1. অ্যালয় 825 (UNS N08825) বিশেষভাবে গুরুতর ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে। অ্যাসিড, অক্সিডাইজিং রাসায়নিক এবং স্থানীয়ভাবে ক্লোরাইড আক্রমণ কমানোর প্রতিরোধের জন্য অ্যালোয়িং উপাদানগুলির মৌলিক "ট্রিপল অ্যালায়েন্স" কী এবং প্রতিটির নির্দিষ্ট ভূমিকা কী?
অ্যালয় 825-এর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা নিকেল, ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনামের একটি শক্তিশালী, সমন্বিত সমন্বয়ের উপর নির্মিত, যাকে প্রায়ই "ট্রিপল অ্যালায়েন্স" বলা হয়।
নিকেল (~40%): মিডিয়া কমানোর জন্য ফাউন্ডেশন।
ভূমিকা: নিকেল অ্যাসিড কমাতে সহজাত প্রতিরোধ প্রদান করে, যেমন সালফিউরিক এবং ফসফরিক অ্যাসিড, এবং সবচেয়ে সমালোচনামূলকভাবে, ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (Cl-SCC)। এটির মুখ-কেন্দ্রিক ঘনক (FCC) কাঠামো ক্লোরাইড পরিবেশে ক্র্যাক প্রচারের জন্য নমনীয় এবং প্রতিরোধী থাকে যেখানে অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীল (304, 316) বিপর্যয়করভাবে ভ্রূণ হয় এবং ব্যর্থ হয়।
ক্রোমিয়াম (~21.5%): অক্সিডাইজিং অবস্থার বিরুদ্ধে ডিফেন্ডার।
ভূমিকা: ক্রোমিয়াম হল পৃষ্ঠে ক্রোমিয়াম অক্সাইডের (Cr₂O₃) একটি স্থিতিশীল, প্রতিরক্ষামূলক প্যাসিভ স্তর গঠনের মূল উপাদান৷ এই ফিল্মটি নাইট্রিক অ্যাসিড, ফেরিক বা কাপরিক আয়নযুক্ত গরম দ্রবণ এবং বায়ু বা অক্সিজেনের উপস্থিতির মতো অক্সিডাইজিং পরিবেশে স্থিতিশীল। এটি সাধারণ জারা এবং অক্সিডেশনের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষার প্রথম লাইন।
মলিবডেনাম (~3%): স্থানীয় জারা বিশেষজ্ঞ।
ভূমিকা: মলিবডেনাম নাটকীয়ভাবে ক্লোরাইড{0}}আয়ন-সমৃদ্ধ দ্রবণে পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে। এটি এই আক্রমণাত্মক, স্থানীয় পরিবেশে প্যাসিভ ফিল্মের স্থায়িত্ব বাড়ায়। Cr এবং Mo এর সংমিশ্রণ অ্যালয় 825 কে একটি উচ্চ পিটিং প্রতিরোধের সমতুল্য সংখ্যা (PREN > 30) দেয়, এটিকে লোনা জল, সমুদ্রের জল এবং ক্লোরাইড সহ রাসায়নিক প্রক্রিয়ার স্রোতের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
উপরন্তু, Alloy 825-এ রয়েছে ~2.2% কপার, যা ঢালাইয়ের সময় সংবেদনশীলতার বিরুদ্ধে স্থিতিশীলতার জন্য সালফিউরিক অ্যাসিড এবং টাইটানিয়ামের প্রতিরোধ ক্ষমতাকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
2. Incoloy 800/800H/800HT তার উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তি এবং স্থিতিশীলতার জন্য বিখ্যাত। যদিও এটিতে অ্যালয় 825 এর চেয়ে কম মলিবডেনাম রয়েছে, কোন নির্দিষ্ট অ্যালোয়িং কৌশল এবং ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বৈশিষ্ট্য এটিকে সুপারহিটেড বাষ্প, তাপীয় ক্র্যাকিং এবং সংস্কারক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে হিট এক্সচেঞ্জার টিউবের জন্য পছন্দের পছন্দ করে তোলে?
Incoloy 800 সিরিজ একটি ভিন্ন কৌশল নিযুক্ত করে: কঠিন-সমাধান শক্তিশালীকরণ এবং উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ প্রতিরোধের জন্য নিয়ন্ত্রিত বৃষ্টিপাত, তরল-ফেজ ক্ষয়ের বিরুদ্ধে লড়াই করার পরিবর্তে।
মিশ্র কৌশল: আয়রন-নিকেল-ক্রোমিয়াম ব্যালেন্স।
ভিত্তি হল একটি ভারসাম্যপূর্ণ Fe-Ni-Cr ম্যাট্রিক্স (~32Ni-21Cr-bal Fe), যা একটি স্থিতিশীল অস্টেনিটিক গঠন এবং ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধের প্রদান করে।
800H/800HT গ্রেডের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্যকারী হল কার্বন এবং অ্যালুমিনিয়াম/টাইটানিয়ামের নিয়ন্ত্রিত স্তর।
রেজাল্ট্যান্ট মাইক্রোস্ট্রাকচারাল প্রপার্টি: ক্রীপ স্ট্রেন্থ।
Incoloy 800H-এ একটি নিয়ন্ত্রিত কার্বন সামগ্রী (0.05-0.10%) রয়েছে এবং 5 বা মোটা আকারের ASTM শস্যের আকার অর্জন করতে 2100 ডিগ্রি ফারেনহাইট (1150 ডিগ্রি) এর উপরে দ্রবণ অ্যানিল করা প্রয়োজন।
Incoloy 800HT Al+Ti বিষয়বস্তুর জন্য প্রয়োজনীয়তা যোগ করে (0.85-1.20%)।
প্রক্রিয়া: উচ্চ তাপমাত্রায়, কার্বন এবং আল/টি কার্বাইডের একটি সূক্ষ্ম, স্থিতিশীল বিচ্ছুরণ তৈরি করে এবং গামা-প্রাইম ['] অস্টেনিটিক ম্যাট্রিক্সের মধ্যে অবক্ষয় করে। এই অবক্ষেপগুলি স্থানচ্যুতি আরোহণ এবং শস্য সীমানা স্লাইডিং-প্রাথমিক বিকৃতির প্রক্রিয়াতে শক্তিশালী বাধা হিসাবে কাজ করে। এটি 800H/HT গ্রেডগুলিকে তাদের ব্যতিক্রমী শক্তি এবং যান্ত্রিক লোডের অধীনে বিকৃতির প্রতিরোধ দেয় তাপমাত্রা প্রায়ই 1000 ডিগ্রি ফারেনহাইট (540 ডিগ্রি) এবং 1300 ডিগ্রি ফারেনহাইট (705 ডিগ্রি) পর্যন্ত।
অ্যালয় 825, এই নির্দিষ্ট শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া ছাড়া, এই অবস্থার অধীনে দ্রুত শক্তি হারাবে এবং হামাগুড়ি দেবে। তাই, উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-চাপের গ্যাস পরিষেবার জন্য, Incoloy 800H/HT পছন্দ করা হয়, যখন নিম্ন-তাপমাত্রা, জলীয় ক্ষয় শুল্কের জন্য Alloy 825 বেছে নেওয়া হয়৷
3. একটি তাপ এক্সচেঞ্জার টিউব বান্ডিল একটি টিউব শীটে ঢালাই টিউব দ্বারা তৈরি করা আবশ্যক। একটি অ্যালয় 825 বান্ডেলের জন্য, প্রাথমিক ঢালাই-সম্পর্কিত জারা ব্যর্থতার প্রক্রিয়া কী এবং কীভাবে খাদের টাইটানিয়াম সামগ্রী এবং "নিম্ন-কার্বন" বা "স্থির" ফিলার ধাতুর ব্যবহার এটিকে প্রতিরোধ করে?
প্রাথমিক ঢালাই-সম্পর্কিত ব্যর্থতা প্রক্রিয়া হল ঢালাই ক্ষয় বা ছুরি-লাইন অ্যাটাক (KLA), তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলে (HAZ) আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়ের রূপ।
প্রক্রিয়া: সংবেদনশীলতা।
ঢালাইয়ের সময়, HAZ একটি গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে উত্তপ্ত হয় (~800-1500 ডিগ্রি F / 427-816 ডিগ্রি)। এই পরিসরে, ক্রোমিয়াম কার্বাইড (Cr₂₃C₆) শস্যের সীমানা বরাবর অগ্রাধিকারমূলকভাবে বর্ষণ করতে পারে। এটি ক্রোমিয়ামের সংলগ্ন ম্যাট্রিক্সকে হ্রাস করে, একটি সংকীর্ণ, ক্রোমিয়াম-ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল তৈরি করে যা বাকি শস্যের জন্য অ্যানোডিক। একটি ক্ষয়কারী পরিবেশে, এই অঞ্চলটি নির্বাচনীভাবে আক্রমণ করা হয়, যার ফলে আন্তঃগ্রানুলার ক্র্যাকিং এবং ব্যর্থতা হয়।
সমাধান: টাইটানিয়াম স্ট্যাবিলাইজেশন।
অ্যালয় 825-এ টাইটানিয়াম (~0.9-1.2%) রয়েছে, যা ক্রোমিয়ামের তুলনায় কার্বনের সাথে অনেক বেশি শক্তিশালী সম্পর্ক রয়েছে।
টিউবের চূড়ান্ত সমাধান অ্যানিলিং তাপ চিকিত্সার সময়, টাইটানিয়াম কার্বনের সাথে একত্রিত হয়ে স্থিতিশীল টাইটানিয়াম কার্বাইড (TiC) গঠন করে।
এই টিআইসি কণাগুলি ঢালাই তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে, কার্বনকে "বেঁধে রাখে" এবং ক্রোমিয়াম কার্বাইড গঠনে বাধা দেয়। এটি নিশ্চিত করে যে পর্যাপ্ত ক্রোমিয়াম নিষ্ক্রিয়তা বজায় রাখার জন্য শক্ত দ্রবণে থাকে, এইভাবে সংবেদনশীলতা প্রতিরোধ করে।
ফিলার মেটাল অনুশীলন:
অতিরিক্ত আশ্বাসের জন্য, ERNiFeCr-1 বা ERNiCr-3 ফিলার ধাতু ব্যবহার করে ঢালাই করা হয়, যা টাইটানিয়াম (এবং কখনও কখনও নিওবিয়াম) দিয়েও স্থিতিশীল হয়। এটি নিশ্চিত করে যে ঢালাই ধাতু নিজেই সংবেদনশীলতা থেকে প্রতিরোধী, একটি সম্পূর্ণ জারা-প্রতিরোধী জয়েন্ট তৈরি করে।
4. একটি শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারে সামুদ্রিক জল দ্বারা শীতল, টিউব উপাদান একটি জটিল ক্ষয় চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হয়৷ কেন Alloy 825 কে 316L স্টেইনলেস স্টিলের উপর নির্বাচন করা হবে, এবং কোন নির্দিষ্ট অপারেটিং অবস্থার অধীনে (প্রবাহ এবং পরিচ্ছন্নতার সাথে সম্পর্কিত) এমনকি অ্যালয় 825-এর জন্য 6% মলিবডেনাম সুপার অস্টেনিটিক বা নিকেল-কপার অ্যালয়ের মতো আরও শক্তিশালী বিকল্পের প্রয়োজন হবে?
অ্যালয় 825 একটি প্রাথমিক কারণের জন্য 316L এর উপরে নির্বাচিত হয়েছে: ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (Cl-SCC) থেকে প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং পিটিং এর উচ্চতর প্রতিরোধ।
316L Stainless Steel: Will almost certainly suffer from Cl-SCC in hot seawater (>~60 ডিগ্রী / 140 ডিগ্রী ফা)। এর PREN নির্ভরযোগ্যভাবে পিটিং এবং ফাটলের ক্ষয় প্রতিরোধ করার জন্য খুব কম, বিশেষ করে জমার নিচে বা স্থবির এলাকায়।
অ্যালয় 825: এর উচ্চ নিকেল সামগ্রী এটিকে Cl-SCC-এর প্রতি অনাক্রম্য করে তোলে। এর উচ্চতর PREN ক্লোরাইডে পিটিং এবং ফাটল ক্ষয়ের বিরুদ্ধে অনেক বড় নিরাপত্তা মার্জিন প্রদান করে।
একটি আরো শক্তিশালী বিকল্প প্রয়োজন শর্ত: নিম্ন প্রবাহ এবং ফাউলিং।
সামুদ্রিক জলে অ্যালয় 825-এর সীমাবদ্ধতা স্থির বা কম{1}}প্রবাহের অবস্থার মধ্যে উদ্ভূত হয় যেখানে বায়োফউলিং এবং পলি জমা হয়।
একটি আমানতের অধীনে, পরিবেশ অক্সিজেনযুক্ত এবং অম্লীয় হয়ে যায় (একটি ফাটল অবস্থা)।
প্রতিরোধী হলেও, অ্যালয় 825 (PREN ~33) এখনও এই বিশেষভাবে আক্রমনাত্মক, দীর্ঘ-অচল অবস্থার মধ্যে ফাটল জারা শুরুর জন্য সংবেদনশীল হতে পারে।
এই পরিস্থিতিতে, উচ্চতর PREN সহ একটি খাদ বাধ্যতামূলক:
A 6% Molybdenum super austenitic (e.g., 254 SMO, PREN >43) or a super duplex (e.g., 2507, PREN >42) ফাটল জারা বৃহত্তর প্রতিরোধের প্রস্তাব.
সবচেয়ে গুরুতর, স্থবির এবং দূষিত সমুদ্রের জলের জন্য, নিকেল-অ্যালোয় 400 (মনেল) এর মতো কপার অ্যালয়গুলি প্রায়ই স্থির, উচ্চ-বেগ এবং দূষিত সমুদ্রের জলের প্রতি তাদের দুর্দান্ত প্রতিরোধের কারণে সেরা পছন্দ।
5. যখন একটি Incoloy 800H টিউব একটি ফায়ারড হিটার পরিষেবার জন্য নির্দিষ্ট করা হয়, তখন "H" উপাধি (উচ্চ-তাপমাত্রার জন্য) গুরুত্বপূর্ণ। কোন দুটি নির্দিষ্ট রাসায়নিক এবং ধাতুবিদ্যার প্রয়োজনীয়তা "এইচ" গ্রেডকে সংজ্ঞায়িত করে এবং কীভাবে তারা হামাগুড়ির অবস্থার অধীনে টিউবের বর্ধিত পরিষেবা জীবনে সরাসরি অবদান রাখে?
Incoloy 800H-এ "H" একটি নিয়ন্ত্রিত রসায়ন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারকে নির্দেশ করে যা বিশেষভাবে উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ প্রতিরোধের জন্য তৈরি করা হয়েছে, ASTM B407 / B163 অনুযায়ী।
রাসায়নিক প্রয়োজন: নিয়ন্ত্রিত কার্বন সামগ্রী।
স্পেসিফিকেশন: কার্বন কন্টেন্ট 0.05% এবং 0.10% এর মধ্যে হতে বাধ্য। এটি স্ট্যান্ডার্ড ইনকোলয় 800 গ্রেড (0.03% সর্বোচ্চ সি) থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।
পরিষেবা জীবনে অবদান: এই উচ্চতর, নিয়ন্ত্রিত কার্বন সামগ্রী পরিষেবার সময় শস্যের মধ্যে এবং শস্যের সীমানায় সেকেন্ডারি ক্রোমিয়াম কার্বাইড গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় "জ্বালানি" সরবরাহ করে। এই সূক্ষ্ম কার্বাইডগুলি স্লাইডিংয়ের বিরুদ্ধে শস্যের সীমানা এবং স্থানচ্যুতি আন্দোলনের বিরুদ্ধে ম্যাট্রিক্সকে শক্তিশালী করে, যা ক্রীপের অধীনে প্রাথমিক ব্যর্থতার প্রক্রিয়া।
ধাতুবিদ্যার প্রয়োজনীয়তা: সমাধান অ্যানিলিং এবং শস্যের আকার নিয়ন্ত্রণ।
স্পেসিফিকেশন: উপাদান 2100 ডিগ্রী ফারেনহাইট (1149 ডিগ্রী ) একটি সর্বনিম্ন তাপমাত্রায় সমাধান annealed হতে হবে. এই উচ্চ-তাপমাত্রা অ্যানিল একটি ASTM শস্য আকার সংখ্যা 5 বা মোটা (অর্থাৎ, একটি বড় শস্যের আকার) অর্জনের জন্য প্রয়োজন।
পরিষেবা জীবনে অবদান: একটি মোটা শস্য কাঠামোর প্রতি ইউনিট আয়তনে কম শস্যের সীমানা থাকে। যেহেতু হামাগুড়ির ক্ষতি প্রায়শই শস্যের সীমানা থেকে শুরু হয় (অকার্যকর গঠন এবং একত্রিত হওয়ার মাধ্যমে), কম সীমানা থাকলে তা হামাগুড়ি দেওয়ার জন্য দীর্ঘ সময়ের জন্য সরাসরি অনুবাদ করে। মোটা দানা ফাটল বিস্তারের জন্য একটি দীর্ঘ, আরও কঠিন পথ প্রদান করে।
অবক্ষয়কে শক্তিশালী করার জন্য কার্বনের সংমিশ্রণ এবং কম ক্রিপ ক্ষয়ক্ষতির জন্য একটি মোটা দানা কাঠামো যা ইনকোলয় 800H টিউবগুলিকে কয়েক দশক ধরে তাপমাত্রায় উচ্চ চাপের মধ্যে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে দেয় যেখানে বেশিরভাগ অন্যান্য ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যালয়গুলি দ্রুত ব্যর্থ হবে।
