Сплав 20 / 020, Carpenter 20Cb-3 Bar (круглый прут, плоский), UNS N08020

Британские характеристики: американские, немецкие: WS 2.4660

Сплав 20 / 020 (проволока Incoloy 020) — введение в состав, свойства, применение и формы продукции

Сплав 20, также известный как сплав 020 или коммерчески как Incoloy 020, представляет собой сплав никеля, железа, хрома и молибдена, специально разработанного для исключительной устойчивости к серной кислоте и широкому спектру коррозийных сред, включая как окисляющие, так и восстанавливающие условия. Этот высокопроизводительный сплав сочетает в себе превосходную коррозионную устойчивость с хорошей механической прочностью, отличной сваркой и универсальностью, что делает его основным элементом в химической обработке и промышленных применениях с агрессивными химикатами. Он доступен в широком спектре форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая пруток (круглый прут, плоский), ленточные, проволочные, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Incoloy 020 Wire, в частности, ценится за гибкость, точность и коррозионную устойчивость, что делает её идеальным для сложных компонентов в химической переработке, фармацевтике и отраслях контроля загрязнения. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава 20 / 020 (Incoloy 020) является основой его исключительной коррозионной устойчивости и механических характеристик. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): 32-38% (первичный матричный элемент, обеспечивающий устойчивость к коррозии и структурную устойчивость, особенно в среде серной кислоты)

Железо (Fe): 31-44% (повышает механическую прочность и удобство изготовления)

Хром (Cr): 19-21% (критически для устойчивости к окислению, образуя защитный слой оксида хрома в окисляющих средах)

Молибден (Mo): 2,0-3,0% (повышает устойчивость к покрыванию ям, коррозии в щелях и восстанавливающим кислотам, таким как серная кислота)

Медь (Cu): 3,0-4,0% (ключевой элемент для повышения устойчивости к серной кислоте и другим восстанавливающим кислотам)

Углерод (C): ≤ 0,07% (контролируется для минимизации осадков карбида, сохраняет коррозионную устойчивость, особенно после сварки)

Марганец (Миннесота): ≤ 2,0% (способствует раскислению во время производства и повышает сваркуемость)

Кремний (Si): ≤ 1,0% (способствует формированию стабильного оксидного слоя, повышая устойчивость к окислению)

Ниобий + тантал (Nb + Ta): 0,8-1,2% (стабилизирует сплав против осаждения карбида, предотвращая межгранулярную коррозию)

Сера (S): ≤ 0,03% (поддерживается на низких уровнях для обеспечения хорошей пластичности и свариваемости)

Фосфор (P): ≤ 0,04% (контролируется для поддержания коррозионной устойчивости и предотвращения хрупкости)

Этот тщательно продуманный состав с сбалансированным сочетанием никеля, хрома, молибдена и меди обеспечивает фирменную устойчивость сплава к серной кислоте, коррозии на ямке и общим химическим воздействиям, что делает его подходящим для самых требовательных коррозийных промышленных сред.

Ключевые свойства

Сплав 20 / 020 (проволока Incoloy 020) и его различные формы обладают надёжным набором свойств, делающих их незаменимыми в коррозийных, высокотемпературных и высоконагрузочных приложениях:

Механические свойства (комнатная температура, состояние отжёга):

Прочность на разрыв: 550-690 МПа (79 800-100 100 psi)

Предел текучести (смещение 0,2%): 240-310 МПа (34 800-44 900 psi)

Удлинение (в 50 мм): 30-40% (отличная пластичность, позволяющая сложные формовки, сгибание и сварку во всех формах продукции)

Твёрдость: 150-190 HB (твёрдость Бринелла, указывающая на хорошую обрабатываемость и рабочую пригодность)

Производительность при высоких температурах:

Термическая устойчивость: сохраняет значительную прочность до 600°C (1112°F), при прочности на растяжение выше 280 МПа при 400°C (752°F)

Сопротивление ползучести: Обладает хорошей устойчивостью к ползучести при 300-500°C (572-932°F), подходит для длительной службы при длительном напряжении в системах с умеренно высокими температурами

Устойчивость к окислению: устойчива к окислению воздуха и газов сгорания до 800°C (1472°F), образуя плотный, самовосстанавливающийся слой оксида хрома

Термическая устойчивость: хорошая устойчивость к термическим циклам, что делает его подходящим для приложений с умеренными колебаниями температуры

Устойчивость к коррозии:

Резистентность к серной кислоте: исключительная устойчивость к серной кислоте в широком диапазоне концентраций (от разбавленной до концентрированной) и температур, что является определяющей чертой сплава

Общая коррозионная устойчивость: отличная устойчивость как к окисляющим, так и к восстанавливающим кислотам, включая соляную кислоту (разбавленную), фосфорную кислоту и органические кислоты

Устойчивость к хлориду: превосходная устойчивость к появлению ям и коррозии в трещинах в условиях, богатых хлоридом, включая морскую воду, рассолы и промышленные сточные воды

Влажная коррозия: устойчива к щелочным растворам, промышленным химикатам и загрязнённой воде, обеспечивая универсальность в различных отраслях

Коррозионное трещинование под напряжением (SCC): Высокая устойчивость к SCC в средах, содержащих серную кислоту и хлориды, даже при повышенных температурах

Устойчивость к межгранулированной коррозии: устойчива к межгранулярной коррозии после сварки благодаря стабилизации ниобия/тантала, которая предотвращает осадки карбида на границах зерен

Физические свойства:

Плотность: 8,0 г/см³ (0,289 фунт/дюйм³)

Теплопроводность: 15,0 Вт/(м·К) при 20°C (68°F), увеличивающаяся до 21,0 Вт/(м·К) при 600°C (1112°F)

Температура плавления: 1350-1400°C (2462-2552°F)

Коэффициент теплового расширения: 16,0 мкм/(м·К) (20-100°C), достигающий 18,5 мкм/(м·К) при 600°C (1112°F)

Модуль упругости: 200 Га (29 000 кси) при комнатной температуре, снижение до 165 Га (23 900 кси) при 600°C (1112°F)

Формы произведений

Сплав 20 / 020 (Incoloy 020) производится в различных вариантах для специализированных промышленных процессов в химической, фармацевтической и секторах контроля загрязнения:

Бар: доступен в виде круглой (диаметры от 8 мм до 300 мм) и плоской (толщина 6 мм до 150 мм, ширина 20 мм до 600 мм), идеально подходит для обработки клапанных компонентов, насосных валов и оборудования для химической обработки.

Лента: тонкие, плоские полосы (толщина 0,1–2 мм, ширина от 5 мм до 100 мм), используемые в электрических контактах, прокладках и уплотнениях для коррозионного оборудования.

Провод: Проволока Incoloy 020 (диаметры от 0,05 мм до 10 мм) обеспечивает отличную гибкость и устойчивость к коррозии, что делает её удобной для термопарных проводов, проводки датчиков, плетёных сетчатых фильтров и прецизионных пружин в агрессивных химических условиях.

Стержни: Цельные цилиндрические стержни диаметром от 3 мм до 50 мм, подходящие для конструкционных опор в химических реакторах, фармацевтическом оборудовании и системах контроля загрязнения.

Труба и труба: бесшовные и сварные варианты (внешний диаметр 6–200 мм, толщина стенки 0,5–20 мм) для транспортировки коррозийных жидкостей, включая серную кислоту, соляную кислоту и промышленные химикаты, в системах переработки.

Фольга: Ультратонкие листы (толщина 0,01 мм до 0,1 мм), используемые в лёгких коррозионных барьерах, вкладышах для прецизионных фармацевтических приборов и электрических компонентах.

Пластины и листы: Плоские формы (пластины: толщина от 5 мм до 100 мм; лист: 0,3–5 мм) для изготовления вкладышей реакторных сосудов, резервуаров для хранения, теплообменных панелей и конструктивных деталей на химических заводах.

Лента: Узкие, плоские полосы (толщина 0,1–3 мм, ширина 10–200 мм) для точного производства прокладок, зажимов и электрических компонентов для коррозийных систем.

Ковочный приклад: заготовки и слитки для горячей ковки в сложных формах, таких как насосные крыльча, клапанные корпуса и оборудование для фармацевтической обработки.

Применение

Исключительные коррозионные свойства сплава 20 / 020 (проволока Incoloy 020) по различным формам делают его критически важным материалом в отраслях, требующих эффективности в агрессивных химических условиях:

Химическая переработка:

Производство и обработка серной кислоты: резервуары, трубы и клапаны (от пластин, труб и бар) для обработки и транспортировки серной кислоты в широком диапазоне концентраций и температур — от разбавленной до концентрированной.

Производство кислот: оборудование для производства соляной, фосфорной кислоты и органических кислот, включая реакционные сосуды (из пластин) и трансферные линии (из трубки).

Химический синтез: реакторы, мешалки и теплообменники (из пластин, прутка и трубки) для производства специализированных химикатов, красителей и промышленных промежуточных продуктов.

Фармацевтика и пищевая промышленность:

Фармацевтическое производство: оборудование для производства препаратов и API высокой чистоты, включая реакционные сосуды (из пластин), передаточные линии (от трубки) и фильтры (из проволочной сетки), обеспечивающее чистоту продукта и устойчивость к коррозии.

Пищевая переработка: компоненты для обработки кислых пищевых продуктов, таких как фруктовые соки и растворы для маринования, включая резервуары (из листа) и части конвейера (из бара), соответствующие строгим гигиеническим нормам.

Производство косметики: Смешивание баков и трубопроводов (от пластин и трубки) для составов с кислотами и консервантами.

Контроль загрязнения:

Системы дезсеризации дымовых газов (FGD): компоненты для удаления диоксида серы из выбросов электростанций, включая сосуды для очистки (из плит), распылительные сопла (из ковочного материала) и воздуховоды (из листов).

Очистка сточных вод: оборудование для переработки промышленных сточных вод, включая очистители (из пластин), шламовые насосы (из баров) и химические дозировочные линии (из труб).

Контроль загрязнения воздуха: фильтры и скрубберы (из проволочной сетки и листа) для удаления коррозийных загрязнителей из промышленных выхлопных газов.

Металлургия и горнодобывающая промышленность:

Кислотное выщелачивание: оборудование для извлечения металлов из руд с использованием кислот, включая баки с выщелачиванием (из пластин) и мешалки (из слитка).

Гальваниковое покрытие: резервуары, стойки и анодные/катодные опоры (от листа, проволоки и стержня), устойчивые к химикатам для ванн, включая растворы на основе серной кислоты.

Горнодобывающие химикаты: трубопроводы и резервуары (из трубок и плит) для обработки кислот, используемых в переработке полезных ископаемых.

Специализированные приложения по форме:

Провод: Провода для термопары в химических реакторах, проводка датчиков в коррозийных условиях и плетёные сетчатые фильтры для кислотной фильтрации и фармацевтической обработки.

Трубка/труба: Линии химического транспорта, теплообменные трубки в кислотной обработке и линии отбора проб агрессивных жидкостей в лабораториях.

Пластина/лист: Обшивки реакторных сосудов, стенки резервуаров и конструктивные панели на химических и фармацевтических предприятиях.

Брусок/ковкающий приклад: Обработанные клапаны, валы насосов и лопатки метелители, требующие высокой прочности и коррозионной устойчивости в агрессивных условиях.

В итоге, сплав 20 / 020 (проволока Incoloy 020) — доступный в различных вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — обеспечивает исключительную устойчивость к серной кислоте и другим агрессивным химикатам, а также хорошую механическую прочность и формоспособность. Её разнообразные формы продукции позволяют создавать индивидуальные решения в секторах химической переработки, фармацевтики и контроля загрязнений, что делает его критически важным материалом в самых требовательных коррозийных промышленных приложениях.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Растворы упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до поддонов на 2666 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.