Incoloy800H הרכב כימי (N08810) סגסוגת בטמפרטורה גבוהה על בסיס ניקל
Incoloy 800h היא סגסוגת על בסיס ברזל ניקל מכיוון שחלק המסה של כרום גדול מ-12%. זה יכול להיקרא גם פלדה ללא חלודה. בשל ביצועיו המצוינים, נעשה בו שימוש נרחב בתעשייה הפטרוכימית. בפועל, תנאי תפעול מימן Incoloy 800 h נפוצים מאוד, כאשר העמידות בפני נזקי מימן חשובה מאוד לבטיחות הציוד. כיום ישנם מעט מחקרים על עמידות הפריכות המימן של אינולואי 800h, במיוחד הביצועים שלו בטמפרטורה גבוהה. העמידות בפני נזקי מימן במהלך פעולה ארוכת טווח בתנאי מימן בלחץ גבוה היא מצוינת. לכן, באמצעות ניסויים, נחקרו המאפיינים המכניים ושינויי המבנה המיקרו של הסגסוגת לאחר שמירה בטמפרטורה של כ-100 קילו-הרץ למשך 800 שעות בסביבת מימן בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, וניתחה עמידות הפגיעה במימן שלה.
תהליך בדיקה חומר הבדיקה נלקח ממימן במהירות של כ-100 קילו-הרץ ממפעל פטרוכימי. לקטע היציאה של צינור חימום הגז (מצב העבודה הגרוע ביותר) יש טמפרטורת פעולה של 50 מעלות ולחץ עבודה של 18.3 MPa. המדיום בצינור הוא מימן, המחמם את גז התנור בוער גז נפט נוזלי כדי להעביר חום. חומרי הבדיקה לתהליך הבדיקה נלקחו מקטע היציאה של צינור החימום בגז מימן של מפעל פטרוכימי בתדר של כ-100 קילו-הרץ (מצב העבודה הגרוע ביותר). טמפרטורת העבודה היא 50 מעלות ולחץ העבודה הוא 18.3 MPa. המדיום בצנרת הוא מימן, אשר מחומם ונשרף. גז גז נפט נוזלי להעברת חום.
בדיקת תכונה מכנית בדיקת המתיחה הושלמה במכונת בדיקה imtron 5869, וטמפרטורת הבדיקה הייתה טמפרטורת החדר ו-680 מעלות. בחר דגימה מלבנית בטמפרטורת החדר למתיחה בפרופורציה קצרה, ומדגם פרופורציה גלילי לדגימת מתיחה קצרה בטמפרטורה גבוהה. בדיקת ההשפעה נערכה על מכונת בדיקת פגיעה בטמפרטורה גבוהה של JBG-300. על מנת להבטיח את טמפרטורת הבדיקה, מהירות ההזנה היא 51.58 והטמפרטורה משתנה. זז ב-4-2 מעלות . טמפרטורת הבדיקה היא טמפרטורת החדר ו-680 מעלות, וגודל המדגם הוא גודל המדגם הסטנדרטי 56mnlx10 millx 10mill.
ניתוח מטאלוגרפי: קח דגימה מקבילית מלבנית לאורך כיוון העובי של צינור התנור, טוחן והבריק בנייר זכוכית, נקה באציטון, יבש בזמן, ואכלה אלקטרוליטית בחומצה אוקסלית. התבוננו וצלמו תחת מיקרוסקופ אופטי 500x.
בדיקת תכונה מכנית התוצאות של בדיקת מתיחה ובדיקת תכונת השפעה מוצגות בטבלה 2 ובטבלה 3 בהתאמה. תוצאות בדיקת המתיחה הושוו לתקן ASTM B 408 409 ונמצא שהתכונות המכניות של בדיקת המתיחה בטמפרטורה גבוהה בזמן קצר היו נמוכות מהנתונים שסופקו. מאפייני מתיחה מכאניים בטמפרטורת החדר מדווחים גבוהים יותר מנתונים סטנדרטיים. לחומר השולחן יש תכונות מכניות טובות בטמפרטורת החדר, אך בטמפרטורות גבוהות תכונותיו המכאניות לטווח קצר יורדות באנרגיה ונראות שביר במידה מסוימת. לגבי קשיחות ההשפעה, קשיחות ההשפעה שומרת על ערכים גבוהים גם בטמפרטורות רגילות וגם בטמפרטורות גבוהות.
בטמפרטורות גבוהות, מימן יגרום לדרגות שונות של נזקי מימן לפלדה, לרבות התפרקות מימן, קורוזיה מימן ופיצוח הנגרם על ידי מימן. שבירות מימן מימן אינו מגיב כימית עם רכיבי הפלדה בשלב זה. חוזק המתיחה של הפלדה לא משתנה הרבה, אבל הפלסטיות פוחתת. הוא הופך שביר בטמפרטורת החדר. קורוזיה מימן היא דיפוזיה של מימן לתוך הפלדה תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים. מתאחד עם הפחמן שבפלדה ויוצר מתאן, המצטבר בגבולות התבואה ובחללים סמוכים. חללים, תכלילים וחוסר רציפות אחרים יוצרים חללי מתאן, והלחץ ממשיך לעלות, ויוצר סדקים קטנים ואפילו בועות שהופכות לאחר מכן לסדקים ולרווחים גדולים יותר. קורוזיה מימן יכולה גם decarburize פלדה. קורוזיה מימן מחולקת בדרך כלל לתקופה סמויה, תקופת קורוזיה מהירה ותקופת רוויה. התכונות המכניות של פלדה לפני קורוזיה מימן לא השתנו הרבה. שימוש מאוחר יותר בפלדה יפחית ברצינות את התכונות המכניות. ההשפעות על תכונות מכניות מדורגות לפי סדר חומרה: זחילה (חוזק מתמשך), קשיחות פגיעה, משיכות וחוזק מתיחה.
באופן כללי, רק זחילה נחשבת לפלדות הפועלות בטמפרטורות גבוהות לפרקי זמן ארוכים. תכונות מכניות הנחשפות לטמפרטורות גבוהות לפרק זמן קצר ישתפרו עם הזמן. אבל ירד משמעותית. תכונות מכניות בטמפרטורת החדר אינן עולות עם הזמן אך יפחתו משמעותית אם יש נזק מימן לחומר. התכונות המכניות שלו. בבדיקה זו, החומר נחשף למימן בטמפרטורה ובלחץ גבוהים, והוגש במהירות של כמעט 100 קילו-הרץ, שבמהלכם הוא חווה לחץ ותנודות טמפרטורה ומצבים מורכבים אחרים. על פי תוצאות הבדיקה של תכונות מכניות, ניתן לראות שתכונות המתיחה ותכונות ההשפעה בטמפרטורת החדר אינן ברורות. שינוי; תכונות המתיחה לטווח קצר יורדות בטמפרטורות גבוהות ומראות מידה מסוימת של שבירות. עבור נירוסטה אוסטניטית שנמצאת בשירות בטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב, קשיחות ההשפעה בטמפרטורה גבוהה עדיין תישאר ברמה גבוהה לאחר ששינוי כימי עשוי להוביל לשקיעת פחמן בין-גרגירי. בהשוואה לתכונות המכניות ומאפייני השפלה של פלדה הנגרמת על ידי נזקי מימן, Incoloy 800h כמעט ואינה מציגה נזקי מימן, כגון שבירות מימן וקורוזיה מימן.
