Inconel 800HT
Inconel 800HT का परिचय
Inconel 800HT एक उच्च-शक्ति, सॉलिड-सॉल्यूशन निकेल-आयरन-क्रोमियम मिश्र धातु है, जिसे उच्च तापमान और उच्च तनाव वाले वातावरण में सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है। Inconel 800 श्रृंखला का सबसे उन्नत वेरिएंट होने के नाते, Inconel 800HT, Inconel 800 की ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध क्षमता को श्रेष्ठ क्रीप-रप्चर स्ट्रेंथ और 600°C से ऊपर दीर्घकालिक आयामी स्थिरता के साथ जोड़ता है।
यह मिश्र धातु Inconel 800H की तुलना में कार्बन (0.06–0.10%), एल्युमिनियम (0.25–0.60%) और टाइटेनियम (0.25–0.60%) की सामग्री पर अधिक कड़ा नियंत्रण रखते हुए बनाई जाती है, जिससे चक्रीय या बेस-लोड हीट सर्विस में संरचनात्मक विश्वसनीयता में सुधार होता है। इसका व्यापक उपयोग उच्च-क्षमता हीट एक्सचेंजर्स, पावर बॉयलर ट्यूबिंग, रिफॉर्मर सिस्टम्स और स्ट्रक्चरल फर्नेस घटकों में होता है। Inconel 800HT भागों का CNC मशीनीकरण मिशन-क्रिटिकल असेंबलीज़ के लिए सटीक टॉलरेंस और उच्च यांत्रिक अखंडता सुनिश्चित करता है।
Inconel 800HT के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
Inconel 800HT (UNS N08811 / ASTM B409 / ASME SB409 / DIN 1.4959) सॉल्यूशन-एनील्ड अवस्था में डिलीवर किया जाता है और उन अनुप्रयोगों में उपयोग होता है जहाँ लंबे समय तक उच्च तापमान पर उन्नत यांत्रिक प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
निकेल (Ni) | 30.0–35.0 | बेस मिश्र धातु; ऑक्सीकरण और कार्बुराइज़ेशन प्रतिरोध प्रदान करती है |
क्रोमियम (Cr) | 19.0–23.0 | ऑक्साइड स्केल के गठन और उच्च-तापमान संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ावा देता है |
लोहा (Fe) | शेष (≥39.5%) | संरचनात्मक मैट्रिक्स और थर्मल स्थिरता |
कार्बन (C) | 0.06–0.10 | क्रीप रप्चर स्ट्रेंथ बढ़ाता है |
एल्युमिनियम (Al) | 0.25–0.60 | γ′ फेज को मजबूत करता है और ऑक्सीकरण प्रतिरोध सुधारता है |
टाइटेनियम (Ti) | 0.25–0.60 | ग्रेन-बाउंड्री स्थिरीकरण और γ′ गठन |
मैंगनीज़ (Mn) | ≤1.5 | हॉट वर्केबिलिटी को सपोर्ट करता है |
सिलिकॉन (Si) | ≤1.0 | उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध |
सल्फर (S) | ≤0.015 | वेल्डेबिलिटी और सतह अखंडता के लिए न्यूनतम रखा जाता है |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 7.94 g/cm³ | ASTM B311 |
गलन सीमा | 1357–1385°C | ASTM E1268 |
ताप चालकता | 11.0 W/m·K at 100°C | ASTM E1225 |
विद्युत प्रतिरोधकता | 1.18 µΩ·m at 20°C | ASTM B193 |
तापीय प्रसार | 14.5 µm/m·°C (20–1000°C) | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 460 J/kg·K at 20°C | ASTM E1269 |
इलास्टिक मॉड्यूलस | 190 GPa at 20°C | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (सॉल्यूशन-एनील्ड अवस्था)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 520–650 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 230–320 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबन | ≥30% (25mm गेज) | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 160–190 HB | ASTM E10 |
क्रीप रप्चर स्ट्रेंथ | ≥110 MPa @ 815°C, 1000h | ASTM E139 |
Inconel 800HT की प्रमुख विशेषताएँ
श्रेष्ठ क्रीप रप्चर स्ट्रेंथ: कार्बन, एल्युमिनियम और टाइटेनियम पर कड़े नियंत्रण से 750–950°C पर दीर्घकालिक थर्मल लोड प्रतिरोध में सुधार होता है।
उच्च-तापमान ऑक्सीकरण और कार्बुराइज़ेशन प्रतिरोध: फर्नेस, रिफॉर्मर और पावर बॉयलर वातावरण में सतह अखंडता और यांत्रिक शक्ति बनाए रखता है।
थर्मल फटीग स्थिरता: चक्रीय हीट एक्सपोज़र के तहत एम्ब्रिटलमेंट और ग्रेन-बाउंड्री कमजोर होने के विरुद्ध प्रतिरोधी।
CNC मशीनेबिलिटी: एनील्ड अवस्था टाइट टॉलरेंस मशीनीकरण (±0.01 mm) और Ra ≤ 0.8 µm फिनिश वैल्यूज़ की अनुमति देती है।
Inconel 800HT के लिए CNC मशीनीकरण चुनौतियाँ और समाधान
मशीनीकरण चुनौतियाँ
थर्मल हार्डनिंग और मिश्र धातु की टफनेस
उच्च शक्ति और γ′ फेज सामग्री कटिंग फोर्स बढ़ाती है और यदि टूलिंग व फीड्स अनुकूलित न हों तो तेज एज वियर हो सकता है।
वर्क हार्डनिंग
कम फीड या मल्टी-पास फिनिशिंग के प्रति संवेदनशील, जिससे सतह हार्डनिंग और आयामी सटीकता में कमी आ सकती है।
कम ताप चालकता
टूल टिप पर स्थानीय ऊष्मा जमा होती है, जिससे हाई-प्रेशर कूलेंट सिस्टम के बिना टूल वियर बढ़ता है।
अनुकूलित मशीनीकरण रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | PVD-कोटेड कार्बाइड या सिरेमिक (SiAlON) | उच्च ऊष्मा पर कटिंग एज की अखंडता बनाए रखता है |
कोटिंग | AlTiN या AlCrN (2–5 µm) | टूल-वर्क इंटरफेस पर चिपकाव और ऑक्सीकरण कम करता है |
जियोमेट्री | 10–12° पॉज़िटिव रेक, रिइनफोर्स्ड एज प्रिपरेशन | स्मूद कटिंग और चिप नियंत्रण को बढ़ावा देता है |
कटिंग पैरामीटर (ISO 3685)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | DOC (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 25–40 | 0.20–0.30 | 2.0–3.0 | 80–100 |
फिनिशिंग | 45–70 | 0.05–0.10 | 0.3–0.8 | 100–150 |
मशीन्ड Inconel 800HT भागों के लिए सतह उपचार
हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP)
HIP कास्ट या भारी-सेक्शन भागों में माइक्रोपोरोसिटी को समाप्त करता है और पावर व प्रोसेस उपकरणों के लिए क्रीप प्रतिरोध बढ़ाता है।
हीट ट्रीटमेंट
हीट ट्रीटमेंट में 1120–1150°C पर सॉल्यूशन एनीलिंग के बाद तेज एयर कूलिंग शामिल है, ताकि यांत्रिक गुण और ग्रेन संरचना अनुकूलित हो।
सुपरएलॉय वेल्डिंग
सुपरएलॉय वेल्डिंग GTAW और मैचिंग फिलर वायर (ERNiCr-3) का उपयोग करती है, ताकि धातुकर्मीय संगतता और इंटरग्रैन्युलर अटैक के विरुद्ध प्रतिरोध सुनिश्चित हो।
थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC)
TBC कोटिंग APS या EB-PVD के माध्यम से 125–250 µm YSZ सिरेमिक्स लागू करती है, ताकि रिफॉर्मर्स और रेडिएंट बॉयलर्स में अत्यधिक रेडिएंट हीट से सतहों को शील्ड किया जा सके।
इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनीकरण (EDM)
EDM विशेष रूप से एज्ड या हार्डन्ड Inconel 800HT सेक्शंस में, ±0.01 mm तक की सटीकता के साथ टाइट-टॉलरेंस कंटूरिंग और स्लॉटिंग प्रदान करता है।
डीप होल ड्रिलिंग
डीप होल ड्रिलिंग हीट एक्सचेंजर ट्यूबिंग और मैनिफोल्ड डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम्स के लिए L/D ≥ 40:1 आंतरिक पासेज सक्षम बनाती है।
सामग्री परीक्षण और विश्लेषण
सामग्री परीक्षण में दीर्घकालिक क्रीप सिमुलेशन, माइक्रोस्ट्रक्चर परीक्षण (ASTM E112), और स्ट्रेस रप्चर वैलिडेशन शामिल है।
Inconel 800HT घटकों के औद्योगिक अनुप्रयोग
पेट्रोकेमिकल रिएक्टर्स
रेडिएंट ट्यूब्स, आउटलेट मैनिफोल्ड्स, ट्रांसफर पाइपिंग।
हाइड्रोजन-समृद्ध या कार्बुराइज़िंग गैसों के साथ 800–1000°C स्थितियों में संचालित होता है।
पावर जनरेशन
बॉयलर घटक, रीहीटर कॉइल्स और सुपरहीटर ट्यूब्स।
क्रीप स्ट्रेस और थर्मल फटीग के तहत लंबी सेवा आयु प्रदान करता है।
केमिकल प्रोसेसिंग
उच्च-तापमान प्रेशर वेसल्स और एथिलीन क्रैकिंग ट्यूब्स।
डुअल-फेज वातावरण में संक्षारण प्रतिरोध और संरचनात्मक अखंडता बनाए रखता है।
न्यूक्लियर & हीट-ट्रीटिंग
कोर इंटर्नल्स, ट्रे, बास्केट्स और थर्मोवेल्स।
हैलाइड-समृद्ध और थर्मल साइकलिंग अनुप्रयोगों में स्ट्रेस करप्शन प्रतिरोध प्रदान करता है।
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