Algemene eigenschappen
Legeringen 800H (UNS N08810) en 800HT (UNS N08811) zijn dubbel certificeerbare nikkel-ijzer-chroommaterialen die bestand zijn tegen oxidatie, carbonering en andere corrosie bij hoge temperaturen. De chemische samenstelling van de twee legeringen is identiek aan legering 800 (UNS N08800), met uitzondering van het hogere koolstofgehalte dat aanwezig is in beide kwaliteiten - (0.05-0.10%) in legering 800H en (0.06-0.10%) in legering 800HT. Legering 800HT heeft ook een toevoeging van maximaal 1,0% aluminium en titanium. Naast de chemische beperkingen krijgen beide legeringen een gloeibehandeling bij hoge temperatuur die een gemiddelde korrelgrootte van ASTM 5 of grover produceert. De beperkte chemische samenstellingen, gecombineerd met het gloeien op hoge temperatuur, zorgen ervoor dat deze materialen een grotere kruip- en breuksterkte hebben in vergelijking met legering 800.
Legering 800H heeft goede kruip-breukeigenschappen bij temperaturen boven 1100 ° F (600 ° C). Het blijft ductiel tijdens langdurig gebruik bij temperaturen onder 1290 ° F (700 ° C) dankzij een maximaal titanium- en aluminiumgehalte van 0.7%. Legering 800 met een standaard gloeiing wordt aanbevolen voor gebruik onder 1100 ° F (600 ° C). Alloy 800H is bestand tegen reducerende, oxiderende en nitrerende atmosferen, evenals atmosferen die afwisselend reduceren en oxideren. De legering blijft stabiel bij langdurig gebruik bij hoge temperaturen.
Legering 800HT heeft een uitstekende kruipsterkte bij temperaturen boven 1290 ° F (700 ° C). Als de toepassing frequente temperatuurschommelingen onder 1290 ° F (700 ° C) met zich meebrengt of delen ervan permanent worden blootgesteld aan een temperatuur onder 1290 ° F (700 ° C), moet legering 800H worden gebruikt. De hoge temperatuurbestendigheid van Alloy 800HT is vergelijkbaar met Alloy 800H. Het blijft ook stabiel bij langdurige service bij hoge temperaturen.
Toepassingen
- Chemische en petrochemische verwerking - procesapparatuur voor de productie van ethyleen, ethyleendichloride, azijnzuuranhydride, keteen, salpeterzuur en oxyalcohol
- Aardolieraffinage — stoom-/koolwaterstofreformatoren en hydrodealkyleringseenheden
- Energieopwekking - stoomoververhitters en warmtewisselaars op hoge temperatuur in gasgekoelde kernreactoren, warmtewisselaars en leidingsystemen in kolengestookte elektriciteitscentrales
- Thermische verwerkingsarmaturen - stralingsbuizen, moffels, retorten en armaturen voor warmtebehandelingsovens
Normen
ASTM.................. B 409
ASME.................. SB 409
AMS................... 5871
Gewichtspercentage (alle waarden zijn maximaal, tenzij anders aangegeven)
|
Element
|
800 uur
|
800HT
|
|
Nikkel
|
30,0 min.-35,0 max.
|
30,0 min.-35,0 max.
|
|
Chroom
|
19,0 min.-23,0 max.
|
19,0 min.-23,0 max.
|
|
Ijzer
|
39.5
|
39.5
|
|
Koolstof
|
0,05 min.-0,10 max.
|
0,06 min.-0,10 max.
|
|
Mangaan
|
1.50
|
1.50
|
|
Fosfor
|
0.045
|
0.045
|
|
Zwavel
|
0.015
|
0.015
|
|
Silicium
|
1.0
|
1.0
|
|
Aluminium
|
0,15 min.-0,60 max.
|
0,25 min.-0,60 max.
|
|
Titaan
|
0,15 min.-0,60 max.
|
0,25 min.-0,60 max.
|
|
Aluminium en titanium
|
0.30 min.-1.20 max.
|
0,85 min.-1,20 max.
|
Fysische eigenschappen
Dichtheid
0.287 lbs/in3
7,94 gr/cm3
Soortelijke warmte
0.11 BTU/lb-°F (32-212°F)
460 J/kg-°K (0-100°C)
Elasticiteitsmodulus
28,5 x 106 psi
196.5 GPa
Thermische geleidbaarheid 200 ° F (100 ° C)
10.6 BTU/uur/ft2/ft/°F
18,3 W/m-°K
Smelten bereik
2475 – 2525 ° F
1357 – 1385°C
Elektrische weerstand
59.5 Microhm-in bij 68°C
99 Microhm-cm bij 20°C
|
Gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt
Temperatuur bereik
|
|
°F
|
°C
|
in/in/°F
|
cm/cm°C
|
|
200
|
93
|
7,9 x 10-6
|
14,4 x 10-6 cm
|
|
400
|
204
|
8,8 x 10-6 cm
|
15,9 x 10-6
|
|
600
|
316
|
9,0 x 10-6
|
16,2 x 10-6
|
|
800
|
427
|
9,2 x 10-6
|
16,5 x 10-6
|
|
1000
|
538
|
9,4 x 10-6
|
16,8 x 10-6
|
|
1200
|
649
|
9,6 x 10-6
|
17,1 x 10-6
|
|
1400
|
760
|
9,9 x 10-6
|
17,5 x 10-6 cm
|
|
1600
|
871
|
10,2 x 10-6
|
18,0 x 10-6
|
Typicals-waarden bij 70 ° F (21 ° C)
|
Vloeigrens
0,2% Compensatie
|
Ultieme treksterkte
Kracht
|
Verlenging
in 2 inch.
|
Hardheid
|
|
psi (min.)
|
(MPa)
|
psi (min.)
|
(MPa)
|
% (min.)
|
(max.)
|
|
29,000
|
200
|
77,000
|
531
|
52
|
126 Brinell
|
Kruip- en breukeigenschappen
De strakke chemiecontrole en de warmtebehandeling van het oplossingsgloeien werden ontworpen om optimale kruip- en breukeigenschappen voor legeringen 800H en 800HT te bieden. De volgende grafieken geven de uitstekende kruip- en breukeigenschappen van deze legeringen weer.
Representatieve breuksterktewaarden voor legeringen 800H/800HT
|
Temperatuur
|
10.000 uur
|
30.000 uur
|
50.000 uur
|
100.000 uur
|
|
°F
|
°C
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
Ksi
|
Mpa
|
|
1200
|
650
|
17.5
|
121
|
15.0
|
103
|
14.0
|
97
|
13.0
|
90
|
|
1300
|
705
|
11.0
|
76
|
9.5
|
66
|
8.8
|
61
|
8.0
|
55
|
|
1400
|
760
|
7.3
|
50
|
6.3
|
43
|
5.8
|
40
|
5.3
|
37
|
|
1500
|
815
|
5.2
|
36
|
4.4
|
30
|
4.1
|
28
|
3.7
|
26
|
|
1600
|
870
|
3.5
|
24
|
3.0
|
21
|
2.8
|
19
|
2.5
|
17
|
|
1700
|
925
|
1.9
|
13
|
1.6
|
11
|
1.4
|
10
|
1.2
|
8.3
|
|
1800
|
980
|
1.2
|
8.3
|
1.0
|
6.9
|
0.9
|
6.2
|
0.8
|
5.5
|
Weerstand tegen oxidatie
De combinatie van het hoge nikkel- en chroomgehalte in de legeringen 800H en 800HT zorgt voor uitstekende oxidatieweerstandseigenschappen voor beide legeringen. De resultaten van cyclische oxidatietests bij zowel 1800 ° F (980 ° C) als 2000 ° F (1095 ° C) worden hieronder weergegeven.
Corrosie Weerstand
Het hoge nikkel- en chroomgehalte van de legeringen 800H en 800HT betekent over het algemeen dat ze een zeer vergelijkbare waterige corrosieweerstand hebben. De legeringen hebben een corrosiebestendigheid die vergelijkbaar is met 304 bij gebruik in salpeterzuur en organisch zuur. De legeringen mogen niet worden gebruikt bij het gebruik van zwavelzuur. Ze zijn onderhevig aan neerslag van chroomcarbide als ze in gebruik zijn voor langdurige blootstelling in het temperatuurbereik van 1000-1400 ° F (538-760 ° C).
Aangezien de legeringen 800H en 800HT in de eerste plaats voor sterkte bij hoge temperaturen zijn ontwikkeld, omvatten corrosieve omgevingen waaraan deze kwaliteiten worden blootgesteld normaal gesproken reacties op hoge temperatuur, zoals oxidatie en carbonering.
Fabricage gegevens
Legeringen 800H en 800HT kunnen gemakkelijk worden gelast en verwerkt door standaard fabricagepraktijken in de winkel. Vanwege de hoge sterkte van de legeringen vereisen ze echter procesapparatuur met een hoger vermogen dan standaard austenitisch roestvast staal.
Warm vormen
Het temperatuurbereik voor heet werken voor legering 800H en 800HT is 1740-2190 ° F (950-1200 ° C) als de vervorming 5 procent of meer is. Als de mate van hete vervorming minder dan 5 procent is, wordt een heet werktemperatuurbereik tussen 1560-1920 ° F (850-1050 ° C) aanbevolen. Als de temperatuur van het hete werkmetaal onder de minimale werktemperatuur daalt, moet het stuk opnieuw worden verwarmd. De legeringen moeten met water worden geblust of snel met lucht worden gekoeld tot een temperatuurbereik van 1000-1400 ° F (540-760 ° C). Legeringen 800H en 800HT vereisen oplossingsgloeien na heet werken om een optimale kruipweerstand en eigenschappen te garanderen.
Koudvervormen
De legeringen moeten zich in de gegloeide toestand bevinden voorafgaand aan het koudvervormen. De hardingssnelheid is hoger dan die van austenitisch roestvast staal. Hiermee moet rekening worden gehouden bij de keuze van procesapparatuur. Een tussentijdse warmtebehandeling kan nodig zijn bij een hoge mate van koude bewerking of bij meer dan 10 procent vervorming.
Lassen
Legeringen 800H en 800HT kunnen gemakkelijk worden gelast door de meeste standaardprocessen, waaronder GTAW (TIG), PLASMA, GMAW (MIG/MAG) en SMAW (MMA). Het materiaal moet in de oplossingsgegloeide toestand zijn en vrij zijn van vet, markeringen of kalkaanslag. Een warmtebehandeling na het lassen is niet nodig. Door na het lassen met een roestvrijstalen staalborstel te borstelen, wordt de warmtetint verwijderd en ontstaat een oppervlak dat geen extra beitsen vereist.
Bewerking
Legeringen 800H en 800HT moeten bij voorkeur in gegloeide toestand worden bewerkt. Omdat de legeringen gevoelig zijn voor verharding, mogen alleen lage snijsnelheden worden gebruikt en moet het snijgereedschap te allen tijde worden ingeschakeld. Voldoende zaagdiepte is noodzakelijk om contact met de eerder gevormde geharde zone te vermijden.
