هاینس 230

هاینس 230 یک آلیاژ(سوپرآلیاژ) نیکل کروم و تنگستن است که متعلق به گروه آلیاژ درجه حرارت بالا، مقاوم در برابر اکسیداسیون و استحکام بالا است. می توان آن را به طور موثر در دماهای تا 1149 درجه سانتی گراد (2100 درجه فارنهایت) استفاده کرد.

ویژگی های اصلی هاینس 230

مقاومت عالی در دمای بالا، پایداری حرارتی و مقاومت در برابر محیط

آلیاژ هاینس 230 یک آلیاژ نیکل، کروم، تنگستن، مولیبدن است که ترکیبی از استحکام عالی در دمای بالا، مقاومت فوق‌العاده در برابر محیط‌های اکسیدکننده تا دمای 2100 درجه فارنهایت (1149 درجه سانتی‌گراد) برای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، مقاومت برتر در برابر نیتریدینگ است. محیط و پایداری حرارتی عالی در دراز مدت. به راحتی ساخته و شکل می گیرد و قابل ریخته گری است. سایر ویژگی‌های جذاب شامل ویژگی‌های انبساط حرارتی پایین‌تر نسبت به اکثر آلیاژهای با دمای بالا، و مقاومت بارز در برابر درشت شدن دانه با قرار گرفتن طولانی‌مدت در دماهای بالا است.

به راحتی ساخته می شود

آلیاژ هاینس 230 دارای ویژگی های شکل دهی و جوشکاری عالی است. ممکن است آهنگری یا گرم کار شود، مشروط بر اینکه در دمای 2150 درجه فارنهایت (1177 درجه سانتیگراد) برای مدت زمان کافی برای رساندن کل قطعه به دما نگه داشته شود. به عنوان یک نتیجه از شکل پذیری خوب آن، آلیاژ 230® نیز به راحتی با کار سرد تشکیل می شود. تمام قطعات گرم یا سرد باید آنیل شده و به سرعت سرد شوند تا بهترین تعادل خواص را بازیابی کنند. این آلیاژ را می توان با تکنیک های مختلفی از جمله قوس تنگستن گازی (GTAW)، قوس فلزی گازی (GMAW) و جوشکاری مقاومتی جوش داد.

حرارت درمانی

آلیاژ هاینس 230 در شرایط عملیات حرارتی محلول ارائه می شود، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. این آلیاژ در محدوده 2150 تا 2275 درجه فارنهایت (1177 تا 1246 درجه سانتیگراد) تحت عملیات حرارتی محلول قرار می گیرد و برای خواص بهینه به سرعت سرد یا با آب خاموش می شود. بازپخت در دماهای کمتر از دمای عملیات حرارتی محلول، مقداری رسوب کاربید در آلیاژ 230 ایجاد می کند که ممکن است اندکی بر استحکام و شکل پذیری آلیاژ تأثیر بگذارد.

ریخته گری

آلیاژ هاینس 230 ممکن است با استفاده از قالب های سنتی ماسه ذوب هوا یا روش های ریخته گری سرمایه گذاری با ذوب خلاء ریخته گری شود. سطوح سیلیکون در انتهای محدوده مشخصات برای افزایش سیالیت توصیه می شود. بسته به نیازهای دارایی، ریخته گری ها ممکن است در شرایط ریخته گری یا محلول عملیات حرارتی استفاده شوند.

برنامه های کاربردی

آلیاژ هاینس 230 خواصی را با هم ترکیب می کند که آن را برای طیف گسترده ای از کاربردهای قطعات در صنایع هوافضا و نیرو مناسب می کند. برای قوطی های احتراق، کانال های انتقال، نگهدارنده های شعله، غلاف های ترموکوپل و سایر اجزای مهم توربین گاز استفاده می شود. در صنعت فرآیند شیمیایی، آلیاژ 230® برای پشتیبانی از شبکه کاتالیست در مشعل های آمونیاکی، لوله های محافظ ترموکوپل با استحکام بالا، مبدل های حرارتی با دمای بالا، کانال ها، دم های با دمای بالا، و سایر اجزای داخلی فرآیند کلیدی استفاده می شود.

در صنعت گرمایش صنعتی، کاربردهای آلیاژ 230 شامل قفسه‌های کوره، زنجیر و وسایل، پوشش‌های شعله مشعل، قطعات داخلی احیاگر، دمپرها، قطعات داخلی کوره نیتریدینگ، سبدهای عملیات حرارتی، رنده‌ها، سینی‌ها، لوله‌های اسپارگر، لوله‌های محافظ ترموکوپل، لوله‌های داخلی سیکلون، و خیلی بیشتر.

ترکیب شیمیایی هاینس 230

قدرت خزش

آلیاژ هاینس 230 یک ماده تقویت شده با محلول جامد است که استحکام عالی در دمای بالا را با قابلیت ساخت خوب در دمای اتاق ترکیب می کند. به ویژه برای کاربردهای طولانی مدت در دماهای 1200 درجه فارنهایت (650 درجه سانتیگراد) یا بیشتر مؤثر است و بسته به دما می تواند از فولادهای ضد زنگ و آلیاژهای نیکل تا 100 تا 1 دوام بیاورد. از طرف دیگر، استحکام بالاتر آلیاژ 230 امکان استفاده از ضخامت بخش طراحی را تا 75 درصد نازک‌تر از آلیاژهای کمتر و بدون از دست دادن قابلیت تحمل بار می‌دهد.

خستگی سیکل کم

آلیاژ هاینس 230 خواص خستگی کم سیکل عالی را در دمای بالا نشان می دهد. نتایج نشان‌داده‌شده در زیر برای آزمایش‌های کنترل‌شده با کرنش است که در محدوده دمایی 800 تا 1800 درجه فارنهایت (425 تا 980 درجه سانتی‌گراد) اجرا می‌شوند. نمونه ها از صفحه ماشینکاری شدند. آزمایش ها با کرنش کاملا معکوس (R=-1) در فرکانس 20 cpm (0.33 هرتز) اجرا شد.

ویژگی های خستگی سیکل پایین مقایسه ای

نمودار زیر عمر خستگی چرخه پایین تعدادی از آلیاژهای آزمایش شده در 800 درجه فارنهایت (427 درجه سانتیگراد) را در هر دو شرایط دریافت شده و 1400 درجه فارنهایت (760 درجه سانتیگراد) / 1000 ساعت قبل از قرار گرفتن در معرض مقایسه می کند. پس از قرار گرفتن در معرض برای نمونه های در معرض، نمونه ها از صفحه یا نوار ماشین کاری شدند. آزمایشات مجدداً با کرنش کاملا معکوس (R=-1) در فرکانس 20 cpm (0.33 هرتز) اجرا شد. TSR = محدوده کرنش کل.

پایداری دمایی هاینس 230

استیل هاینس 230 پس از قرار گرفتن در معرض حرارتی طولانی مدت در دماهای متوسط، انعطاف پذیری عالی را نشان می دهد. حتی پس از 16000 ساعت قرار گرفتن در معرض در دماهای 1200 تا 1600 درجه فارنهایت (649 تا 871 درجه سانتیگراد) فاز سیگما، فاز مو یا دیگر تشکیل فازهای مضر را نشان نمی دهد. فازهای اصلی که از محلول جامد رسوب می کنند همه کاربید هستند. این به طور قابل توجهی با بسیاری دیگر از سوپرآلیاژهای تقویت شده با محلول جامد مانند آلیاژ HAYNES® 188، آلیاژ HAYNES® 625 و آلیاژ HASTELLOY® X در تضاد است. این آلیاژها همگی فازهای مضر را رسوب می دهند که هم انعطاف پذیری کششی و هم مقاومت ضربه را مختل می کند.

مقاومت کربوریزاسیون

هاینس 230 در مقایسه با بسیاری از آلیاژهای صنعتی دیگر مقاومت خوبی در برابر کربوریزه شدن از خود نشان می دهد. نتایج آزمایش برای 500 ساعت قرار گرفتن در معرض گرافیت بسته بندی شده در 1800 درجه فارنهایت (980 درجه سانتیگراد) تولید شد. جذب کربن با آنالیز شیمیایی نمونه‌ها قبل و بعد از قرار گرفتن در معرض و آگاهی از منطقه نمونه در معرض تعیین شد.

مقاومت در برابر خوردگی آبی

کوپن ها برای چهار دوره 24 ساعته در اسیدهای مختلف در دماهای اعلام شده قرار گرفتند و نرخ خوردگی عمومی از اندازه گیری های تغییر وزن محاسبه شد.

جوشکاری هاینس 230

آلیاژ هاینس 230 به آسانی توسط جوشکاری قوسی تنگستن گازی (GTAW)، جوشکاری قوس فلزی گازی (GMAW)، جوشکاری قوس فلزی محافظت شده (SMAW) و تکنیک های جوشکاری مقاومتی جوش داده می شود. ویژگی های جوشکاری آن مشابه با آلیاژ HASTELLOY® X است. جوشکاری با قوس زیردریایی (SAW) توصیه نمی‌شود، زیرا این فرآیند با گرمای زیاد ورودی به فلز پایه و خنک شدن آهسته جوش مشخص می‌شود. این عوامل می توانند مهار جوش را افزایش داده و باعث ایجاد ترک شوند.

آماده سازی فلز پایه

قبل از هر گونه عملیات جوشکاری، سطح جوش و نواحی مجاور آن باید با یک حلال مناسب به طور کامل تمیز شوند. تمام گریس ها، روغن ها، روغن های برش، آثار مداد رنگی، محلول های ماشین کاری، محصولات خوردگی، رنگ، رسوب، محلول های نفوذ کننده رنگ و سایر مواد خارجی باید به طور کامل حذف شوند. ترجیح داده می شود، اما ضروری نیست، که آلیاژ در هنگام جوشکاری در شرایط آنیل شده با محلول باشد.

انتخاب فلز پرکننده

آلیاژ هاینس 230 برای اتصال آلیاژ 230 با جوش قوس تنگستن گاز یا گاز قوس فلزی توصیه می شود. الکترودهای روکش دار از آلیاژ 230 وات نیز برای جوشکاری قوس فلزی محافظت شده در دسترس هستند. برای اتصال فلز غیر مشابه آلیاژ 230 به مواد پایه نیکل، کبالت یا آهن، سیم پرکننده 230 واتی، آلیاژ HAYNES 556™ (AWS A5.9 ER3556، AMS 5831)، آلیاژ HASTELLOY S (AMS 5838) یا HASTELLOY S بسته به مورد خاص ممکن است همه محصولات جوشکاری آلیاژ W (AMS 5786, 5787) در نظر گرفته شوند. لطفاً برای اطلاعات بیشتر اینجا یا راهنمای هوشمند جوشکاری هاینز را کلیک کنید.

پیش گرم کردن، دمای بین پاس، و عملیات حرارتی پس از جوشکاری

پیش گرمایش لازم نیست. پیش گرم کردن به طور کلی به عنوان دمای اتاق (شرایط معمول فروشگاه) مشخص می شود. دمای بینگذر باید زیر 200 درجه فارنهایت (93 درجه سانتیگراد) حفظ شود. در صورت نیاز می‌توان از روش‌های خنک‌کننده کمکی بین پاس‌های جوش استفاده کرد، مشروط بر اینکه چنین روش‌هایی آلاینده وارد نکنند. عملیات حرارتی پس از جوش به طور کلی برای آلیاژ 230 مورد نیاز نیست.

پارامترهای اسمی جوشکاری

جزئیات مربوط به جوش GTAW، GMAW و SMAW در اینجا آورده شده است. پارامترهای اسمی جوش به عنوان راهنمایی برای انجام عملیات معمولی ارائه شده و بر اساس شرایط جوش مورد استفاده در آزمایشگاه های ما است.