Sulam A286 (UNS S66286): keemia, kuumtöötlus ja AMS-i tingimused

A286: raud-alussupersulam kõrgel-temperatuuriga kinnitusdetailidele

Sulam A286 on sadestamisel-karastuv raua-baasil supersulam UNS S66286, mis koosneb ligikaudu 25% niklist ja 15% kroomist, millele on lisatud titaani ja molübdeeni. See asetseb austeniitsete roostevaba terase ja nikli-põhiste supersulamite vahel: tugevam kui 316 üle 540 °C, tunduvalt odavam kui nikkel{10}}baasklass ja vormitav tavaliste poeseadmetega lahusega töödeldud olekus. Lennunduse kinnitusdetailide ja gaasiturbiinide tööstus kasutab seda suurimates kogustes ning sama tugevuse, oksüdatsioonikindluse ja väsimuskäitumise kombinatsioon on muutnud selle standardvaliku kuumuse ja rõhuga kokkupuutuva avamere nafta- ja gaasiriistvara jaoks.

Keemia ja tootestandardid

Hinnet kontrollivad mitmed dokumendid sõltuvalt toote vormist. Vardad ja sepismaterjalid on kaetud ASTM A638-ga, kus A286 on klass 660, ja ASTM A453 kõrgel temperatuuril{5}}poltide kinnitamiseks, jälle klassi 660 tüübitähistega. Lennundusmaterjalide spetsifikatsioonid vormi ja seisukorra järgi jagatud: AMS 5731 lahusega töödeldud vardale, AMS 5732 lahusega töödeldud ja vanandatud vardale, AMS 5737 vanandatud seisukorrale konkreetsetes tootevormides ja AMS 5525 lehtede, ribade ja plaatide jaoks. Tüüpiline kindlaksmääratud keemia on süsinik 0,08 % max, mangaan 2,00 % max, räni 1,00 % max, fosfor 0,025 % max, väävel 0,025 % max, kroom 13,5-16,0 %, nikkel 24,0-27,0 %, 0,0,0,0 tinium,0,0 1,90-2,35%, vanaadium 0,10-0,50%, alumiinium 0,35% max ja boor vahemikus 0,001-0,010%.

Kuumtöötlus: lahusega töötlemine, seejärel vanus

1650 F ja 1800 F lahusega töötlemisviisid ei ole omavahel asendatavad. Valik on disainiotsus: poldid, mis peavad taluma pikaajalist koormust-temperatuuril, määratakse üldiselt kõrgema temperatuuriga lahuse töötlemisega, samas kui komponendid, mille plastilisus ja tugevus toatemperatuuril domineerivad, kasutavad madalamat. Vananenud materjal vabastatakse tavaliselt tõmbetugevuse 896 MPa (130 ksi) ja voolavuspiiri 586 MPa (85 ksi) 0,2% miinimumi suhtes, kusjuures täpsed väärtused on võetud kehtivast spetsifikatsioonist.

Kus A286 esineb

A286 on ette nähtud turbiinide ja kompressori kinnitusdetailide, järelpõleti komponentide, heitgaaside riistvara, ülelaaduri osade ja kõrgel{1}}temperatuuri poltide jaoks keemia- ja naftakeemiatehastes. Avameresektoris esineb see klapi ja kaevupea riistvaras, kus roostevabast terasest kinnitusdetailid kaotavad töötemperatuuril tugevuse. Selle piirid on samuti täpselt määratletud: seda ei tohiks kasutada püsivaks tööks tugevates oksüdeerivates hapetes või kontsentreeritud kloriidi keskkonnas, kus nõutakse kõrgemat -molübdeeni nikli-alust, ja see ei asenda koobalti-põhisulamit metallis,{8}}metalli kulumisel väga kõrgel temperatuuril. Kõrgendatud temperatuuriomadused sõltuvad tugevalt ka toote vormist ja tera suurusest, seega tuleks kinnitusdetailide spetsifikatsioonid sobitada varda spetsifikatsiooniga, mitte käsitleda samaväärsena.

Korduma kippuvad küsimused

Q:Mis vahe on AMS 5731 ja AMS 5732 vahel?
V: AMS 5731 hõlmab lahusega töödeldud seisundit ja AMS 5732 katab lahusega töödeldud ja vananenud seisundit. Valmis kinnitusdetailide puhul tagab kõrge tugevuse vananenud seisund, seega peab sertifikaadil olema märgitud, milline seisukord tarniti.

Q:Mis on A286 vananemisravi?
V: Üldine ajakava on 720 C (1325 F) 16 tundi, millele järgneb õhkjahutus, pärast lahuse 1-tunnist töötlemist 982 C (1800 F) vee- või õlijahutusega. Madalamat 900 C (1650 F) lahustöötlust kasutatakse siis, kui prioriteediks on plastilisus ja toatemperatuuri tugevus.

Q:Kas A286 on roostevaba või supersulam?
V: Mõlemad kirjeldused on kasutusel kaubanduses, kuid tehniliselt on tegemist sademe{0}}karastava raua-aluselise supersulamiga. Selles on rohkem niklit kui tavalises roostevabas terases, kuid see ei kuulu nikli-põhisulamite hulka, mistõttu maksab see vähem kui selline klass nagu nikkel-kroom-molübdeeni supersulam.

Q:Millised standardid kehtivad A286 baarile?
V: ASTM A638 Grade 660 katab varda ja sepismaterjali, ASTM A453 Grade 660 katab kõrgel -temperatuuril poltidega kinnitamist ning kosmosesõiduki tingimusi katavad standardid AMS 5731, AMS 5732 ja AMS 5737 ning AMS 5525 lehtede, ribade ja plaatide jaoks.

Q:Kas A286 saab keevitada?
V: Jah, lahusega töödeldud olekus, kasutades sobivat täitematerjali. Täielikult vananenud olekus keevitamine ei ole soovitatav ja komponent vajab tavaliselt keevitusjärgset-soojustöötlust, et taastada keevisõmbluses sademete struktuur.

Q:Milline töötemperatuuri vahemik sobib A286-le?
V: Tavaliselt valitakse see kasutamiseks kuni umbes 650 C juures, kus see säilitab kasuliku tugevuse ja oksüdatsioonikindluse. Sellest vahemikust kõrgemal langeb konstruktsiooni tugevus ja nikli-baas- või koobalt-alused muutuvad praktiliseks valikuks.