ni) | 58,0 min | Element matrice, bază rezistentă la coroziune |
| Crom (Cr) | 20.0–23.0 | Rezistență la oxidare, formator pasiv de peliculă |
| Molibden (Mo) | 8.0–10.0 | Rezistență la sâmburi/crăpături, reducând rezistența la acid |
| Niobiu + Tantal (Cb+Ta) | 3.15–4.15 | Soluție solidă-consolidând, se stabilizează împotriva sensibilizării |
| Fier (Fe) | 5,0 max | Element rezidual/cost |
| Carbon (C) | 0,10 max | Menținut la un nivel scăzut pentru a minimiza precipitarea carburilor |
| Mangan (Mn) | 0,50 max | Dezoxidant, controlul sulfului |
| Siliciu (Si) | 0,50 max | Dezoxidant |
| Fosfor (P) | 0,015 max | Limită de impurități |
| sulf (S) | 0,015 max | Limita impurităților, controlul fisurilor la cald |
| Cobalt (Co) | 1,0 max | Reziduu (dacă este determinat) |
| Aluminiu (Al) | 0,40 max | Întărire minoră, sprijin la oxidare |
| Titan (Ti) | 0,40 max | Stabilizator de carbură minor |
Proprietăți mecanice ale ASTM B444
| Proprietate | Gradul 1 (recoacet) | Gradul 2 (Soluție recoacetă) | Metoda de testare |
| Rezistența la tracțiune, min | 120.000 psi (827 MPa) | 100.000 psi (690 MPa) | ASTM E 8 |
| Limita de curgere (0,2% compensare), min | 60.000 psi (414 MPa) | 40.000 psi (276 MPa) | ASTM E 8 |
| Alungire în 2 in. sau 4D, min | 30% | 30% | ASTM E 8 |
| Stresul hidrostatic al fibrei (S) | 30.000 psi (207 MPa) | 25.000 psi (172 MPa) | P=2St/D |
| Presiune de testare hidrostatică, max | 1.000 psi (6,9 MPa) | 1.000 psi (6,9 MPa) | - |
Toleranțe ASTM B444
Toleranțele dimensionale ale standardului ASTM B444 acoperă diametrul exterior, grosimea peretelui și lungimea tăiată a țevilor fără sudură prelucrate la rece-. Deoarece B444 acoperă numai produse-prelucrate la rece, toleranțele sale sunt mai stricte decât cele pentru tuburile din aliaj de nichel-prelucrate la cald.
| STANDARD | OD (D) | TOLERANȚA (MM) | GROSIME (S) | TOLERANŢĂ | LUNGIME | TOLERANŢĂ |
| MM | MM | |||||
| B444 (Țeava și tubul{0}}prelucrate la rece) |
10 Mai mic sau egal cu D<16 | ±0.13 | - | ±15% | OD<50.8 : +3.2/-0 OD mai mare sau egal cu 50,8 : +4.8/-0 Detaliile se referă la B829 |
|
| 16 Mai mic sau egal cu D Mai mic sau egal cu 38 | ±0.19 | ±10% | ||||
| 38 | ±0.25 | |||||
| 76 | ±0.38 | ±12.5% | ||||
| 114 | ±0.51 | |||||
| 152 | ±0.64 | |||||
| 168 Mai mic sau egal cu D<219 | ±0.79 | ±15%/-12.5% | ||||
| 219 | +1.57/-0.79 | |||||
| 356 | +3.18/-0.79 | |||||
ASTM B444 gradul 1 vs gradul 2
Sistemul cu două-niveluri din ASTM B444 este unul dintre cele mai importante criterii distinctive în achiziționarea de țevi din aliaj de nichel. Alegerea nivelului greșit poate duce la eșec prematur sau la costuri inutile.
Clasa 1este recoaptă și are rezistență la temperatură{0}}mai mare. Este alegerea potrivită atunci când temperatura de funcționare rămâne sub 1100 de grade F (593 de grade), iar cerința principală este rezistența la coroziune combinată cu rezistența mecanică ridicată. Acest grad se găsește în principal în liniile de curgere submarine, sistemele de răcire cu apă de mare, tuburile de producere a gazelor acidulate, burdufurile de evacuare marine și conductele de procese chimice expuse la acizi agresivi sub 600 de grade F (315 de grade).
Clasa 2este recoaptă prin soluție și are o durată de viață superioară{0}}la temperatură ridicată și la rupere. Este necesar atunci când temperatura de serviciu depășește 1100 de grade F (593 de grade ) și este importantă-rezistența la fluaj pe termen lung sau stabilitatea termică. Veți găsi acest grad în conductele de evacuare ale turbinei cu gaz, echipamentele de reprocesare a combustibilului nuclear, tuburile de reformare și componentele cuptorului.
Tabelul de mai jos compară toți parametrii cheie pentru cele două niveluri.
| Parametru | Clasa 1 (Coacet) |
Clasa 2 (Soluție tratată) |
| Tratament termic | Recoacet la minim 1600 grade F (871 grade). | Soluție recoaptă la minimum 2000 grade F (1093 grade). |
| Stabilizare | Nu este necesar | Opțional: 1800 grade F (982 grade) min. pentru rezistența la sensibilizare |
| Rezistența la tracțiune, min | 120.000 psi (827 MPa) | 100.000 psi (690 MPa) |
| Limita de curgere, min | 60.000 psi (414 MPa) | 40.000 psi (276 MPa) |
| Alungire, min | 30% | 30% |
| Stresul pe fibre (test hidro) | 30.000 psi (207 MPa) | 25.000 psi (172 MPa) |
| Temperatura maximă de serviciu | 1100 grade F (593 grade) | Peste 1100 grade F (593 grade) |
| Aplicație primară | Rezistență la coroziune, submarin, maritim | Rezistenta la fluaj/rupere, cuptor, nuclear |
| Implicit dacă nu este specificat | Da (nave de gradul 1) | - (Trebuie specificat) |
| Dimensiunea boabelor | Mai fin (ASTM 5–8) | Mai grosier (ASTM 2–5) |
Când să folosiți aliaje de gradul 1
Aliaje de gradul 1sunt ideale atunci când temperaturile de funcționare sunt sub 1100 de grade F (593 de grade), iar cerințele principale sunt rezistența la coroziune și rezistența mecanică ridicată. Temperatura mai scăzută de recoacere (minim 1600 grade F / 871 grade) are ca rezultat precipitarea carburilor fine în matrice, întărind aliajul. Acest lucru faceAliaje de gradul 1Cu 20% mai puternic la tracțiune și cu 50% mai puternic la curgere decâtAliaje de gradul 2.
Aplicații comune pentruAliaje de gradul 1includ conducte submarine de petrol, sisteme de răcire cu apă de mare, conducte de producție de gaz acid, burduf de evacuare marin și conducte de procese chimice expuse la medii acide corozive la temperaturi sub 600 de grade F (315 de grade).
Când să folosiți aliaje de gradul 2
Aliaje de gradul 2sunt necesare atunci când temperaturile de funcționare depășesc 1100 de grade F (593 de grade ) și rezistența la fluaj pe termen lung sau stabilitatea termică este critică. Recoacere cu soluție la o temperatură minimă de 2000 de grade F (1093 de grade) dizolvă toate precipitatele de carbură și compuși intermetalici, formând o matrice de soluție solidă pură. Această structură cu granulație grosieră-prezintă o rată de curgere mai lentă la temperaturi ridicate în comparație cu materialele cu granulație-fină din clasa 1.
Un tratament opțional de stabilizare la o temperatură minimă de 1800 de grade F (982 de grade) este potrivit pentru energia nucleară și aplicațiile chimice critice care necesită ca materialele să reziste la coroziunea intergranulară (sensibilizare) după expunerea termică prelungită. Aplicațiile obișnuite pentru materialele din clasa 2 includ țevile de eșapament ale turbinei cu gaz, echipamentele de reprocesare a combustibilului nuclear, reformatoarele și componentele cuptorului.
Cerințe de tratare termică ASTM B444
Tratamentul termic este crucial pentru a face distincția între materialele de gradul 1 și gradul 2. Acesta determină echilibrul dintre mărimea granulelor, distribuția precipitatului și rezistența la temperatura camerei și proprietățile de fluaj la temperatură înaltă-. Selectarea corectă a procesului de tratare termică în timpul fazei de achiziție poate evita înlocuirile costisitoare de materiale.
Gradul 1: Recoacere
Temperatura minimă de recoacere pentru materialele de gradul 1 este de 1600 de grade F (871 de grade). Această temperatură este suficientă pentru a recristaliza structura-prelucrată la rece, dar suficient de scăzută pentru a reține carbura de niobiu fină (NbC) și precipitații de carbonitrură în boabe. Aceste precipitate acționează ca agenți de fixare a graniței, menținând dimensiunea granulelor mică (de obicei ASTM 5-8). Microstructura rezultată prezintă rezistență ridicată la temperatura camerei (rezistență la tracțiune 120 ksi, limita de curgere 60 ksi) și proprietăți bune la oboseală.
Gradul 2: Recoacerea cu soluție
Materialele de gradul 2 sunt recoapte în soluție la o temperatură minimă de 2000 de grade F (1093 de grade). La această temperatură, toate carburile, carbonitrurile și orice faze Laves de tip Ni₂(Cr, Mo) se dizolvă în matricea de nichel. Dimensiunea boabelor crește la ASTM gradul 2-5. Această structură curată, cu granulație grosieră, prezintă o curgere mai lentă la temperaturi de peste 1100 de grade F (593 de grade), deoarece există limite de cereale mai puține și mai lungi care constituie calea primară de eroare a fluajului.
După recoacere cu soluție, o recoacere de stabilizare la o temperatură minimă de 1800 de grade F (982 de grade) este opțională. Acest proces de îmbătrânire controlată precipită carbura de niobiu la granițele granulelor, formând o rețea semi-continuă care rezistă la coroziunea intergranulară după expunerea termică prelungită. Această stare stabilizată are cerințe specifice în reprocesarea combustibilului nuclear și aplicații chimice critice.
Conditii si finisaje disponibile
ASTM B444 specifică starea standard și finisajul suprafeței pentru tubul Inconel 625. Finisajul suprafeței depinde dacă produsul este prelucrat-la rece și diametrul exterior este măcinat (luminos) sau trasat-la rece fără șlefuire (decapat/mat).
| Stare | Proces | Finisaj / Suprafață |
| Trase-la rece, recoacet/Sol Ann, sol OD | Trasat-la rece, tratat termic, măcinat OD | OD strălucitor; ID depinde de atmosferă (luminoasă dacă este recoaptă în atm de protecție) |
| Tras-la rece, Recoacit/Sol Ann, Murat | Trasat-la rece, tratat termic, murat cu acid | Suprafețe mate, mate (murate) OD și ID |
| Gama de dimensiuni (OD la sol) | - | 1/2 până la 4 in. (12,7–102 mm) OD, perete normal și greu, toate NPS |
| Interval de dimensiuni (murat) | - | 1/2 până la 6-5/8 in. (12,7–168 mm) OD, perete normal și greu, toate NPS |
Cerințe de testare hidrostatică
Orice conductă sau tub cu un diametru exterior de 1/8 inch (3 mm) sau mai mare și o grosime a peretelui de 0,015 inch (0,38 mm) sau mai mare trebuie să treacă un test hidrostatic. Presiunea de încercare se calculează folosind următoarea formulă:
P=2St/D
Unde P=presiunea de încercare hidrostatică (psi), S=efortul admisibil al fibrei (psi), t=grosimea minimă a peretelui (in.) și D=diametrul exterior (in.).
Presiunea maximă de testare este de 1.000 psi (6,9 MPa). Orice conductă sau fiting care prezintă scurgeri în timpul testului este inacceptabilă. Valorile admisibile ale tensiunii pe fibre sunt următoarele:
| Nota | Stresul pe fibre, psi | Stresul pe fibre, MPa |
| Gradul 1 (recoacet) | 30,000 | 207 |
| Gradul 2 (Soluție recoacetă) | 25,000 | 172 |
Producătorul și cumpărătorul pot conveni să testeze la o presiune de 1,5 ori mai mare decât presiunea calculată. Țeava și tubul de calitate-formare la cald nu sunt supuse cerințelor de tracțiune și hidrostatice. Este furnizat numai pentru inspecție chimică și de suprafață.
Cerințe de testare și inspecție
ASTM B444 necesită analiza compoziției chimice, testarea la tracțiune și testarea hidrostatică pentru fiecare lot de produse. Cerințele generale pentru eșantionare, definirea lotului, pregătirea probei, metodele de testare și marcarea produsului sunt specificate de ASTM B829.
Analiza Compoziției Chimice
Se efectuează un test pe lot (pe cuptor). Metoda de testare urmează ASTM B829. Dacă analiza produsului este solicitată de cumpărător, rezultatele analizei trebuie să îndeplinească limitele de compoziție și toleranțele de inspecție specificate în B829.
Încercare la tracțiune
Se efectuează un test de tracțiune pentru fiecare lot de produse. Metoda de testare respectă ASTM E 8. Eșantioanele sunt prelevate din produsul finit. Toate materialele tubulare trebuie testate în formă tubulară intactă ori de câte ori este posibil. Dacă testarea tubulară intactă nu este posibilă, se folosesc benzi longitudinale sau probe circulare.
Marcarea produsului
Fiecare produs trebuie să fie marcat cu următoarele informații: denumirea aliajului sau numărul UNS (N06625), standardul ASTM (B444), gradul (1 sau 2), starea (recoacetă sau recoaptă în soluție), numărul cuptorului și dimensiunile. Fiecare pachet sau container de transport trebuie, de asemenea, să fie etichetat cu numărul său de specificație, calitatea aliajului, starea, dimensiunile, greutatea brută/greutatea tară/greutatea netă și detaliile expeditorului/destinatarului.
Despre Gnee Steel
Gnee Steel este un producător profesionist de aliaje pe bază de nichel, inclusiv Nickel 201, Nickel 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718, Incoloy-718, Inconel X580, Incoloy-7. 800H/HT, Incoloy 825, Monel 400, Monel K500 și alte materiale din aliaj de înaltă temperatură. Suntem specializați în producția și vânzarea de materiale aliaje. Produsele Gnee Steel sunt utilizate pe scară largă în domeniul aerospațial, chimic, generarea de energie, auto, energie nucleară și alte domenii și putem oferi soluții personalizate de materiale aliaje în funcție de nevoile clienților. Pentru întrebări despre prețurile materialelor din aliaj sau soluțiile personalizate ale materialelor din aliaj, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați prin e-mail lass@gneemetal.compentru o cotatie.
Metri pătrați construiți
Angajații întreprinderii
Ani de experiență
Țările partenere
Contactați-ne pentru informații despre export și cotații pentru produsele ASTM B444.
Întrebări frecvente
Î: Care este diferența dintre ASTM B444 gradul 1 și gradul 2?
A:Oțelul de gradul 1 este recoapt la minimum 1600 de grade F (871 de grade) pentru a obține o rezistență mai mare la temperatura camerei (rezistență la tracțiune 120 ksi). Oțelul de gradul 2 este recoacet în soluție la minimum 2000 grade F (1093 grade) pentru a obține o rezistență superioară la fluaj și rezistență la rupere peste 1100 grade F (593 grade). Dacă nu este specificată nicio calitate, oțelul de gradul 1 este livrat implicit. Ambele au aceeași compoziție chimică, diferă doar în procesele de tratament termic și microstructura finală.
Î: Care este diferența dintre ASTM B444 și ASTM B622?
A:B444 este o specificație de aliaj unică, care acoperă numai Inconel 625 (UNS N06625); B622 este o specificație multi-aliaj, care acoperă mai mult de 30 de aliaje pe bază de nichel-și nichel-cobalt (de exemplu, Hastelloy C{-276, B-2, G-30 etc.). Inconel 625 nu este un standard B622. Dacă aveți nevoie de țeavă de oțel fără sudură Inconel 625, alegeți întotdeauna standardul B444. Dacă aveți nevoie de alte aliaje din seria C, alegeți standardul B622.
Î: Poate Inconel 625 să reziste la acidul clorhidric?
A:Da, Inconel 625 poate rezista la concentrații de acid clorhidric de până la aproximativ 20% la temperatura camerei și diluează acidul clorhidric la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, nu este alegerea optimă pentru acidul clorhidric concentrat la temperatură înaltă-. Pentru acidul clorhidric de diferite concentrații, aliajele de nichel-molibden (standard ASTM B622) sunt recomandate deoarece conțin 28% molibden și practic fără crom.
Î: Care este temperatura maximă de funcționare a Inconel 625?
A:Clasa 1 Inconel 625 are o temperatură nominală de funcționare continuă de până la 1100 de grade F (593 de grade). Clasa 2 Inconel 625 are o temperatură nominală de funcționare de până la aproximativ 1800 de grade F (982 de grade), unde rezistența la fluaj și la oxidare sunt considerații principale. Peste 1200 de grade F (649 de grade), rezistența Inconel 625 scade, dar stratul său de oxid de crom previne oxidarea. Pentru aplicațiile cu sarcină-peste 1500 grade F (815 grade ), se recomandă ASTM B167, deoarece oferă rezistență superioară la oxidarea ciclică datorită conținutului său de aluminiu.
Î: ASTM B444 și ASME SB-444 sunt aceleași?
A:ASME SB-444 este aceeași specificație utilizată în Partea B (Metale neferoase) a Codului ASME pentru cazane și recipiente sub presiune. Materialele fabricate conform ASTM B444 pot purta desemnarea SB-444 dacă îndeplinesc toate cerințele ASME. Acest lucru este obligatoriu pentru vasele sub presiune, schimbătoarele de căldură și conductele cu ștampile standard din industria de producere a energiei și de proces.
Î: Cum se compară Inconel 625 cu Hastelloy C-276 în aplicațiile chimice?
A:Deoarece Hastelloy C-276 conține 16% molibden, în timp ce Inconel 625 conține 9%, prezintă o rezistență superioară la acizii reducători (H₂SO₄, HCl). Inconel 625 se mândrește, de asemenea, cu o rezistență mecanică mai mare (rezistență la tracțiune de 120 ksi comparativ cu 100 ksi pentru C-276) și, datorită conținutului său de niobiu, o rezistență mai bună la pitting clorură la temperaturi ridicate. C-276 este potrivit pentru medii acide foarte corozive, în special pentru aplicații care necesită doar rezistență la coroziune. Inconel 625 este potrivit pentru aplicații care necesită atât rezistență la coroziune, cât și rezistență ridicată, în special în medii cu gaze acide, submarine și chimice de înaltă presiune.
Î: ASTM B444 poate fi utilizat pentru conductele de apă de mare?
A:Da, Inconel 625 este unul dintre materialele de top pentru conductele de apă de mare. Echivalentul său de rezistență la pitting (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N) depășește 50, în timp ce oțelul inoxidabil 316L este de aproximativ 25, iar oțelul super duplex este de aproximativ 42. Inconel 625 rezistă la coroziunea în crăpături, coroziunea cauzată de biofouling și 10 viteze de curgere pe secundă care depășesc coroziunea prin eroziune a apei în timp. (30 de metri pe secundă). Este specificat pentru utilizare în țevile de ridicare a apei de mare, sistemele de apă-de stingere a incendiilor și colectoarele marine de evacuare pe platforme offshore și nave navale.
