Tổng quan toàn diện về Ống liền mạch ASTM B163 N02200: Tính chất, Sản xuất và Ứng dụng

Giới thiệu

Thành phần và Phân loại Vật liệu

• Niken (Ni): ≥99,0% (thường là 99,2–99,8%)
• Carbon (C): ≤0,15% (để giảm kết tủa cacbua)
• Mangan (Mn): ≤0,35% (tăng cường khả năng gia công)
• Sắt (Fe): ≤0,40% (tạp chất vết)
• Silic (Si): ≤0,35% (tạp chất vết)
• Lưu huỳnh (S) và Phốt pho (P): ≤0,015% mỗi loại (giảm thiểu độ giòn).

Các tính chất chính của Ống liền mạch ASTM B163 N02200

1. Khả năng chống ăn mòn

• Dung dịch trung tính và kiềm: Kháng natri hydroxit (NaOH), kali hydroxit (KOH) và amoni hydroxit (NH₄OH) ở nhiệt độ lên đến 100°C (212°F).
• Axit không oxy hóa: Thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với axit sulfuric loãng (H₂SO₄) và axit clohydric (HCl) ở nồng độ thấp (≤10%).
• Môi trường chứa clorua: Chịu được sự ăn mòn rỗ và kẽ hở trong nước biển và nước muối, mặc dù ít kháng hơn các hợp kim niken cao hơn như Hợp kim 625.
• Quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao: Duy trì sự ổn định trong không khí lên đến 600°C (1112°F), tạo thành một lớp oxit thụ động ức chế sự suy thoái hơn nữa.

2. Tính chất cơ học

• Độ bền kéo: ~380–550 MPa (55–80 ksi) ở nhiệt độ phòng; duy trì ~50% độ bền ở 600°C (1112°F).
• Độ bền chảy: ~105–240 MPa (15–35 ksi) ở nhiệt độ phòng.
• Độ giãn dài: ≥30% (cho thấy độ dẻo tốt để tạo hình và uốn).
• Độ cứng: Độ cứng Brinell (HBW) là 95–120, có thể tăng lên thông qua gia công nguội nhưng thường được ủ để phục hồi độ dẻo.

3. Độ dẫn nhiệt và điện

4. Đặc tính chế tạo

• Tạo hình: Có thể uốn, loe hoặc kéo sâu mà không bị nứt, ngay cả ở nhiệt độ phòng.
• Hàn: Tương thích với hàn hồ quang vonfram khí (GTAW/TIG), hàn hồ quang kim loại khí (GMAW/MIG) và hàn điện trở. Kim loại phụ như ENi-1 (AWS A5.14) được khuyến nghị để duy trì khả năng chống ăn mòn.

Quy trình sản xuất Ống liền mạch ASTM B163 N02200

1. Nung chảy và Đúc: Niken có độ tinh khiết cao (≥99,0%) được nung chảy trong lò hồ quang điện (EAF) hoặc lò cảm ứng chân không (VIF) để giảm thiểu tạp chất. Kim loại nóng chảy được đúc thành phôi hoặc thỏi.
2. Ép đùn/Xuyên nóng: Phôi được nung nóng đến 1100–1250°C (2012–2282°F) và được xuyên bằng chày để tạo thành một vỏ rỗng, sau đó được ép đùn qua khuôn để đạt được đường kính ngoài mong muốn.
3. Kéo/Cán nguội: Vỏ rỗng được kéo qua một loạt khuôn hoặc cán bằng chày để giảm độ dày thành và cải thiện bề mặt hoàn thiện. Có thể cần nhiều lần đi qua để đạt được kích thước cuối cùng.
4. Ủ: Sau khi gia công nguội, ống được ủ ở 700–870°C (1292–1598°F) trong môi trường có kiểm soát (ví dụ: hydro hoặc argon) để giảm căng thẳng bên trong và phục hồi độ dẻo.
5. Hoàn thiện: Ống trải qua quá trình duỗi thẳng, cắt theo chiều dài và xử lý bề mặt (ví dụ: ngâm, thụ động hóa) để loại bỏ oxit và tăng cường khả năng chống ăn mòn. Kiểm tra cuối cùng bao gồm kiểm tra không phá hủy (NDT) như kiểm tra siêu âm hoặc dòng điện xoáy để phát hiện các khuyết tật.

Ứng dụng của Ống liền mạch ASTM B163 N02200

1. Xử lý hóa chất: Được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt, bộ ngưng tụ và lò phản ứng xử lý soda ăn da, axit hữu cơ và dung dịch muối trung tính. Khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất do clorua (SCC) của chúng làm cho chúng phù hợp với hệ thống nước muối.
2. Phát điện: Được sử dụng trong máy phát điện hơi nước, bộ ngưng tụ và hệ thống làm mát, nơi khả năng chịu nhiệt độ cao của nước/hơi nước là rất quan trọng. Chúng cũng được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân cho bộ trao đổi nhiệt phụ trợ.
3. Kỹ thuật hàng không vũ trụ và hàng hải: Được ứng dụng trong hệ thống xả, đường ống dẫn nhiên liệu và các bộ phận làm mát bằng nước biển do tính chất nhẹ (tỷ trọng ~8,9 g/cm³) và khả năng chống ăn mòn trong môi trường biển.
4. Điện tử và Chất bán dẫn: Được sử dụng trong bể mạ, cụm điện cực và hệ thống xử lý chất lỏng có độ tinh khiết cao, tận dụng tính trơ của chúng để tránh ô nhiễm.
5. Ngành công nghiệp thực phẩm và dược phẩm: Được sử dụng trong thiết bị chế biến (ví dụ: máy bay hơi, máy tiệt trùng) nơi khả năng chống lại các chất tẩy rửa và tuân thủ các tiêu chuẩn vệ sinh (ví dụ: FDA) là điều cần thiết.

Kết luận