Incoloy800H composición química (N08810) aleación de alta temperatura a base de níquel
Incoloy 800h es una aleación a base de hierro y níquel porque la fracción de masa de cromo es superior al 12%. También se le puede llamar acero inoxidable. Debido a su excelente desempeño, ha sido ampliamente utilizado en la industria petroquímica. En la práctica, las condiciones de funcionamiento del hidrógeno Incoloy 800 h son muy comunes, donde la resistencia al daño del hidrógeno es muy importante para la seguridad del equipo. Actualmente existen pocos estudios sobre la resistencia a la fragilización por hidrógeno del inoloy 800h, especialmente su rendimiento a altas temperaturas. La resistencia al daño del hidrógeno durante el funcionamiento a largo plazo en condiciones de hidrógeno a alta presión es excelente. Por lo tanto, a través de experimentos, se estudiaron las propiedades mecánicas y los cambios de microestructura de la aleación después de mantenerse a una temperatura de aproximadamente 100 kHz durante 800 horas en un ambiente de hidrógeno de alta temperatura y alta presión, y se analizó su resistencia al daño por hidrógeno.
Proceso de inspección El material de prueba se obtuvo de hidrógeno a aproximadamente 100 kHz de una empresa petroquímica. La sección de salida del tubo del horno de calentamiento de gas (peores condiciones de trabajo) tiene una temperatura de funcionamiento de 50 grados y una presión de trabajo de 18,3 MPa. El medio en la tubería es hidrógeno, que calienta el gas del horno quemando gas licuado de petróleo para transferir calor. Los materiales de prueba para el proceso de inspección se tomaron de la sección de salida del tubo del horno de calentamiento de gas hidrógeno de una empresa petroquímica con una frecuencia de aproximadamente 100 kHz (las peores condiciones de trabajo). La temperatura de trabajo es de 50 grados y la presión de trabajo es de 18,3 MPa. El medio en la tubería es hidrógeno, que se calienta y quema. Gas licuado de petróleo para hornos para transferir calor.
Prueba de propiedades mecánicas La prueba de tracción se completó en una máquina de prueba Imtron 5869 y la temperatura de la prueba fue temperatura ambiente y 680 grados. Elija una muestra rectangular a temperatura ambiente para un estiramiento de corta proporción y una muestra de proporción cilíndrica para una muestra de estiramiento de corta duración y alta temperatura. La prueba de impacto se realizó en una máquina de prueba de impacto de alta temperatura JBG-300. Para garantizar la temperatura de prueba, la velocidad de alimentación es 51,58 y la temperatura fluctúa. Muévete a 4-2 grados. La temperatura de la prueba es temperatura ambiente y 680 grados, y el tamaño de la muestra es el tamaño de muestra estándar 56mnlx10 millx 10mill.
Análisis metalográfico: tomar una muestra de paralelepípedo rectangular a lo largo de la dirección del espesor del tubo del horno, esmerilar y pulir con papel de lija, limpiar con acetona, secar a tiempo y corroer electrolíticamente con ácido oxálico. Observar y fotografiar bajo un microscopio óptico de 500x.
Prueba de propiedades mecánicas Los resultados de la prueba de tracción y la prueba de propiedades de impacto se muestran en la Tabla 2 y la Tabla 3 respectivamente. Los resultados de la prueba de tracción se compararon con la norma ASTM B 408 409 y se encontró que las propiedades mecánicas de la prueba de tracción de corto tiempo y alta temperatura eran inferiores a los datos proporcionados. Se informa que las propiedades mecánicas de tracción a temperatura ambiente son superiores a los datos estándar. El material de la mesa tiene buenas propiedades mecánicas a temperatura ambiente, pero a altas temperaturas sus propiedades mecánicas de tracción a corto plazo disminuyen en energía y parecen hasta cierto punto frágiles. En cuanto a la tenacidad al impacto, la tenacidad al impacto mantiene valores altos tanto a temperaturas normales como a altas.
A altas temperaturas, el hidrógeno causará diversos grados de daño por hidrógeno al acero, incluida la fragilización por hidrógeno, la corrosión por hidrógeno y el agrietamiento inducido por hidrógeno. Fragilización por hidrógeno En esta etapa, el hidrógeno no reacciona químicamente con los componentes de acero. La resistencia a la tracción del acero no cambia mucho, pero la plasticidad disminuye. Se vuelve quebradizo a temperatura ambiente. La corrosión por hidrógeno es la difusión de hidrógeno en el acero a alta temperatura y presión. Se combina con el carbono del acero para formar metano, que se acumula en los límites de los granos y en los huecos cercanos. Los huecos, las inclusiones y otras discontinuidades crean huecos de metano y la presión sigue aumentando, formando pequeñas grietas e incluso burbujas que luego se convierten en grietas y huecos más grandes. La corrosión por hidrógeno también puede descarburar el acero. La corrosión por hidrógeno generalmente se divide en período latente, período de corrosión rápida y período de saturación. Las propiedades mecánicas del acero antes de la corrosión por hidrógeno no cambiaron mucho. El uso posterior de acero reducirá seriamente las propiedades mecánicas. Los efectos sobre las propiedades mecánicas se clasifican en orden de gravedad: fluencia (resistencia duradera), tenacidad al impacto, ductilidad y resistencia a la tracción.
En términos generales, sólo se considera la fluencia para aceros que operan a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo. Las propiedades mecánicas expuestas a altas temperaturas durante un corto período de tiempo mejorarán con el tiempo. Pero cayó significativamente. Las propiedades mecánicas a temperatura ambiente no aumentan con el tiempo, pero disminuirán significativamente si el material sufre daños por hidrógeno. sus propiedades mecánicas. En esta prueba, el material fue expuesto a hidrógeno a alta temperatura y presión, y funcionó a casi 100 kHz, durante el cual experimentó fluctuaciones de presión y temperatura de arranque y parada y otras condiciones complejas. Según los resultados de las pruebas de propiedades mecánicas, se puede ver que las propiedades de tracción y de impacto a temperatura ambiente no son obvias. Cambiar; Las propiedades de tracción a corto plazo disminuyen a altas temperaturas y muestran un cierto grado de fragilidad. Para el acero inoxidable austenítico que ha estado en servicio a alta temperatura durante mucho tiempo, la tenacidad al impacto a alta temperatura aún se mantendrá en un nivel alto después de que la transformación química pueda provocar la precipitación de carbono intergranular. En comparación con las propiedades mecánicas y las características de degradación del acero causadas por el daño por hidrógeno, Incoloy 800h casi no muestra daños por hidrógeno, como fragilidad y corrosión por hidrógeno.
