Сплав 20 / 020, Столярная проволока 20Cb-3, UNS N08020

Британские спецификации:,Американские спецификации:,Немецкие спецификации: WS 2.4660

Сплав 20/020 (Инколой 020 Проволока) - введение с составом, свойствами, применением и формами выпуска продукции

Сплав 20, также известный как сплав 020 или коммерчески как Incoloy 020, представляет собой никель-железо-хром-молибденовый сплав, специально разработанный для исключительной устойчивости к серной кислоте и широкому спектру коррозионных сред, включая как окислительные, так и восстановительные условия. Этот высокоэффективный сплав сочетает в себе превосходную коррозионную стойкость с хорошей механической прочностью, отличной свариваемостью и универсальностью, что делает его основным продуктом в химической обработке и промышленном применении с использованием агрессивных химических веществ. Он доступен в широком ассортименте форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая прутки (круглые прутки, плоские прутки), ленты, проволоку, прутки, трубы, фольгу, пластины, листы, полосы и поковочный материал. Проволока Incoloy 020, в частности, ценится за свою гибкость, точность и коррозионную стойкость, что делает ее идеальной для сложных компонентов в химической промышленности, фармацевтике и отраслях по борьбе с загрязнением. Ниже приведен подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практического применения и доступных форм продукции.

Химический состав

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

Никель (Ni): 32-38% (первичный матричный элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость и структурную стабильность, особенно в сернокислотных средах)

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

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

Молибден (Mo): 2,0-3,0% (повышает устойчивость к точечной коррозии, щелевой коррозии и восстановительным кислотам, таким как серная кислота)

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

Углерод (C): ≤ 0,07% (контролируется для минимизации осаждения карбида, сохранения коррозионной стойкости, особенно после сварки)

Марганец (Mn): ≤ 2,0% (способствует раскислению во время производства и улучшает свариваемость)

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

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

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

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

Этот тщательно спроектированный состав со сбалансированной смесью никеля, хрома, молибдена и меди обеспечивает характерную стойкость сплава к серной кислоте, точечной коррозии и общему химическому воздействию, что делает его пригодным для самых требовательных коррозионных промышленных сред.

Основные свойства

Сплав 20 / 020 (Incoloy 020 Wire) и его различные формы демонстрируют прочный набор свойств, которые делают их незаменимыми в коррозионных, высокотемпературных и высоконагруженных условиях:

Механические свойства (комнатная температура, отожженное состояние):

Прочность на разрыв: 550-690 МПа (79,800-100,100 фунтов на квадратный дюйм)

Предел текучести (смещение 0,2%): 240-310 МПа (34 800-44 900 фунтов на кв. дюйм)

Относительное удлинение (в 50 мм): 30-40% (превосходная пластичность, позволяющая выполнять сложную формовку, гибку и сварку для всех форм продукции)

Твердость: 150-190 HB (твердость по Бринеллю, указывающая на хорошую обрабатываемость и обрабатываемость)

Работа при высоких температурах:

Термическая стабильность: сохраняет значительную прочность при температуре до 600 °C (1112 °F), при этом прочность на разрыв остается выше 280 МПа при 400 °C (752 °F)

Сопротивление ползучести: проявляет хорошее сопротивление ползучести при 300-500 °C (572-932 °F), подходит для длительной эксплуатации при длительных нагрузках в системах с умеренными высокими температурами.

Стойкость к окислению: Устойчив к окислению на воздухе и в газах сгорания при температуре до 800 °C (1472 °F), образуя плотный, самовосстанавливающийся слой оксида хрома

Термическая усталостная прочность: хорошая стойкость к термоциклированию, что делает его пригодным для применений с умеренными колебаниями температуры.

Коррозионная стойкость:

Стойкость к серной кислоте: исключительная стойкость к серной кислоте в широком диапазоне концентраций (от разбавленной до концентрированной) и температур, определяющая характеристика сплава

Общая коррозионная стойкость: отличная стойкость как к окислительным, так и к восстановительным кислотам, включая соляную кислоту (разбавленную), фосфорную кислоту и органические кислоты

Устойчивость к хлоридам: превосходная стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии в средах, богатых хлоридами, включая морскую воду, рассолы и промышленные стоки

Влажная коррозия: устойчивость к щелочным растворам, промышленным химикатам и загрязненной воде, что обеспечивает универсальность в различных отраслях промышленности

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): высокая стойкость к SCC в серной кислоте и хлоридсодержащих средах, даже при повышенных температурах

Межкристаллитная коррозионная стойкость: Устойчивость к межкристаллитной коррозии после сварки, благодаря стабилизации ниобием и танталом, которая предотвращает осаждение карбидов на границах зерен

Физические свойства:

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

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

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

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

Модуль упругости: 200 ГПа (29 000 фунтов на квадратный дюйм) при комнатной температуре, снижение до 165 ГПа (23 900 фунтов на квадратный дюйм) при 600 °C (1112 °F)

Формы продукции

Сплав 20 / 020 (Incoloy 020) изготавливается в различных формах для выполнения специализированных промышленных процессов в химической, фармацевтической и контрольной отраслях:

Пруток: Доступен в виде круглого прутка (диаметр от 8 мм до 300 мм) и плоского прутка (толщина от 6 мм до 150 мм, ширина от 20 мм до 600 мм), идеально подходит для обработки компонентов клапанов, валов насосов и оборудования для химической обработки.

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

Проволока: Проволока Incoloy 020 (диаметр от 0,05 мм до 10 мм) обладает превосходной гибкостью и коррозионной стойкостью, что делает ее пригодной для проводов термопар, проводов датчиков, плетеных сетчатых фильтров и прецизионных пружин в агрессивных химических средах.

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

Трубы и трубы: бесшовные и сварные варианты (наружный диаметр от 6 мм до 200 мм, толщина стенки от 0,5 мм до 20 мм) для транспортировки коррозионных жидкостей, включая серную кислоту, соляную кислоту и промышленные химикаты, в технологических системах.

Фольга: ультратонкие листы (толщина от 0,01 мм до 0,1 мм), используемые в легких коррозионных барьерах, вкладышах для прецизионных фармацевтических инструментов и электрических компонентов.

Пластины и листы: плоские формы (плита: толщина от 5 мм до 100 мм; лист: от 0,3 мм до 5 мм) для изготовления футеровки корпусов реакторов, резервуаров для хранения, панелей теплообменников и конструкционных деталей на химических заводах.

Полоса: Узкие плоские полосы (толщина от 0,1 мм до 3 мм, ширина от 10 мм до 200 мм) для прецизионного производства прокладок, зажимов и электрических компонентов для коррозионных систем.

Поковочный материал: заготовки и слитки для горячей штамповки в сложные формы, такие как рабочие колеса насосов, корпуса клапанов и оборудование для фармацевтической промышленности.

Приложений

Исключительные коррозионные стойкие свойства сплава 20 / 020 (Incoloy 020 Wire) в различных формах делают его критически важным материалом в отраслях, требующих работы в агрессивных химических средах:

Химическая обработка:

Производство и транспортировка серной кислоты: резервуары, трубопроводы и клапаны (из пластин, труб и стержней) для обработки и транспортировки серной кислоты в широком диапазоне концентраций и температур, от разбавленной до концентрированной.

Производство кислот: Оборудование для производства соляной кислоты, фосфорной кислоты и органических кислот, включая реакционные сосуды (из пластины) и линии переноса (из трубы).

Химический синтез: реакторы, мешалки и теплообменники (из пластин, стержней и труб) для производства специальных химикатов, красителей и промышленных промежуточных продуктов.

Фармацевтика и пищевая промышленность:

Фармацевтическое производство: Оборудование для производства высокочистых лекарственных средств и АФИ, включая реакционные сосуды (из пластин), транспортные линии (из пробирки) и фильтры (из проволочной сетки), обеспечивающие чистоту продукта и коррозионную стойкость.

Пищевая промышленность: Компоненты для работы с кислыми пищевыми продуктами, такими как фруктовые соки и растворы для маринования, включая резервуары (из листа) и конвейерные части (из прутка), отвечающие строгим гигиеническим стандартам.

Производство косметики: Смесительные баки и трубопроводы (из пластин и трубок) для составов с кислотами и консервантами.

Контроль загрязнения:

Системы десульфурации дымовых газов (ДДГ): компоненты для удаления диоксида серы из выбросов электростанций, включая скрубберные баки (из пластины), распылительные форсунки (из поковочной заготовки) и воздуховоды (из листа).

Очистка сточных вод: Оборудование для обработки промышленных сточных вод, в том числе осветлители (из пластин), шламовые насосы (из прутка) и линии дозирования реагентов (из трубы).

Контроль загрязнения воздуха: Фильтры и скрубберы (из проволочной сетки и листа) для удаления коррозионных загрязняющих веществ из промышленных выхлопных газов.

Металлургическая и горнодобывающая промышленность:

Кислотное выщелачивание: Оборудование для извлечения металлов из руд с использованием кислот, в том числе емкости для выщелачивания (из плиты) и мешалки (из прутка).

Гальваническое покрытие: резервуары, стеллажи и анодные/катодные опоры (из листов, проволоки и прутков) устойчивы к химическим веществам для гальванических ванн, включая растворы на основе серной кислоты.

Горнодобывающая химия: Трубопроводы и накопительные резервуары (из труб и пластин) для работы с кислотами, используемыми при переработке полезных ископаемых.

Специализированные приложения по формам:

Провода: провода термопар в химических реакторах, проводка датчиков в коррозионных средах и фильтры из тканой сетки для фильтрации кислот и фармацевтической обработки.

Трубы/трубопроводы: Линии транспортировки химических веществ, теплообменники при обработке кислоты и линии отбора проб агрессивных жидкостей в лабораториях.

Плита/лист: футеровка корпусов реакторов, стенки резервуаров для хранения и конструкционные панели на химических заводах и фармацевтических предприятиях.

Прутковые / поковочные материалы: Механически обработанные клапаны, валы насосов и лопасти мешалок, требующие высокой прочности и коррозионной стойкости в агрессивных средах.

Подводя итог, можно сказать, что сплав 20 / 020 (Incoloy 020 Wire) — доступный в формах от прутка и проволоки до листа и ковки — обеспечивает исключительную стойкость к серной кислоте и другим агрессивным химическим веществам, а также хорошую механическую прочность и формуемость. Его разнообразные формы продукции позволяют создавать индивидуальные решения для химической промышленности, фармацевтики и контроля загрязнения, делая его критически важным материалом в самых требовательных коррозионных промышленных приложениях.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 2676 галлонов для жидкости на поддонах Специальная упаковка доступна по запросу.