AMS 5536és l'especificació de material aeroespacial de SAE que regeixHastelloy X (UNS N06002 / DIN 2.4665)en fulls-formats enrotllats - planes, tires i plaques - subministrades en condició de recuit de solució-. El títol complet diu: "Aliatge de níquel, -resistent a la corrosió i a la calor, xapa, tira i placa, 47Ni-22Cr-18Fe-9Mo, recuit amb solució".
Formularis de producte
Bar & Rod
Placa i xapa
Bobina i tira
Tub i tub
Muntatge: brida, te, colze, reductor, etc.
Forja: anell, eix, cercle, bloc, etc.
La química darrere d'AMS 5536
Hastelloy X és un aliatge sòlid de-solució-níquel-crom-ferro-molibdè. A diferència dels superaliatges endurits per precipitació- (penseu a Inconel 718 o Waspaloy), no depèn dels precipitats gamma-primers per a la seva resistència. Això fa que sigui més fàcil de soldar i de formar, però també significa que la seva capacitat d'alta-temperatura prové d'un mecanisme diferent d'enduriment de la solució sòlida-- i de la precipitació de carburs-en servei.
AMS 5536 Límits de composició química
| Element | Min (%) | Màxim (%) | Per què hi és |
|---|---|---|---|
| Níquel (Ni) | Saldo (~47%) | - | matriu austenítica; estabilitat bàsica-a alta temperatura |
| Crom (Cr) | 20.50 | 23.00 | Forma una capa d'òxid protectora de Cr₂O₃; resistència a l'oxidació i a la corrosió en calent |
| Ferro (Fe) | 17.00 | 20.00 | Redueix el cost; millora la resposta del laminador; contribueix a la subescala de l'espinela |
| Molibdè (Mo) | 8.00 | 10.00 | Enfortiment de la-solució sòlida; resistència a la fluència a 700-980 graus |
| Cobalt (Co) | 0.50 | 2.50 | Enfortiment addicional de la-solució sòlida; sinèrgica amb Mo i W |
| Tungstè (W) | 0.20 | 1.00 | Funciona juntament amb Mo per obtenir una força de fluència a alta-temperatura |
| Carboni (C) | 0.05 | 0.15 | Forma carburs M₆C i M₂₃C₆ als límits de gra durant el servei; agulla els límits contra el lliscament fluït |
| Silici (Si) | - | 1.00 | Ajuda a la resistència a l'oxidació; desoxidant durant la fusió |
| Manganès (Mn) | - | 1.00 | Controla el sofre; millora la treballabilitat en calent |
| Fòsfor (P) | - | 0.040 | La impuresa - es va mantenir baixa per evitar la fragilitat |
| Sofre (S) | - | 0.030 | La impuresa - es va mantenir baixa per evitar la falta de calor |
| Bor (B) | - | 0.010 | Element de reforç del límit de gra de traça |
Propietats mecàniques: què verificar a cada MTR
L'AMS 5536 requereix que el material compleixi uns mínims de propietats mecàniques específiques en la condició de recuit de la solució-. El recuit de la solució es realitza a 1163 graus ± 14 graus (2125 graus F ± 25 graus F), seguit d'un refredament ràpid. Això és el que exigeix l'especificació:
| Propietat | AMS 5536 Mínim | Estàndard de prova | Notes |
|---|---|---|---|
| Resistència a la tracció màxima (UTS) | 690 MPa (100 ksi) | ASTM E8 | Transversal o longitudinal; l'especificació no exigeix l'orientació |
| 0,2% de rendiment | 276 MPa (40 ksi) | ASTM E8 | Per sota del que mostren alguns fulls de dades, - comproveu el mínim real vs. especificat |
| Elongació en 2" (50 mm) | 35% | ASTM E8 | Reflecteix l'excel·lent ductilitat de l'aliatge en estat recoit |
| Mida del gra (full < 1,27 mm) | ASTM 5 o superior | ASTM E112 | Només es requereix per a làmines de calibre prim; el gra gruixut fa que la-pela de taronja durant la formació |
| Duresa (si s'especifica) | 96 HRB màx | ASTM E18 | La prova de verificació - no sempre la requereix l'ordre de comanda |
Una discrepància que notareu a les fitxes de dades dels proveïdors: alguns indiquen uns mínims UTS de 655 MPa (95 ksi) i un rendiment de 240 MPa (35 ksi). Aquests números provenen de l'ASTM B435, no de l'AMS 5536. L'especificació AMS és una mica més exigent. Si el vostre MTR mostra que els valors amb prou feines compleixen els mínims de l'ASTM, és possible que el material hagi estat certificat a B435 i després s'hagi "actualitzat" a la documentació - una bandera vermella que val la pena investigar.
Rendiment de temperatura elevada
Les propietats de la-temperatura de l'habitació us indiquen que el material s'ha recuit correctament, però no prediuen el rendiment del servei. El que importa en l'aplicació és com es manté l'aliatge a la temperatura de funcionament.Hastelloy X sota AMS 5536manté una resistència útil fins a uns 816 graus (1500 graus F) sota càrrega estructural i proporciona una resistència a l'oxidació de fins a 1204 graus (2200 graus F) en configuracions sense -càrrega-o de baixa-tensió.
| Temperatura | 0,2% de rendiment (MPa) | UTS (MPa) | Elongació (%) |
|---|---|---|---|
| Temperatura de l'habitació (21 graus / 70 graus F) | 324 | 720 | 46 |
| 538 graus / 1000 graus F | 286 | 648 | 45 |
| 649 graus / 1200 graus F | 272 | 472 | 37 |
| 760 graus / 1400 graus F | 261 | 435 | 37 |
| 871 graus / 1600 graus F | 177 | 252 | 51 |
Observeu com l'allargament augmenta realment a 871 graus. No és un error d'ortografia -, el material es torna més dúctil a temperatures extremes, que és una de les raons per les quals resisteix l'esquerdament per fatiga tèrmica en aplicacions de combustió. Tanmateix, la caiguda de força-per sobre dels 800 graus és real, i és aquí on els enginyers de disseny han de confiar en les dades de ruptura de fluència-en lloc de valors de tracció-de curt termini.
Formes de producte i límits dimensionals
AMS 5536 defineix tres formes de producte-planes enrotllades amb límits de gruix específics. Equivocar-se en una comanda de compra és un dels errors més comuns que veiem dels compradors que són nous en la compra d'aliatges de níquel.
| Formulari del producte | Interval de gruix | Interval d'amplada | Ús típic |
|---|---|---|---|
| Full | 0,10 mm - 4,76 mm (0,004" - 0,187") | Qualsevol amplada | Revestiments de la combustió, components formats, peces estampades |
| Tira | < 4.76 mm thick AND < 305 mm wide | Fins a 304 mm | Components de precisió, anells de segellat, matèries primeres de tubs soldats |
| Placa | > 4.76 mm (> 0.187") | Qualsevol amplada | Suports estructurals, brides, fabricació de parets pesades- |
La distinció entre full i tira no és semàntica. La tira és un producte més estret, normalment tallat a partir d'una bobina més ampla, i comporta diferents expectatives de tolerància. Si demaneu "full" però el que realment necessiteu és tallar-a-una franja d'amplada amb condicions de vora ajustades, el vostre proveïdor ho ha de saber per endavant. El tall introdueix rebaves de vora i enduriment del treball-a la vora de tall, cosa que pot causar problemes en l'estampació aigües avall o en l'embotit profund.
Per a la placa, les toleràncies de gruix segons AMS 2242 són més estrictes que les toleràncies de molí comercials. Si esteu comprant plaques per a un component mecanitzat on el gruix de la paret és crític, especifiqueu la classe de tolerància AMS 2242 al PO -, en cas contrari, podeu rebre material amb el límit de tolerància menys que no es neteja durant el mecanitzat.
AMS 5536 vs ASTM B435 vs ASME SB435: el triangle d'especificacions
Tres especificacions cobreixen el mateixAliatge UNS N06002en forma plana-enrotllada. Entendre les diferències evita tant una sobre-especificació (pagar per la documentació que no necessiteu) com una infra-especificació (si no es realitza una auditoria o una inspecció entrant).
| Especificació | Consell de Govern | Formulari del producte | Diferència clau |
|---|---|---|---|
| AMS 5536 | SAE Internacional | Làmina, tira, plat | grau aeroespacial; cadena de documentació completa, proves de lots, mida del gra, toleràncies AMS 2242 |
| ASTM B435 | ASTM Internacional | Làmina, tira, plat | Grau industrial general; química i mecànica, documentació menys estricta |
| ASME SB435 | ASME (Codi de caldera i recipient a pressió) | Làmina, tira, plat | ASTM B435 adoptat al codi ASME per a aplicacions de recipients a pressió; requerit per a la fabricació-de segellat de codi |
A la pràctica: si esteu fabricant un recipient a pressió per a un client europeu que necessita una marca CE sota elDirectiva d'equips a pressió (PED 2014/68/UE), ASME SB435 (o l'estàndard de material EN equivalent) és el que el vostre organisme notificat voldrà veure. Si subministreu components per a un programa de turbines de gas on el contractista principal és GE o Siemens, l'AMS 5536 és gairebé segur. Si esteu construint mufles de forn industrials per a una botiga de tractaments de calor-, ASTM B435 està bé i us estalviarà entre un 15 i un 25% en el cost del material.
On realment el material AMS 5536 acaba en servei
Entendre l'aplicació{0}}d'ús final us ajuda a preveure què li importa al vostre client i quina documentació examinarà amb més atenció.
Motors aeroespacials i turbines de gas
El major consumidor deFull AMS 5536és la indústria de les turbines de gas - tant de motors aeroespacials com de turbines de generació d'energia terrestre-. Els components específics inclouen:
- Llaunes de combustió i revestiments de combustió (la secció més calenta del motor)
- Conductes de transició que connecten la combustió a la secció de la turbina
- Portaflames i barres d'aspersió
- Components de postcombustió en motors militars
- Broquets d'escapament i estructures de tubs d'escapament
- Segells de turbina i segments d'anells estàtics
Per a aquestes aplicacions, el material s'enfronta a temperatures sostingudes de 800 a 1100 graus en un entorn de gasos de combustió oxidant, amb cicles tèrmics a cada inici i apagada. La combinació de la resistència a l'oxidació, la resistència a la fluència i la capacitat de fabricació (en pots extreure-bosses de combustió) és el que fa que Hastelloy X sigui l'opció predeterminada.
Equips de tractament tèrmic industrial
Rotlles de forn, rèpliques, mufles, tubs radiants, cistelles de tractament tèrmic-i accessoris. Aquests components funcionen contínuament a 900-1200 graus en atmosferes oxidants, reductores o neutres. La placa AMS 5536 és habitual per als components estructurals del forn on la cadena de documentació superior proporciona traçabilitat per a auditories d'assegurances i seguretat.
Petroquímica i Refinació
Reixetes de suport de catalitzadors en forns de reforma, col·lectors i col·lectors en unitats de craqueig d'etilè, components d'assecador de flaix i recipients de reacció d'{0}}alta temperatura. En el servei de refinació, la resistència de l'aliatge a la carburació i la nitruració - dos modes de fallada que destrueixen l'acer inoxidable als forns petroquímics - és el principal factor de valor.
Generació d'energia
Components de la-combustió de turbines de gas terrestres, components interns del generador de vapor de recuperació de calor, components de la caldera en cicles d'alimentació avançats i làmines recuperadores en sistemes de microturbines.
Fabricació i soldadura: què passa després que arribi el material
El material AMS 5536 es subministra en solució-recuit, el que significa que és relativament suau i dúctil - preparat per a la conformació, la soldadura i el mecanitzat. Però els aliatges de níquel es comporten de manera diferent a l'acer inoxidable, i els fabricants que estan acostumats a 304 o 316L sovint tenen problemes.
Formant
El treball Hastelloy X-s'endureix ràpidament - més ràpid que l'acer inoxidable austenític. Un radi de flexió que funcioni per a 316L pot provocar esquerdes a Hastelloy X. Per a peces complexes d'embutició profunda-, planifiqueu un o dos recuits intermedis (refrigerament ràpid de 1150 a 1175 graus) per restaurar la ductilitat. Utilitzeu lubricants específicament formulats per a aliatges de níquel; Els lubricants estàndard de conformació d'acer inoxidable poden no oferir un rendiment adequat.
Soldadura
Hastelloy Xté una excel·lent soldabilitat per a un superaliatge. Es pot unir mitjançant GTAW (TIG), GMAW (MIG) i SMAW. Punts clau:
- Utilitzeu metall d'aportació coincident (ERNiCrMo-2 / AMS 5798) per a la majoria d'aplicacions. Per a soldadures diferents a l'acer inoxidable, es pot utilitzar ERNiCr-3 o ERNiCrMo-3.
- No cal preescalfar. De fet, el preescalfament d'aliatges de níquel pot ser contraproduent - augmenta el risc d'esquerdes en calent.
- Controlar la temperatura entre passades. Mantingueu-lo per sota dels 150 graus per a la majoria de les aplicacions.
- En general, no es requereix tractament tèrmic posterior-a la soldadura, però un recuit de solució completa després d'una soldadura intensa pot restaurar la màxima ductilitat i resistència a la corrosió.
- Minimitzar l'entrada de calor. Els aliatges de níquel tenen una conductivitat tèrmica baixa, de manera que la calor es concentra a la zona de soldadura. Un amperatge més baix i velocitats de viatge més ràpides ajuden a prevenir la distorsió i la precipitació de carburs a la zona afectada-de calor.
Mecanitzat
Les màquines Hastelloy X com altres aliatges de níquel - és a dir, és un repte. Espereu que la vida útil de l'eina sigui un 30-50% més curta que l'acer inoxidable 316L. Utilitzeu eines de carbur afilades, angles de rasclet positius, velocitats de tall moderades i un flux de refrigerant generós. La rigidesa és fonamental - minimitzar el voladís de l'eina i utilitzar un suport rígid de treball per evitar el brot, que provoca l'enduriment del treball- i la fallada ràpida de l'eina.
Tall
El tall per plasma, el tall per làser i el tall per raig d'aigua són viables. El tall per plasma és el més econòmic per a plaques més gruixudes, però tingueu en compte que la zona afectada per la calor-pot desenvolupar una capa fina endurida que s'ha d'eliminar triturant abans de soldar. El tall per raig d'aigua no produeix cap -zona afectada per la calor i es prefereix per a làmines primes on la qualitat de les vores és crítica.
Factors de preus: què impulsa el cost del material AMS 5536
El preu de l'aliatge de níquel és volàtil i depèn de factors que canvien mensualment, de vegades setmanalment. Aquí teniu el que realment determina el preu que pagueu per la làmina, la tira o la placa AMS 5536.
Índexs de matèries primeres
El preu del níquel de la Borsa de metalls de Londres (LME) és el principal factor de cost. El níquel constitueix aproximadament el 47% de l'aliatge en pes, de manera que un moviment del 10% del níquel LME es tradueix en un moviment aproximadament del 5% del cost del material. Els preus del crom, molibdè i cobalt també hi contribueixen. La majoria de fàbriques cotitzen amb un recàrrec de matèria primera que s'ajusta mensualment en funció dels índexs publicats.
Nivell d'especificacions i documentació
El material AMS 5536 costa entre un 15 i un 30% més que el material ASTM B435 per a la mateixa mida i quantitat, només a causa de les proves addicionals, la documentació i la sobrecàrrega del sistema de qualitat. Els certificats EN 10204 3.2 afegeixen un altre 3-8% en comparació amb el 3.1, a causa de la participació de l'inspector-tercer.
Quantitat i mida
Les comandes petites (menys de 100 kg) comporten una prima important - sovint entre un 40 i un 60 % per sobre dels preus-en gran quantitat. Les mides de molí estàndard (1000 × 2000 mm, 1220 × 2440 mm, 1500 × 3000 mm de xapa; 2000 × 6000 mm de placa) són més econòmiques que les mides de tall-personalitzades. Per a la cinta, les amplades de bobina estàndard (100 mm, 150 mm, 200 mm, 300 mm) són més barates que les amplades de ranura personalitzades.
Preguntes freqüents
Quina és la temperatura màxima de servei per al material AMS 5536?
Per a aplicacions de càrrega-estructural,AMS 5536 Hastelloy Xconserva la força útil fins a aproximadament 816 graus (1500 graus F). Per a la resistència a l'oxidació sense càrrega mecànica important -, per exemple, una mufla de forn suportada externament - l'aliatge funciona fins a 1204 graus (2200 graus F). El límit pràctic depèn del nivell d'estrès, la composició de l'atmosfera i la vida útil esperada. Per a aplicacions limitades-de fluència-a llarg termini (10,000+ hores), la majoria dels dissenys limiten la temperatura entre 870 i 980 graus .
L'AMS 5536 és magnètic?
No. L'Hastelloy X no és-magnètic tant en la solució-recuita com en les condicions lleugerament fredes-de treball. Això és rellevant per a aplicacions properes a equips electrònics o magnètics sensibles, i també significa que la verificació PMI no pot utilitzar la classificació magnètica - necessiteu equips XRF o OES.
Es pot utilitzar la làmina AMS 5536 per al servei d'aigua de mar?
Pot, però no és l'opció òptima. Hastelloy X s'ha dissenyat per a la resistència a la corrosió seca a altes-temperatura, no per al servei de clorur humit. Per a entorns amb aigua de mar o clorur humit, Hastelloy C-276, C-22 o Inconel 625 són millors opcions. Si la vostra aplicació implica una exposició ocasional a l'aigua de mar a altes temperatures (per exemple, components de turbines de gas en alta mar), Hastelloy X és acceptable, però s'ha de protegir del contacte sostingut de clorur humit.
Quina diferència hi ha entre AMS 5536 i AMS 5754?
L'AMS 5536 cobreix la làmina, la tira i la placa. L'AMS 5754 cobreix barres, varetes i filferro - amb el mateix aliatge UNS N06002 i la mateixa solució-condició de recuit. Els requisits de propietats mecàniques difereixen lleugerament perquè la barra i la vareta es proveen de manera diferent (sovint en orientació longitudinal) i tenen diferents expectatives de mida de gra. Si necessiteu tant material enrotllat pla-com en barra per al mateix projecte, demaneu tots dos segons les especificacions AMS respectives.
Com puc verificar que el certificat AMS 5536 del meu proveïdor és autèntic?
Tres passos: (1) Poseu-vos en contacte amb el molí que apareix a l'MTR i verifiqueu directament el número de calor. (2) Realitzeu proves PMI en rebre per confirmar que la química de l'aliatge coincideix amb el certificat. (3) Per a material crític d'alt-valor o seguretat-, encarregueu a un laboratori independent de-una tercera part que realitzi una anàlisi química completa i una prova mecànica d'una mostra. Si alguna d'aquestes comprovacions falla, poseu el material en quarantena i inicieu una sol·licitud d'acció correctiva del proveïdor.
Quin és l'equivalent DIN d'AMS 5536?
La designació DIN és2.4665, i la designació EN ésNiCr22Fe18Mo9. L'especificació equivalent europea per a productes laminats pla- és EN 10095 (acers-resistents a la calor i aliatges de níquel) o ASTM B435 / ASME SB435, segons l'aplicació. Tingueu en compte que la norma DIN 2.4665 es refereix a l'aliatge en si, no a l'especificació de la forma del producte -, de manera que un material certificat segons DIN 2.4665 pot o no complir totes lesAMS 5536requisits sense documentació addicional.
Quin farciment de soldadura he d'utilitzar amb el material AMS 5536?
Per a la majoria d'aplicacions, utilitzeu un cable de farciment coincident: ERNiCrMo-2 (també cobert per AMS 5798). Això manté la consistència de la composició entre el metall base i el dipòsit de soldadura. Per a soldadures diferents a l'acer al carboni o a l'acer inoxidable, s'utilitza habitualment el farcit ERNiCr-3 (Inconel 82) o ERNiCrMo-3 (Inconel 625). Consulteu sempre l'especificació del procediment de soldadura (WPS) qualificada per a la vostra aplicació específica.
Quina és la quantitat mínima de comanda per al material AMS 5536?
Això varia segons el proveïdor i la forma del producte. Pel que fa al material d'estoc, molts proveïdors vendran peces tallades-a-sense mínims. Per a les comandes directes de molí-de material sense-estoc, el mínim sol ser de 200 a 500 kg per a làmines i tires, i de 500 a 1.000 kg per a plaques. Les comandes-de petites quantitats de l'estoc comporten una prima de tall i manipulació del 20 al 50%.
