Inconel 925
Inconel 925 का परिचय
Inconel 925 एक प्रीसिपिटेशन-हार्डनेबल (अवक्षेपण-हार्डनेबल) निकेल-आयरन-क्रोमियम मिश्र धातु है, जो आक्रामक वातावरण में उच्च यांत्रिक शक्ति और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध को एक साथ जोड़ती है। डाउनहोल तेल एवं गैस, मरीन और केमिकल प्रोसेस उपकरणों के लिए डिज़ाइन की गई Inconel 925, सॉर सर्विस (H₂S), क्लोराइड-समृद्ध तथा उच्च-दाब, उच्च-तापमान (HPHT) स्थितियों में असाधारण प्रदर्शन करती है।
इसका संक्षारण प्रतिरोध मुख्यतः क्रोमियम और मोलिब्डेनम से मिलता है, जबकि प्रीसिपिटेशन स्ट्रेंथनिंग एल्युमिनियम और टाइटेनियम के नियंत्रित एडिशन द्वारा प्राप्त होती है। यह मिश्र धातु आमतौर पर सॉल्यूशन एनीलिंग और एजिंग के बाद CNC मशीनीकरण की जाती है, जिससे हार्श ऑफशोर और सबसी अनुप्रयोगों में उपयोग होने वाले पैकर्स, वाल्व और ट्यूब्युलर कनेक्टर्स जैसे उच्च-सटीकता घटकों का निर्माण संभव होता है।
Inconel 925 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
Inconel 925 (UNS N09925 / ASTM B805 / NACE MR0175) सॉल्यूशन-एनील्ड और एज-हार्डन्ड अवस्था में सप्लाई की जाती है, उन घटकों के लिए जिनमें सॉर तथा क्लोराइड-युक्त माध्यम में उच्च शक्ति और श्रेष्ठ संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
निकेल (Ni) | 42.0–46.0 | बेस मिश्र धातु; स्ट्रेस करप्शन और हाइड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट के विरुद्ध प्रतिरोध प्रदान करती है |
क्रोमियम (Cr) | 19.5–23.5 | ऑक्सीकरण तथा क्लोराइड-जनित पिटिंग के विरुद्ध प्रतिरोध बढ़ाता है |
लोहा (Fe) | शेष (~22–27%) | संरचनात्मक मैट्रिक्स; टफनेस में योगदान |
मोलिब्डेनम (Mo) | 2.5–3.5 | क्रेविस करप्शन और लोकलाइज़्ड अटैक के विरुद्ध प्रतिरोध सुधारता है |
कॉपर (Cu) | 1.5–3.0 | सल्फ्यूरिक एसिड और ब्राइन के विरुद्ध प्रतिरोध बढ़ाता है |
एल्युमिनियम (Al) | 0.15–0.50 | टाइटेनियम के साथ मिलकर स्ट्रेंथनिंग γ′ फेज बनाता है |
टाइटेनियम (Ti) | 1.9–2.4 | प्रीसिपिटेशन हार्डनिंग में योगदान |
कार्बन (C) | ≤0.03 | सेंसिटाइज़ेशन और इंटरग्रैन्युलर करप्शन से बचने हेतु नियंत्रित |
मैंगनीज़ (Mn) | ≤1.0 | हॉट वर्केबिलिटी सुधारता है |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.5 | ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ाता है |
सल्फर (S) | ≤0.01 | हॉट डक्टिलिटी सुधारने हेतु कम रखा जाता है |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 8.14 g/cm³ | ASTM B311 |
गलन सीमा | 1343–1380°C | ASTM E1268 |
ताप चालकता | 11.5 W/m·K at 100°C | ASTM E1225 |
विद्युत प्रतिरोधकता | 1.08 µΩ·m at 20°C | ASTM B193 |
तापीय प्रसार | 13.0 µm/m·°C (20–1000°C) | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 420 J/kg·K at 20°C | ASTM E1269 |
इलास्टिक मॉड्यूलस | 195 GPa at 20°C | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (एज्ड अवस्था)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 760–930 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 510–690 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबन | ≥25% (25mm गेज) | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 250–310 HB | ASTM E10 |
इम्पैक्ट टफनेस | ≥80 J (Charpy V-Notch, RT) | ASTM E23 |
Inconel 925 की प्रमुख विशेषताएँ
प्रीसिपिटेशन-हार्डन्ड शक्ति: एजिंग के माध्यम से उच्च यील्ड और तन्य शक्ति प्राप्त करता है (Ni₃(Al,Ti) फेज का अवक्षेपण)।
असाधारण संक्षारण प्रतिरोध: सॉर गैस, समुद्री पानी और क्लोराइड माध्यम के लिए उपयुक्त; NACE MR0175 अनुरूप।
स्ट्रेस करप्शन & सल्फाइड क्रैकिंग प्रतिरोध: हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) एक्सपोज़र और अम्लीय वेल फ्लूइड्स के तहत यांत्रिक अखंडता बनाए रखता है।
CNC मशीनेबिलिटी: टर्निंग, मिलिंग और थ्रेडिंग में स्थिर प्रदर्शन; अंतिम भाग टॉलरेंस ±0.01 mm और Ra ≤ 1.0 µm।
Inconel 925 के लिए CNC मशीनीकरण चुनौतियाँ और समाधान
मशीनीकरण चुनौतियाँ
एजिंग के बाद उच्च शक्ति
एज्ड Inconel 925 में कठोरता बढ़ जाती है (310 HB तक), जिससे अनुचित स्थितियों में टूल वियर तेजी से होता है और कटिंग एज चिपिंग हो सकती है।
वर्क हार्डनिंग और चिप चिपकाव
कम फीड या इंटरप्टेड ऑपरेशंस के दौरान वर्क हार्डन होने और बिल्ट-अप एज (BUE) बनने की मजबूत प्रवृत्ति।
ऊष्मा संचय
कम ताप चालकता टूल–वर्कपीस इंटरफेस पर अत्यधिक ऊष्मा पैदा करती है, जिसके लिए अनुकूलित कूलिंग रणनीतियाँ आवश्यक होती हैं।
अनुकूलित मशीनीकरण रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | CVD या PVD-कोटेड कार्बाइड, सर्मेट्स, या CBN | उच्च तापमान और वियर को सहन करता है |
कोटिंग | TiAlN या AlCrN (2–4 µm) | चिपकाव और थर्मल सॉफ्टनिंग को न्यूनतम करता है |
जियोमेट्री | पॉज़िटिव रेक (10–12°), होनड या चैम्फर्ड एजेस | चिप नियंत्रण सुधारता है और कटिंग फोर्स कम करता है |
कटिंग पैरामीटर (ISO 3685)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | DOC (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 20–35 | 0.20–0.30 | 2.0–3.0 | 80–100 |
फिनिशिंग | 40–65 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 100–150 |
मशीन्ड Inconel 925 भागों के लिए सतह उपचार
हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP)
HIP आंतरिक voids हटाता है और यांत्रिक गुणों को बढ़ाता है, खासकर कास्ट या फोर्ज्ड सबसी और प्रेशर-रेटेड घटकों के लिए।
हीट ट्रीटमेंट
हीट ट्रीटमेंट में 940–980°C पर सॉल्यूशन एनीलिंग के बाद 620–660°C पर 6–8 घंटे एजिंग शामिल है, ताकि प्रीसिपिटेशन हार्डनिंग अनुकूलित हो।
सुपरएलॉय वेल्डिंग
सुपरएलॉय वेल्डिंग कम-हीट-इनपुट GTAW और NiCrMo-3 फिलर वायर का उपयोग करती है, ताकि पोस्ट-वेल्ड स्ट्रेस करप्शन क्रैकिंग के विरुद्ध प्रतिरोध सुनिश्चित हो।
थर्मल बैरियर कोटिंग (TBC)
TBC कोटिंग जियोथर्मल या ऑफशोर टर्बाइन असेंबलीज़ जैसे उच्च-ऊष्मा वातावरण में Inconel 925 भागों की सुरक्षा के लिए लागू की जाती है।
इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनीकरण (EDM)
EDM हार्डन्ड सेक्शंस में यांत्रिक तनाव उत्पन्न किए बिना गहरे थ्रेड्स, स्लॉट्स और आंतरिक कैविटीज बनाने के लिए आदर्श है।
डीप होल ड्रिलिंग
डीप होल ड्रिलिंग ऑयल टूल मैंड्रेल्स, सब्स और ट्यूब्युलर फ्लो चैनल्स के लिए L/D ≥ 40:1 को सपोर्ट करती है, आंतरिक प्रेशर प्रतिरोध के साथ।
सामग्री परीक्षण और विश्लेषण
सामग्री परीक्षण में SSC और HIC परीक्षण (NACE TM0177), यांत्रिक गुण सत्यापन, और मैक्रो/माइक्रोस्ट्रक्चर मूल्यांकन शामिल है।
Inconel 925 घटकों के औद्योगिक अनुप्रयोग
तेल और गैस (सॉर सर्विस)
ट्यूबिंग हैंगर्स, डाउनहोल पैकर्स, सब्स और वाल्व।
ऑफशोर प्लेटफॉर्म्स और डीप वेल्स में उच्च-दाब H₂S और CO₂ एक्सपोज़र को सहन करता है।
मरीन इंजीनियरिंग
सीवॉटर-कूल्ड हीट एक्सचेंजर्स, वाल्व और राइज़र कनेक्टर्स।
खारे पानी में डूबे रहने पर उत्कृष्ट क्लोराइड और बायोफाउलिंग प्रतिरोध।
केमिकल और पेट्रोकेमिकल प्रोसेसिंग
स्क्रबर टॉवर्स, ब्राइन हीटर्स और एसिड-हैंडलिंग उपकरण।
अम्लीय और क्लोराइड-युक्त प्रोसेस माध्यम में पिटिंग और क्रेविस करप्शन का प्रतिरोध करता है।
न्यूक्लियर और जियोथर्मल ऊर्जा
हीट एक्सचेंज सिस्टम्स में प्रेशर-रिटेनिंग फास्टनर्स और कनेक्टर्स।
गरम, संक्षारक और रेडिएटेड वातावरण में प्रदर्शन बनाए रखता है।
संबंधित ब्लॉग एक्सप्लोर करें
