alaşım 20 / ABD N08020 / W.Nr. 2.4660: Bar, Çarşaf, Plaka, Boru, Boru, Bağlantı parçaları, Flanşlar

Alaşıma Giriş 20

alaşım 20, UNS N08020 veya W.NR olarak da bilinir. 2.4660, bakır ve molibden ilaveleri ile bir nikel-demir kromyum östenitik alaşımdır, Olağanüstü için tasarlanmış korozyon direnç, özellikle sülfürik aside karşı. Genellikle marangoz olarak adlandırılır 20 veya Incoloy alaşımı 20, Büyükbranalar arası korozyona direnmek için niyobyum ile stabilize edilir, sert kimyasal ortamlar için çok yönlü bir malzeme haline getirmek. Çeşitli şekillerde mevcuttur - Bar, çarşaf, tabak, Boru, boru, bağlantı parçaları, ve flanşlar - alaşım 20 kimyasal işleme gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılır, Petrokimya, eczacılığa ait, ve gıda işleme. Çukurlamaya direnme yeteneği, çatlak korozyonu, ve klorür gerilim korozyon çatlaması (SCC) Isı eşanjörleri gibi uygulamalar için ideal, Karıştırma Tankları, ve boru sistemleri.

Alaşımın nikel içeriği (32-38%) Paslanmaz çelik ve nikel alaşımı arasındaki sınıra yerleştirir, Inconel gibi yüksek-nikel alaşımlara uygun maliyetli bir alternatif sunmak 625 Aşındırıcı ortamda standart paslanmaz çeliklerden daha iyi performans gösterirken. Mekanik özellikleri ve üretilebilirliği, karmaşık bileşenlere dönüştürülmesini sağlar, flanşlar ve bağlantı parçaları gibi, Mükemmel Kaynaklanabilirlik ile. Bu makale, Alaşım 20’nin kimyasal bileşiminin ayrıntılı bir analizini sunmaktadır., Mekanik Özellikler, korozyon direnci, üretim süreçleri, uygulamalar, ve çeşitli formlarında boyutsal toleranslar, Inconel ile karşılaştırmalarla 625, Incoloy 901, ASTM A671 CC60, ve API 5L PSL2 BNS. Tablolar Mühendislik Referansı için Anahtar Parametreleri Özetleyin, Bu süper alaşımın yeteneklerini kapsamlı bir şekilde anlamasını sağlamak.

Kimyasal bileşim ve malzeme analizi

Alaşım 20’nin kimyasal bileşimi korozyon direnci ve stabilitesi için uyarlanmıştır. Nikel içerir (32.0-38.0%), krom (19.0-21.0%), molibden (2.0-3.0%), Bakır (3.0-4.0%), ütü (denge, ~% 29.85 dakika), karbon (≤0.07), manganez (≤% 2,0), silikon (≤%1,0), fosfor (≤0.045%), kükürt (≤0.035%), ve niobium artı tantal (8XC 1.0%). Yüksek nikel içeriği, asitlerin azaltılmasına karşı direnci arttırır, Krom, pasif bir oksit tabakası yoluyla oksidasyon direnci sağlar. Molibden ve bakır çukur ve çatlak korozyon direncini iyileştirin, özellikle sülfürik asit ortamlarında. Niyobyum alaşımı duyarlılaşmaya karşı stabilize eder, Kaynak sırasında büyük korozyonun önlenmesi.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625 (58% min nikel, 8-10% molibden), alaşım 20 daha düşük nikel ve molibden ama daha yüksek bakır, Sülfürik aside daha dirençli ancak aşırı yüksek sıcaklık korozyonu için daha az uygun. Incoloy 901 (40-45% Nikel, 11-14% krom) bakır eksik, Asit ortamlarındaki etkinliğini azaltmak. ASTM A671 CC60 (0.04-0.27% karbon, 0.85-1.20% manganez) ve API 5L PSL2 BNS (≤0.12 Karbon, ≤1.20% manganez) minimal alaşımlı karbon çeliklerdir, korozyon koruması için kaplamalara güvenmek. Alaşım 20’nin östenitik yapısı süneklik ve tokluk sağlar, ve düşük karbon içeriği karbür yağışını en aza indirir, Kimyasal bitkilerde borular ve bağlantı parçaları gibi kaynaklı bileşenler için uygun hale getirmek. Kompozisyon maliyet ve performansı dengeler, Standart paslanmaz çeliklere kıyasla spesifik asit-ağır uygulamalar için üstün korozyon direnci sunmak.

Mekanik Özellikler

alaşım 20 Sağlam mekanik özellikler sergiler, talepkar endüstriyel uygulamalar için uygun. Tavlanmış durumda, minimum gerilme mukavemetine sahiptir 551 MPa (80 ve kitap), verim gücü 241 MPa (35 ve kitap), ve uzaması 30%, Alanının azaltılmasıyla 50% çubuklar için. Sertlik tipik olarak 160-200 Brinell. Bu özellikler çubuklar gibi formlar arasında tutarlıdır, çarşaflar, plakalar, Boru, Borular, bağlantı parçaları, ve flanşlar, ASTM B473'te belirtildiği gibi (Barlar), B463 (çarşaflar/tabaklar), ve b366 (bağlantı parçaları). Alaşım, 1000 ° F'ye kadar yüksek sıcaklıklarda mukavemet ve sünekliği korur (538° C), ASME sınırlamalarına göre, Isı eşanjörleri ve işlem boruları için uygun hale getirmek.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625 (gerilme 827 MPa, Yol ver 414 MPa), alaşım 20 asit ortamlarında daha düşük mukavemet ancak daha iyi üretilebilirliğe sahiptir. Incoloy 901 (Çekme ~ 1150 MPa) Daha yüksek güç sunar, ancak sülfürik asitte korozyona eğilimlidir. ASTM A671 CC60 (gerilme 415-550 MPa, Yol ver 220 MPa) ve API 5L PSL2 BNS (gerilme 415-760 MPa, Yol ver 245 MPa) daha zayıf ve farklı uygulamalar için tasarlanmıştır (düşük sıcaklık ve ekşi servis boru hatları, sırasıyla). alaşım 20 gerilmeye uğrar, darbe, ve güvenilirliği sağlamak için sertlik testi. Mekanik özellikleri, flanşlar ve bağlantı parçaları gibi yapısal bileşenlerde kullanımını destekliyor, ılımlı mukavemet ve yüksek korozyon direncinin gerekli olduğu yerlerde, Kimyasal ve deniz ortamlarında dayanıklılığı sağlamak.

Korozyon direnç özellikleri

alaşım 20 olağanüstü korozyon direnci için tasarlanmıştır, özellikle sülfürik asit ortamlarında, Fosforda iyi performansla, nitrik, ve klorür içeren ortam. Çukurlaşma direnci eşdeğeri sayısı (ODUN) yaklaşık olarak 34, çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı güçlü bir direnç gösteren. Alaşım, klorür gerilim korozyon çatlamasına neredeyse bağışıktır, Deniz ve kimyasal işleme uygulamaları için uygun hale getirmek. Bakır sülfürik aside karşı direnci arttırır, molibden klorürlerde çukurlaşmaya karşı korurken. Niyobyum stabilizasyonu, borular ve bağlantı parçaları gibi kaynaklı bileşenlerde taneler arası korozyonu önler. Sıcak sülfürik asitte korozyon oranları düşüktür (0.1-0.5 mm/yıl), Çukurlaşmanın artabileceği yüksek klorür ortamlarında dikkatli olmasına rağmen.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625 (Ahşap ~ 52), alaşım 20 aşırı aşındırıcılara daha az dirençlidir, ancak sülfürik asitte mükemmeldir. Incoloy 901, düşük molibden ile, çukurlaşmaya karşı daha az etkilidir. ASTM A671 CC60 ve API 5L PSL2 BNS, Her iki karbon çelik, Korozyona direnmek için epoksi veya polietilen gibi kaplamalar gerektirir, Alloy 20’nin doğal direnciden farklı olarak. Alaşımın turşu tanklarındaki performansı, reaktör gemileri, ve gıda işleme ekipmanı güvenilirliğini vurgular. Dış kaplamalar agresif ortamlarda uzun ömürlülüğü daha da artırabilir, Ancak içsel özellikleri, baca gazının desülfürizasyonu ve farmasötik işleme gibi uygulamalar için tercih edilen bir seçim haline getiriyor, korozyon direncinin kritik olduğu yer.

İmalat ve işleme

alaşım 20 vakum indüksiyon eritme veya elektrik ark fırınları kullanılarak üretilir, ardından çubuklar üretmek için sıcak veya soğuk çalışma, çarşaflar, plakalar, Boru, Borular, bağlantı parçaları, ve flanşlar. Sıcak çalışma 2100-2250 ° F'de yapılır (1149-1232° C) iş sertleşmesini önlemek için, 1700-1850 ° F'de tavlama ile (927-1010° C) sünekliği geri kazanmak için. Soğuk çalışma, çubuklar ve çarşaflar için gücü arttırır, korozyon direncini artırmak için stres hafifletme veya çözüm tavlama izleme. Kaynak GTAW gibi teknikleri kullanır, GMAW, veya eşleşen dolgu metalleri ile Smaw (Örneğin., ER320LR), minimum karbür yağışını sağlamak. İşleme, alaşımın yüksek kesme mukavemeti nedeniyle sert kurulumlar ve karbür aletleri gerektirir.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625, benzer ama daha hassas ısı işlemleri gerektiren, alaşım 20 düşük nikel içeriği nedeniyle imal etmek daha kolay. Incoloy 901’in Yağış Sertleşmesi İşlemeyi Karmaşıklaştırır, ASTM A671 CC60 ve API 5L PSL2 BNS daha basit karbon çelik kaynağı kullanırken (Örneğin., EFW, LSAW). Alaşım 20’nin formları ASTM standartlarına göre üretildi: B473 (Barlar), B463 (çarşaflar/tabaklar), B729/B464 (Kesintisiz/kaynaklı borular), B468 (tüpler), ve b366 (bağlantı parçaları). Tahribatsız test (API vidalı çelik boru avantajları ve dezavantajları, radyografik) Kalite sağlar, özellikle kaynaklı borular ve bağlantı parçaları için. Alaşımın üretilebilirliği, dirsekler gibi karmaşık bileşenleri destekler, tee, ve flanşlar, Kesin şekillendirme ve kaynağın gerekli olduğu kimyasal ve petrokimya sistemleri için çok yönlü hale getirme.

Uygulamalar

alaşım 20 çeşitli şekillerde korozyon direnci ve çok yönlülüğü nedeniyle endüstriler arasında yaygın olarak kullanılmaktadır.. Taşıyıcılar için çubuklar kullanılır, valf gövdeleri, ve kimyasal işlemede pompa şaftları. Tabakalar ve plakalar, farmasötik ve gıda endüstrilerinde depolama tankları ve reaktör kapları için kaplama görevi görür. Isı eşanjörlerinde boru ve borular kritiktir, işlem boruları, ve turşu ekipmanı, Sülfürik ve fosforik asitlerin kullanılması. Bağlantı parçaları (Örneğin., dirsekler, tee, reducers) ve flanşlar petrokimyasal ve deniz uygulamalarında boru sistemlerini bağlayın. Belirli kullanımlar kabarcık kapakları içerir, Karıştırma Tankları, ve baca gazı desülfürizasyonu için ekipman, kükürt bileşiklerine karşı direnç hayati önem taşıyor.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625, havacılık ve şiddetli deniz ortamlarında kullanılır, alaşım 20 asit-ağır uygulamaları daha düşük maliyetle hedefler. Incoloy 901 yüksek sıcaklık havacılık ile sınırlıdır, Asit direnci eksik. ASTM A671 CC60, düşük sıcaklıklı boru hatları içindir, ve ekşi gaz hatları için API 5L PSL2 BNS, Ne Alloy 20’nin korozyon direnci sunuyor. Alaşımın sentetik kauçuk üretiminde kullanımı, boya üretimi, ve farmasötik ekipman uyarlanabilirliğini vurgular. Karmaşık bağlantı parçaları ve flanşlar halinde üretilme yeteneği, zorlu ortamlarda güvenilir performans sağlar, Kimyasal ve gıda işleme tesislerinde bakım maliyetlerinin azaltılması ve sistemin uzun ömürlülüğü.

Boyutsal Toleranslar

Alaşım için boyutsal toleranslar 20 Hassasiyeti sağlamak için ürünler ASTM standartlarına göre belirtilir. Barlar (ASTM B473) arasında değişir 5 mm için 500 mm çapında, küçük çaplar için ± 0.1 mm ve daha büyük olanlar için ±% 1 toleranslarla. Çarşaflar ve tabaklar (ASTM B463) kalınlıkları olmak 0.5-10 mm (soğuk) ve 3-200 mm (haddelenmiş), ince tabakalar için ± 0.1 mm ve kalın plakalar için ± 1.5 mm toleranslar. Kesintisiz borular/tüpler (B729) ve kaynaklı borular/tüpler (B464/B468) arasında değişir 0.5-8 çapı inç, OD toleransları ±% 0.5 ve duvar kalınlığı ±% 10. Bağlantı parçaları (B366) ve flanşlar takip ediyor ASME B16.9/B16.5, küçük bağlantı parçaları için ± 1 mm toleranslar ve büyük flanşlar için ± 3 mm.

Inconel ile karşılaştırıldığında 625 (ASTM B446: Çubuklar için ± 0.25 mm), alaşım 20 benzer toleranslara sahiptir, ancak makinesinin daha kolay olduğu. Incoloy 901 Havacılık ve uzay hassasiyeti için daha sıkı kontroller gerektirir. ASTM A671 CC60 (±% 0.5) ve API 5L PSL2 BNS (±% 0.75) daha büyük boru hattı boyutları nedeniyle daha gevşek toleranslar var. Alaşım 20’nin toleransları karmaşık sistemlerde uyumluluğu sağlar, Son bitişlerle (Örneğin., eğimli, dişli) Kaynak ve montaj için ASME standartlarını karşılamak. Bu özellikler, kimyasal boru ve ilaç ekipmanı gibi uygulamalarda güvenilir kurulumu garanti eder, Operasyonel sorunları en aza indirmek.

Teknik özellikler ve parametre tablosu

Aşağıdaki tablo, alaşım için anahtar parametreleri özetlemektedir 20 Çeşitli formlarında, Mühendisler için bir referans sağlamak.

Bu tablo, Alloy 20’nin özelliklerine özlü bir genel bakış sağlar, Tasarım ve tedarik kararlarında yardımcı olmak.

Diğer alaşımlarla karşılaştırma

alaşım 20 inconel ile karşılaştırılır 625, Incoloy 901, ASTM A671 CC60, ve performansı için API 5L PSL2 BNS. İnkonel 625 (gerilme 827 MPa, Ahşap ~ 52) Yüksek sıcaklık ve klorür ortamlarında üstün korozyon direnci sunar, ancak daha pahalıdır. Incoloy 901 (Çekme ~ 1150 MPa) Yüksek sıcaklık mukavemetinde mükemmel ancak asit direncinden yoksun. ASTM A671 CC60 (gerilme 415-550 MPa) düşük sıcaklıklı boru hatları içindir, korozyon için kaplamalar gerektiriyor. API 5L PSL2 BNS (gerilme 415-760 MPa) ekşi servis için optimize edilmiş ancak genel asit direnci için değil. Alaşım 20’nin korozyon direnci dengesi, gücü, ve maliyet onu sülfürik asit-ağır uygulamalar için ideal hale getirir, Belirli ortamlarda karbon çeliklerden daha iyi performans gösteren ve yüksek nikel alaşımlarla rekabet etmek.

Zorluklar ve Sınırlamalar

alaşım 20 Yüksek klorür ortamlarında zorluklar, çukur korozyonunun oluşabileceği yerler, Dikkatli tasarım ve izleme gerektiren. 1000 ° F sıcaklık sınırı (538° C) Inconel'e kıyasla yüksek ısı uygulamalarında kullanımı kısıtlar 625 (1800 ° F'ye kadar). İş sertleştirilmesi nedeniyle işleme zordur, Keskin aletler ve düşük kesme hızları gerektiren. ASTM A671 CC60 veya API 5L BNS gibi karbon çeliklerle karşılaştırıldığında, alaşım 20 daha pahalı, kullanımını korozyon direncinin kritik olduğu uygulamalarla sınırlamak. Kaynak kontaminasyonu önlemek için temiz yüzeyler gerektirir, ve paslanmaz çeliklere kıyasla yüksek maliyetler bir bariyer olabilir. Bu zorluklar uygun imalat teknikleri ile hafifletilir, İç Kaplamalı Boru, ve uygulamaya özgü tasarım, Kimyasal ve deniz sistemlerinde güvenilirliğin sağlanması.

Gelecekteki eğilimler ve yenilikler

Alaşımın geleceği 20 imalat ve uygulamalardaki gelişmeleri içerir. Özel bağlantı parçaları ve flanşlar için katkı üretimi araştırılıyor, Atıkların azaltılması ve karmaşık tasarımların sağlanması. Geliştirilmiş kaynak teknikleri, Lazer kaynağı gibi, Borular ve borular için eklem bütünlüğünü geliştirin. Nanoteknoloji tabanlı kaplamalar, yüksek klorür ortamlarında korozyon direncini iyileştiriyor, hizmet ömrünü uzatmak. Alaşımın sürdürülebilir endüstrilerde kullanımı, yeşil kimyasal işleme ve gıda üretimi gibi, toksisitesi ve dayanıklılığı nedeniyle büyüyor. Inconel 625’in Havacılık ve Uzay’a Odaklanmasıyla karşılaştırıldığında, alaşım 20 kimyasal ve farmasötik yenilikleri hedefler. ASTM A671 ve API 5L malzemeleri kaplama gelişmelerini görüyor, Ancak alaşım 20’nin doğal direnci yüksek değerli uygulamalar için konumlandırır. Korozyon ve stres için dijital izleme, güvenilirliğini daha da artıracaktır, aşındırıcı ortamlarda sürekli alaka düzeyini sağlamak.

Sonuç

alaşım 20 (ABD N08020, W.Nr. 2.4660) mükemmel korozyon direncine sahip çok yönlü bir nikel-demir krom alaşımıdır, özellikle sülfürik asit ortamlarında. Barlarda mevcuttur, çarşaflar, plakalar, Boru, Borular, bağlantı parçaları, ve flanşlar, Kimyasal hizmet verir, eczacılığa ait, ve gıda işleme endüstrileri. Mekanik özellikleri (551 MPA gerilme, 241 MPA verimi) ve Üretilebilirlik Desteği Karmaşık bileşenler, korozyon direnci (Ahşap ~ 34) ASTM A671 CC60 ve API 5L PSL2 BNS gibi karbon çeliklerden daha iyi performans gösterir. Inconel ile karşılaştırıldığında 625 ve Incoloy 901, maliyet etkin asit direnci sunar. Sağlanan tablo temel verileri özetler, yardım mühendisleri. Üretim ve kaplamalardaki gelecekteki yenilikler faydasını artıracaktır, Alaşım sağlamak 20 zorlu ortamlar için kritik bir malzeme olmaya devam ediyor.

[](Tasarım geometrisinin bir fonksiyonu olarak nispi sızdırmazlık performansı oluşturmak için muhafaza-boru bağlantılarının sonlu eleman analizine standart bir yaklaşım://www.textronsteelalloys.com/alloy-20-round-bar-uns-n08020-2-4660/)[](Tasarım geometrisinin bir fonksiyonu olarak nispi sızdırmazlık performansı oluşturmak için muhafaza-boru bağlantılarının sonlu eleman analizine standart bir yaklaşım://megamex.com/alloy-20/)