Spezifikation für nahtlose Rohre aus Incoloy 800H

ASTM B407 Incoloy 800H nahtloses Rohrist eine austenitische Hochtemperaturlegierung auf Eisen-Nickel-Chrom--Basis mit ausgezeichneter Hochtemperaturstabilität und Korrosionsbeständigkeit. Gemäß der Norm ASTM B407 behält dieses Material eine stabile Leistung in Umgebungen bis zu 1100 Grad bei und weist eine außergewöhnliche Zeitstandfestigkeit über 600 Grad auf.

Im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit bietet der hohe Nickelgehalt eine hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, während der hohe Chromgehalt die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion erhöht und eine gute Beständigkeit gegenüber Medien wie Salpetersäure und organischen Säuren bietet.

Die Herstellung erfordert Präzisionsmetallurgie, Warm- oder Kaltumformung und Lösungsglühen bei einer Temperatur von mindestens 1121 Grad.

Nahtloses Rohr aus Incoloy 800HZusammensetzung

Nahtloses Rohr aus Incoloy 800HPhysikalische Eigenschaften

Dichte und Schmelzpunkt

Incoloy 800H hat eine Dichte von etwa 8,0 g/cm³ und einen Schmelzpunktbereich von 1350 bis 1400 Grad. Dieser hohe Schmelzpunkt gewährleistet strukturelle Stabilität und Festkörperfestigkeit bei Hochtemperaturanwendungen.

Wärmeausdehnungskoeffizient und Wärmeleitfähigkeit

Der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung beträgt ungefähr 13,5-14,2 × 10⁻⁶/Grad von 20 Grad bis 100 Grad. Diese relativ moderate Ausdehnung trägt dazu bei, innere Spannungen zu reduzieren, die durch thermische Ausdehnung und Kontraktion bei Hochtemperaturzyklen verursacht werden, und verbessert so die Dimensionsstabilität der Komponente.

Seine Wärmeleitfähigkeit beträgt bei Raumtemperatur etwa 12,4 W/(m·K) und steigt mit der Temperatur (erreicht beispielsweise 17,8 Btu·ft/ft²·hr· Grad F bei 1800 Grad F/ca. 982 Grad). Dies sorgt für eine effiziente Wärmeübertragung und verhindert eine lokale Überhitzung, wodurch es sich besonders für Anwendungen eignet, die eine hohe Wärmeübertragung erfordern, wie z. B. Wärmetauscherrohre.

Elektromagnetische Eigenschaften und Elastizitätsmodul

Incoloy 800H hat bei Raumtemperatur einen spezifischen Widerstand von etwa 1,0 × 10⁻⁶ Ω·m und ist bei allen Temperaturen nicht magnetisch. Diese Eigenschaft macht es ideal für Komponenten und Geräte von Kernkraftwerken, die Widerstand gegen elektromagnetische Kopplung erfordern. Sein Elastizitätsmodul von ca. 196 GPa sorgt für die nötige Steifigkeit, um die Dimensionsintegrität unter mechanischen Belastungen oder Innendruck aufrechtzuerhalten.

Diese physikalischen Eigenschaften bestimmen zusammen das Verhalten des Materials in Umgebungen mit hohen Temperaturen. Beispielsweise reduziert sein moderater Wärmeausdehnungskoeffizient in Kombination mit einer guten Wärmeleitfähigkeit das Risiko von thermischen Ermüdungsrissen bei schnellem An- und Abfahren oder Temperaturschwankungen. Sein hoher Schmelzpunkt und seine nichtmagnetischen Eigenschaften gewährleisten seine Stabilität in komplexen elektromagnetischen Umgebungen und Hochtemperaturumgebungen, beispielsweise in Kernreaktoren und Chemiefabriken.

Nahtloses Rohr aus Incoloy 800H, mechanischPSeilschaften

Festigkeit und Duktilität bei Raumtemperatur-

Incoloy 800H weist bei Raumtemperatur eine ausgewogene Festigkeit und Duktilität auf. Seine typische Zugfestigkeit beträgt nicht weniger als 450 MPa, seine Streckgrenze nicht weniger als 180 MPa und seine Dehnung kann 30 % überschreiten.

Hohe-Temperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit

Bei 700 Grad bleibt seine Zugfestigkeit über etwa 170 MPa. Durch die Kontrolle des Kohlenstoffgehalts im Bereich von 0,05 %-0,10 % und die Kombination mit einer groben Kornstruktur wird die Kriech-{7}}Bruchfestigkeit erheblich verbessert. Diese Eigenschaft widersteht wirksam einer langsamen plastischen Verformung und einem Bruch unter langfristigen Hochtemperatur-Belastungsbedingungen und eignet sich daher für Umgebungen mit hoher Beanspruchung über 900 Grad.

Oxidations- und Aufkohlungsbeständigkeit bei hohen-Temperaturen

Incoloy 800H weist eine hervorragende Beständigkeit gegen Oxidation und Aufkohlung bei hohen Temperaturen auf. Sein hoher Chromgehalt bildet auf der Oberfläche einen stabilen schützenden Chromoxidfilm, der eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit bei Temperaturen bis zu 1100 Grad gewährleistet. Gleichzeitig verhindert die Legierungszusammensetzung wirksam das Eindringen von Kohlenstoff und verhindert so eine Versprödung.

Zähigkeits- und Härteeigenschaften

Diese Legierung weist sowohl bei Raumtemperatur als auch bei niedrigen Temperaturen eine hervorragende Zähigkeit auf, wobei die Brinellhärte typischerweise zwischen 135 und 179 HB liegt.

Diese moderate Kombination aus Härte und Zähigkeit sorgt dafür, dass das Material bei Stoßbelastungen effektiv Energie absorbiert und so Sprödbrüche verhindert.

Ermüdungsleistung und Stabilität

Die flächenzentrierte kubische Gitterstruktur von Incoloy 800H sorgt für eine hervorragende thermische Ermüdungsbeständigkeit. Unter Bedingungen häufiger Temperaturschwankungen kann das Material den zyklischen Belastungen standhalten, die durch thermische Ausdehnung und Kontraktion verursacht werden, wodurch das Risiko der Entstehung von thermischen Ermüdungsrissen verringert wird. Darüber hinaus verbessert das optimierte Titan-Kohlenstoffverhältnis die strukturelle Stabilität und sorgt für eine hervorragende Beständigkeit gegen Sensibilisierung und interkristalline Korrosion.

Spezifikation für nahtlose Rohre aus Incoloy 800H

Die nahtlosen Rohre sind in einer Vielzahl von Außendurchmessern von 6 mm bis 250 mm und mit Wandstärken von 1 mm bis 20 mm erhältlich. Standardschnittlängen betragen typischerweise 12 Meter. Bei Rohren mit einem Außendurchmesser von weniger als 114 mm sind Wandstärken von nur 0,2 mm möglich.

Strenge Maßtoleranzen sind wichtig, um die Genauigkeit und Sicherheit der Geräteherstellung zu gewährleisten. Beispielsweise muss für ein Rohr mit einem Außendurchmesser von 141,3 mm und einer Wandstärke von 18,5 mm die Toleranz des Außendurchmessers typischerweise innerhalb von ±1,2 mm liegen, die Wandstärkentoleranz beträgt ±4,6 mm und die Längentoleranz beträgt ±5,0 mm.