Alloy 230, 2.4733, N06230, Haynes® 230 alloy - stop niklu według ASTM B166, DIN 17750 i in.
Spis treści:
Norma | Gatunek Stopu | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Skład Chemiczny % | |||||||||||||||
Ni: | Cr: | W: | Co: | Mo: | Fe: | Al: | La: | B: | C: | Mn: | Si: | S: | P: | Uwagi: | |
ASTM / ASME / UNS | Alloy 230 / UNS N06230 | ||||||||||||||
Reszta | 20,0-24,0 | 13,0-15,0 | <5,0 | 1,0-3,0 | <3,0 | <0,5 | 0,005-0,050 | <0,015 | 0,05-0,15 | 0,3-1,0 | 0,25-0,75 | <0,015 | <0,03 | - | |
DIN | 2.4733 / NiCr22W14Mo | ||||||||||||||
Reszta | 20,0-24,0 | 13,0-15,0 | <5,0 | 1,0-3,0 | <3,0 | <0,5 | 0,005-0,050 | <0,015 | 0,05-0,15 | 0,3-1,0 | 0,25-0,75 | <0,015 | <0,03 | - | |
Haynes® International | Haynes® 230 alloy | ||||||||||||||
57,0 | 22,0 | 14,0 | <5,0 | 2,0 | <3,0 | 0,3 | 0,02 | <0,015 | 0,1 | 0,5 | 0,4 | - | - | - | |
ISO / DIN | ENi6231 / BNi6231 | ||||||||||||||
Reszta | 20,0-24,0 | 13,0-15,0 | <5,0 | 1,0-3,0 | <3,0 | 0,2-0,5 | - | - | 0,05-0,15 | 0,3-1,0 | 0,25-0,75 | <0,015 | <0,03 | Ni:Ni+Co; ET<0,5, Cu<0,5 | |
ISO | Ni6231 / NiCr22W14Mo | ||||||||||||||
Reszta | 20,0-24,0 | 13,0-15,0 | <5,0 | 1,0-3,0 | <3,0 | <0,5 | - | - | 0,05-0,15 | 0,3-1,0 | 0,3-0,7 | - | - | Ti<0,1 | |
GB/T | H06230 / NS3313 | ||||||||||||||
Reszta | 20,0-24,0 | 13,0-15,0 | <5,0 | 1,0-3,0 | <3,0 | <0,5 | 0,005-0,050 | <0,015 | 0,05-0,15 | 0,3-1,0 | 0,25-0,75 | <0,015 | <0,03 | - |
Alloy 230, 2.4733, N06230, Haynes® 230 – opis
Alloy 230 (N06230) to stop niklowo-chromowo-wolframowy z dodatkiem lantanu, pierwiastka ziem rzadkich. Cechuje się żarowytrzymałością, stabilnością termiczną, odpornością na utlenianie i nitrowanie. Jest też dobrze spawalny i daje się dość łatwo obrabiać.
Zastosowanie
Turbiny gazowe, przemysł petrochemiczny, produkcja kwasu azotowego.
Haynes® 230 - własności fizyczne i mechaniczne
Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:
- Gęstość: 8,97 g/cm3
- Temperatura topnienia: 1301-1371 °C
Współczynnik rozszerzalności cieplnej w podwyższonej temperaturze, od 20°C do:
- 100°C: 11,8 μm/m⋅K
- 200°C: 12,4 μm/m⋅K
- 300°C: 12,8 μm/m⋅K
- 400°C: 13,2 μm/m⋅K
- 500°C: 13,6 μm/m⋅K
- 600°C: 14,1 μm/m⋅K
- 700°C: 14,7 μm/m⋅K
- 800°C: 15,2 μm/m⋅K
- 900°C: 15,7 μm/m⋅K
- 1000°C: 16,1 μm/m⋅K
Oporność elektryczna:
- 20°C: 1,25 μΩ·m
- 100°C: 1,258 μΩ·m
- 200°C: 1,265 μΩ·m
- 300°C: 1,273 μΩ·m
- 400°C: 1,284 μΩ·m
- 500°C: 1,302 μΩ·m
- 600°C: 1,312 μΩ·m
- 700°C: 1,307 μΩ·m
- 800°C: 1,291 μΩ·m
- 900°C: 1,271 μΩ·m
- 1000°C: 1,25 μΩ·m
Współczynnik wyrównania temperatur:
- 20°C: 2,4 10–6⋅m2/s
- 100°C: 2,7 10–6⋅m2/s
- 200°C: 3,0 10–6⋅m2/s
- 300°C: 3,3 10–6⋅m2/s
- 400°C: 3,6 10–6⋅m2/s
- 500°C: 3,9 10–6⋅m2/s
- 600°C: 4,2 10–6⋅m2/s
- 700°C: 4,3 10–6⋅m2/s
- 800°C: 4,3 10–6⋅m2/s
- 900°C: 4,4 10–6⋅m2/s
- 1000°C: 4,8 10–6⋅m2/s
Współczynnik przewodzenia ciepła:
- 20°C: 8,9 W/m · K
- 100°C: 10,4 W/m · K
- 200°C: 12,4 W/m · K
- 300°C: 14,4 W/m · K
- 400°C: 16,4 W/m · K
- 500°C: 18,4 W/m · K
- 600°C: 20,4 W/m · K
- 700°C: 22,4 W/m · K
- 800°C: 24,4 W/m · K
- 900°C: 26,4 W/m · K
- 1000°C: 28,4 W/m · K
Ciepło właściwe:
- 20°C: 397 J/kg⋅K
- 100°C: 419 J/kg⋅K
- 200°C: 435 J/kg⋅K
- 300°C: 448 J/kg⋅K
- 400°C: 465 J/kg⋅K
- 500°C: 473 J/kg⋅K
- 600°C: 486 J/kg⋅K
- 700°C: 574 J/kg⋅K
- 800°C: 595 J/kg⋅K
- 900°C: 609 J/kg⋅K
- 1000°C: 617 J/kg⋅K
Moduł sprężystości wzdłużnej:
- 20°C: 209 GPa
- 100°C: 207 GPa
- 200°C: 200 GPa
- 300°C: 193 GPa
- 400°C: 186 GPa
- 500°C: 181 GPa
- 600°C: 175 GPa
- 700°C: 168 GPa
- 800°C: 159 GPa
- 900°C: 150 GPa
- 1000°C: 141 GPa
Moduł sprężystości wzdłużnej:
- 20°C: 79 GPa
- 100°C: 79 GPa
- 200°C: 76 GPa
- 300°C: 73 GPa
- 400°C: 70 GPa
- 500°C: 67 GPa
- 600°C: 64 GPa
- 700°C: 61 GPa
- 800°C: 57 GPa
- 900°C: 52 GPa
- 1000°C: 48 GPa
Liczba Poissona:
- 20°C: 0,31
- 100°C: 0,31
- 200°C: 0,32
- 300°C: 0,32
- 400°C: 0,33
- 500°C: 0,33
- 600°C: 0,34
- 700°C: 0,34
- 800°C: 0,34
- 900°C: 0,35
Własności wytrzymałościowe płyt ze stopu 2.4733 po obróbce cieplnej oznaczonej jako F76 w DIN 17750:2021:
- Granica plastyczności: >310 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: >750 MPa
- Wydłużenie: >35 %
Własności wytrzymałościowe blach ze stopu Haynes® 230 wedle danych producenta:
- 20°C:
- Granica plastyczności: 417 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 837 MPa
- Wydłużenie: 47,3 %
- 540°C:
- Granica plastyczności: 294 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 690 MPa
- Wydłużenie: 51,7 %
- 650°C:
- Granica plastyczności: 291 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 666 MPa
- Wydłużenie: 56,9 %
- 760°C:
- Granica plastyczności: 311 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 538 MPa
- Wydłużenie: 59,5 %
- 870°C: 318 MPa
- Granica plastyczności: 236 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 308 MPa
- Wydłużenie: 74,2 %
- 980°C:
- Granica plastyczności: 123 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 169 MPa
- Wydłużenie: 54,1 %
- 1090°C:
- Granica plastyczności: 69 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 90 MPa
- Wydłużenie: 37 %
Własności wytrzymałościowe płyt ze stopu Haynes® 230 wedle danych producenta:
- 20°C:
- Granica plastyczności: 383 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 852 MPa
- Wydłużenie: 46,0 %
- 540°C:
- Granica plastyczności: 263 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 706 MPa
- Wydłużenie: 53,2 %
- 650°C:
- Granica plastyczności: 267 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 677 MPa
- Wydłużenie: 53,0 %
- 760°C:
- Granica plastyczności: 260 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 533 MPa
- Wydłużenie: 68,0 %
- 870°C: 318 MPa
- Granica plastyczności: 234 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 311 MPa
- Wydłużenie: 94,0 %
- 980°C:
- Granica plastyczności: 166 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 168 MPa
- Wydłużenie: 91,2 %
- 1090°C:
- Granica plastyczności: 63 MPa
- Wytrzymałość na rozciąganie: 91 MPa
- Wydłużenie: 92,1 %
Wytrzymałość na pełzanie dla blachy Haynes® 230 - obciążenie potrzebne do wytworzenia 0,5% odkształcenia w danej temperaturze i w danym czasie:
- 650°C, 100h: 214 MPa
- 705°C, 10h: 200 MPa
- 705°C, 100h: 145 MPa
- 705°C, 1000h: 100 MPa
- 760°C, 10h: 132 MPa
- 760°C, 100h: 94 MPa
- 760°C, 1000h: 66 MPa
- 760°C, 10 000h: 50 MPa
- 815°C, 10h: 98 MPa
- 815°C, 100h: 71 MPa
- 815°C, 1000h: 52 MPa
- 815°C, 10 000h: 37 MPa
- 870°C, 10h: 78 MPa
- 870°C, 100h: 56 MPa
- 870°C, 1000h: 39 MPa
- 870°C, 10 000h: 28 MPa
- 925°C, 10h: 53 MPa
- 925°C, 100h: 38 MPa
- 925°C, 1000h: 26 MPa
- 925°C, 10 000h: 17 MPa
- 980°C, 10h: 48 MPa
- 980°C, 100h: 25 MPa
- 980°C, 1000h: 12 MPa
- 980°C, 10 000h: 5,9 MPa
- 1040°C, 100h: 12 MPa
- 1040°C, 1000h: 5,5 MPa
Naprężenie zrywające blachę Haynes® 230 w zależności od temperatury i czasu trwania naprężenia:
- 650°C, 100h: 352 MPa
- 650°C, 1000h: 248 MPa
- 650°C, 10 000h: 193 MPa
- 705°C, 10h: 324 MPa
- 705°C, 100h: 234 MPa
- 705°C, 1000h: 179 MPa
- 705°C, 10 000h: 134 MPa
- 760°C, 10h: 221 MPa
- 760°C, 100h: 169 MPa
- 760°C, 1000h: 125 MPa
- 760°C, 10 000h: 91 MPa
- 815°C, 10h: 161 MPa
- 815°C, 100h: 121 MPa
- 815°C, 1000h: 86 MPa
- 815°C, 10 000h: 58 MPa
- 870°C, 10h: 117 MPa
- 870°C, 100h: 86 MPa
- 870°C, 1000h: 57 MPa
- 870°C, 10 000h: 39 MPa
- 925°C, 10h: 83 MPa
- 925°C, 100h: 55 MPa
- 925°C, 1000h: 35 MPa
- 925°C, 10 000h: 22 MPa
- 980°C, 10h: 69 MPa
- 980°C, 100h: 37 MPa
- 980°C, 1000h: 18 MPa
- 980°C, 10 000h: 8,3 MPa
- 1040°C, 100h: 21 MPa
- 1040°C, 1000h: 10 MPa
Stabilność termiczna - alloy 230 zachowuje doskonałą plastyczność pomimo długotwałego działania temperatur przejściowych 650-870°C, obniżających ciągliwość wielu innych nadstopów. Widać to po zachowanej wysokiej udarności mimo wystawienia na działanie tych temperatur.
- Bez ekspozycji na wysoką temperaturę: 54 J
- 650°C, 8 000h: 31,4 J
- 650°C, 20 000h: 28,9 J
- 650°C, 50 000h: 25,8 J
- 760°C, 8 000h: 18,7 J
- 760°C, 20 000h: 18,8 J
- 760°C, 50 000h: 20,7 J
- 870°C, 8 000h: 21,6 J
- 870°C, 20 000h: 19,5 J
- 870°C, 50 000h: 14,8 J
Odporność na korozję
Alloy 20 ma najlepszą odporność na utlenianie spośród wszystkich stopów tworzących ochronną zgorzel chromową, szczególnie wysokotemperaturowe utlenianie cykliczne. Bardzo dobra odporność na nitrowanie.
Utlenianie - bardzo dobra odporność, co potwierdzają poniższe dane:
Wyniki testów statycznego utleniania trwającego 1008h:
- 980°C:
- Utrata metalu: 0,0075 mm
- Średnia penetracja metalu: 0,018 mm
- 1095°C:
- Utrata metalu: 0,013 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,067 mm
- 1150°C:
- Utrata metalu: 0,058 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,067 mm
- 1205°C:
- Utrata metalu: 0,11 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,067 mm
Stop wykazuje bardzo wysoką odporność na utlenianie cykliczne, z cyklami ogrzewania i chłodzenia, bardziej odpowiadające rzeczywistym warukom panującym w zakładach przetwórczych. Na podstawie testów ocenia się, że w środowisku płynącego powietrza o temperaturze 1095°C w cyklach 25 godzinnych, prędkość korozji wynosi 0,71mm/rok. Dla cykli 168 godzinnych, prędkość wynosi 0,28mm/rok. W tych testach lepszy okazał się jedynie Alloy 214 o wysokiej zawartości aluminium.
Wyniki testów odporności na utlenianie dynamiczne w strumieniu gazów spalinowych o wysokiej prędkości. Temperatura próbek była cyklicznie obniżana do 260°C raz na 30 minut:
- 500h, 1090°C:
- Utrata metalu: 0,056 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,15 mm
- 1000h, 980°C
- Utrata metalu: 0,02 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,089 mm
Wyniki testu polowego trwającego 3000h. Próbki były trzymane w rurze opalanej gazem ziemnym w temperaturze 1010°C:
- Utrata metalu: 0,028 mm
- Najgłębsza penetracja metalu: 0,1 mm
- Prędkość korozji: 0,3 mm
Wysokotemperaturowe nawęglanie - dobra odporność. 24 godzinny test w Ar-5H2-5CO-5CH4 w temperaturze 1090°C wykazał absorpcję węgla na poziomie 10,3 mg/cm2.
Nitrowanie w wysokiej temperaturze - bardzo dobra odporność, co potwierdzają wyniki poniższego porównania testów. W każdym przypadku Alloy 230 był wystawiony na działanie amoniaku przez 168 godzin.
- 650°C
- Absorpcja azotu: 0,7 mg/cm2
- Głębokość penetracji przez azotki: 0,03 mm
- 980°C
- Absorpcja azotu: 1,4 mg/cm2
- Głębokość penetracji przez azotki: 0,12 mm
- 1090°C
- Absorpcja azotu: 1,5 mg/cm2
- Głębokość penetracji przez azotki: 0,39 mm
Spawanie
Alloy 230 ma dobrą spawalność. Zarówno podgrzewanie wstępne, jak i obróbka cieplna po spawaniu nie są wymagane. Temperatura międzyściegowa powinna być utrzymywana poniżej 100°C.
Wybór materiałów spawalniczych dla Alloy 230
- Elektrody otulone: ENiCrWMo-1
- Drut spawalniczy: ERNiCrWMo-1 (Haynes® 230-W™)
Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem
Zalecane parametry pracy i obróbki cieplnej:
- Przesycanie: 1177-1246 °C; chł. wodą
- Wyżarzanie rekrystalizujące: <1165°C
Alloy 230 może być obrabiany na zimno i na gorąco. W czasie obróbki część może być wyżarzana rekrystalizująco w temperaturze niższej niż 1165°C. Po obróbce część należy poddać przesycaniu w temperaturze 1177-1246°C, zwykle 1230°C. Chłodzenie w wodzie.
Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:
- Pręty, druty, odkuwki według AMS 5891, ASTM B 572 / ASME SB-572, ASTM B 472, ASTM B 564 / ASME SB-564
- Blachy, taśmy i płyty według AMS 5878, ASTM B 435 / ASME SB-435, DIN 17750
- Rury spawane według ASTM B 619 / ASME SB-619, ASTM B 626 / ASME SB-626
- Rury bezszwowe według ASTM B 622 / ASME SB-62
Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:
Haynes® 230, Alloy 230, H06230, NS3313, 2.4733, NiCr22W14Mo, BNi6231, ENi6231, Ni6231, SNi6231, VDM® Alloy N06230, B50TF246, MTEK CP-20MW, AMS 5839, AMS 5878, AMS 5891, ASTM B 366 (CRH230) / ASME SB-366 (CRH230), ASTM B 366 (WPH230) / ASME SB-366 (WPH230), ASTM B 435 (N06230) / ASME SB-435 (N06230), ASTM B 472 (N06230) / ASME SB-472 (N06230), ASTM B 474 (N06230) / ASME SB-474 (N06230), ASTM B 564 (N06230) / ASME SB-564 (N06230), ASTM B 572 (N06230) / ASME SB-572 (N06230), ASTM B 619 (N06230) / ASME SB-619 (N06230), ASTM B 622 (N06230) / ASME SB-622 (N06230), ASTM B 626 (N06230) / ASME SB-626 (N06230), Inconel® N06230