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氢辅助失效验证凝固亚结构在脆性中的作用
由于Inconel 718的结构成分可能暴露于各种,因此研究氢对AM合金力学性能的影响至关重要,尽管对AM合金进行了一些氢脆化(HE)研究,但对凝固亚结构对合金HE行为的影响仍缺乏系统的了解,通过Ag修饰技术发现,与细胞边界本身相比,在DA试样中用沉淀剂修饰的细胞边界(和GBs)更容。
从而促进氢增强减聚的脱粘,这些观察结果表明LPBF诱导凝固亚结构处的沉淀物决,应通过适当的热处理消除,Inconel 718是一种沉淀强化镍基高温合金,由于其高温强度以及优异的耐腐蚀和氧化性能的良好结合。
已用于石油和天然气工业、核反应堆、燃气轮机和航空发,由于Inconel 718的工业应用要求金属部件具,增材制造(AM)成为一种有前途的技术,导读,为了阐明这一点,韩国忠南大学的科研团队通过进行两种不同的热处理,制备了AM Inconel 718试样。
并通过一系列拉伸试验检查了其HE敏感性,研究成果以题为“Hydrogen-assisted,通过一系列拉伸试验,研究了氢对激光粉末床熔法(LPBF)制备的Inco,经过两种不同方式的热处理后,测试了直接时效(DA)和均匀化+时效(HA)试样。
微观结构表征表明,DA试样中存在一种凝固亚结构,包括高密度的位错和沉淀,而HA试样中不存在这种亚结构,DA试样表现出相对较高的强度,但抗氢脆性较低,通过对氢辅助裂纹的统计分析。
DA试样的严重氢脆被证明是无滑移局部化辅助时发生的,此外,讨论了热处理后微观结构的变化及其对氢捕获位置的影响,直接时效(DA)试样与均匀化+时效(HA)试样相比,具有更高的强度,但耐氢脆性较低,与HA试样相比。
DA试样中的氢辅助晶间开裂(IG)在没有滑移局部化,这表明DA试样中有高密度沉淀(和GBs)修饰的细胞,免责声明:本文原创自期刊正式发表论文,仅供学术交流,数据和图片来源于所属出版物,如有侵权请联系删除。
Nitronic30是一种氮强化奥氏体不锈钢
Nitronic30的退火机械性能远高于典型奥氏体,销售牌号:C276哈氏合金alloy926、1.4,S20400不锈钢不锈钢材料号:牌号:S20400,Nitronic30是一种氮强化奥氏体不锈钢,专为要求具有良好的耐水性腐蚀性能以及良好的耐磨蚀性,Nitronic30具有很高的抗冲击性。
使其成为一系列重型应用的理想选择,Nitronic30已经被证明是煤炭处理设备和选煤,其使用寿命是其***接近竞争对手的两倍,Nitronic30机械性能:,NITRONIC30热处理Nitronic30不能,NITRONIC30执行标准:ASTM A240,ASTM A666NITRONIC30应用领域煤炭,溜槽衬里。
铲斗,井筛,混合罐,软管夹,矿山设备,Nitronic30弹性模量:,硬度:RB 89,极限拉伸强度:108 KSI(749 MPa)。
Nitronic30是一种氮强化奥氏体不锈钢,专为要求具有良好的耐水性腐蚀性能以及良好的耐磨蚀性,Nitronic30的退火机械性能远高于典型奥氏体,Nitronic30物理性能:,NITRONIC30化学成分碳:最大0.10锰:7,伸长率:56%min,拉伸时的ksi(MPa)28 x 103(193 。
密度:7.862克/立方厘米,磁导率:H = 200:退火<1.011,屈服强度:49 KSI(339 MPa)。
「干货」高温,高压,高速,低温等特殊机封介绍
3.密封圈不能起缓冲作用,一、高压机械密封的要求,在高速时,由于离心力的影响,造成振动和不平衡度,高速如同高压一样,产生热变形、热应力裂纹及磨损物、沉淀物引起泄漏损失。
而且这种损失将随滑动速度的增加而强烈地增加,在设计耐腐蚀机械密封时,一般采取以下一些措施:,高温条件下,由于摩擦副环与轴两者的热胀系数的差异,会出现摩擦副环与轴之间间隙趋近于零的现象,因而造成摩擦副环浮动性消失导致密封失效,所以在设计时必须合理和正确选择摩擦副环与轴之间的间。
二、低温甲烷泵机械密封,高粘度介质常指粘度大于0.7 Pa·s(700c ,(2)在超高温下或者没有适当的液体时,也可通人氮气、氩气,以防止空气引起的氧化。
芳烃装置循环油泵GA-102AB.功率1650kW,转速6748r/ min,输送介质为汽油,操作温度262~284度,进口压力0.87MPa,出口压力~175MPa,机械密封采用布格曼公司HSHF+MFL混合结构,这是适合高温、高压和高速工作条件下的密封。
这里HSHF是单端面、流体动压式带泵效螺旋结构MF,以适应高速运转的要求.该密封从结构上布置成串联式,装于油泵的吸人端和排出端,因HSHF带有泵效螺旋,它与轴的旋转方向有关.在吸入端的泵效套(12A)是。
泵效外壳(25A)提左螺旋,在排出端的泵效套(12B)是左螺旋,泵效外壳(25B)是右螺旋,安装时按图上要求装配不能搞错.,机械密封的工作温度超过80℃时就作为高温机械密封(,在高温下,密封主要间题有下列几项:密封端面液体汽化。
摩擦副的热应力和热变雍,组合件、镶嵌件可能因配合不当而松脱,辅助密封圈因高温引起的老化、龟裂、粘结和弹性消失,弹簧疲劳和强度降低,材料的腐蚀和磨损加快,(1)筒形结构,不必担心低温时发生变形,(2)防止单端面密封在泵停转过程中大气中水分与密封。
可用甲醇等化冰剂加以溶解,阻封部分也可通人氮气干气加以保护,6.由于电化学作用在密封端面内析出和附着金属物质,3.尽童采用大弹簧,减少颗粒阻塞机会。
2.摩擦副材料选用硬对硬配合,常用硬质合金对硬质合金(或陶瓷),(3)在高于密封面的部位装设排气管线,这样,如果产生气体也可从排气管线逸出,1.低温泵的结构特点。
一、高速机械密封的要求,4.上海水泵厂605系列波纹管机械密封介绍,4.弹簧被杂质阻塞不能动作,3,59B型密封(图3-10)。
一、高温机械密封的要求,对含磨料介质的密封应采取以下措施: 1.加强冲洗冷,防止杂质在密封腔内淤塞,如单端面密封应加注液润滑,双端面密封则加阻封液或阻封液和辅助注液合用。
国内用于耐腐蚀泵用机械密封有:151、152、15,金属材料随着温度降低,其抗拉强度和硬度增加而韧性下降,从耐热性能来看,辅助密封圈是机械密封上最薄弱环节,当温度超过80℃时普通橡胶已不适用,温度超过230~250℃,聚四氟乙烯也不能使用.此外。
由于高温、易燃介质的裂解物沉积会使弹簧阻塞.所以,当温度超过220℃时就应采用金属波纹管型机械密封,或者采用金属波纹管与普通机械密封相结合的密封结构,(3)液体从上向下进人叶轮,由吸人端排气从而起到有效的气体分离器作用,在高温下。
材料的耐温性能显得特别重要,合理选用密封材料可使一般结构的机械密封仍能适用于高,简化手续,节省开支.表10 -1列出不同密封材料的使用极限温,粘度如同比重一样,是表示液体的润滑性质,液体具有较高枯度常常具有较好的润滑特性.液体粘度低。
不要进行什么修改,2.提高密封零件的加工精度,实际上,低温范围较宽,可以划分为:。
塑料和橡胶的低温性能比金属材料更为敏感.一般情况下,塑料和橡胶只能在-50℃以上的温度范围使用,对于低温泵,资料[13]介绍:丁睛橡胶的使用温度限为-60℃氯,硅酮橡胶为-80℃,氟化橡胶为-45℃,聚四氟乙烯为-79℃。
并认为使用以上这些材料作填料的机械密封以-70℃为,如果介质温度在-70℃以下,则使用波纹管型机械密封或者双端面机械密封,低温泵通常是立式结构,密封腔设在泵的上部,密封结构为双端面平衡型机械密封,低温泵的结构及布置如图10-19所示,3.及时检查滑动端面磨损量。
5.摩擦副环与轴之间的许用间隙,高速时,离心力的影响使弹簧扭曲和偏离销孔中心,因此,弹簧必须是静止式,这样减少了转动件的重量及由此造成的不平衡度,用于液力透平进口端密封是HSHF D3/95规格。
泵效套(6A)是右螺旋,泵效外壳(16A)是左螺旋,用于出口端密封是HSHF D4/95规格,泵效套(6B)是左螺旋,泵效外壳(16B)是右螺旋.因此,这两套密封与旋转方向有关。
进出口端不能装错,泵效套也不能互换,1.选用耐高温的密封材料,关于低温机械密封及低温泵材料如表10-4所示,低温时PTFE的机械性能如表10-5所示,(5)无轴的弯曲问题,轴封可远离泵体,减少热的影响。
电机安装架为遮风结构,所以电机的温升对泵几乎没有影响,极低温:-100~-196℃,有关低温泵的辅助装置见第七章第一节低温泵辅助系统,甲烷液化气在-99℃时的蒸汽压接近3MPa.乙烯装,采用双端面串联式机械密封,它是比拉公司BB81-K7+BB81B-S7型,尺寸为45 x 39与50 x 45(图10-20。
一般认为在高压下,由于机械和热变形危害机械密封的功能和可靠性,压力越高,危害性越大.所以,用于极高压力的密封比标准型密封要求设计改进,不仅在开启力和闭合力之间有严格比率,而且要求整个密封结构经得住高压而不变形。
此外,还要维持稳定的液膜以保证密封性能,一、低温机械密封的要求,2.Y4D型金属波纹管密封(图3-22),2.及时排除摩擦热,关于氮、氧、空气等液化气体的物理性能如表10-3所,关于乙烯、丙烯、甲烷、乙烷、丙烷的物理性能如图10,4.如用波纹管密封代替普通机械密封。
建议用橡胶波纹管和焊接金属经过喷涂或合成橡胶包夜的,因为一般金属波纹管对处理砂浆液能力差,不太适用,一般低温机械密封是指工作温度在0~-50℃的密封,API-610的低温含义指温度低于-29℃,国内通常以密封腔温度低于-20℃为低温。
(2)提高密封面内外径和宽度的加工精度,因为在高压时,密封内外径和宽度的精度对比压的变化有明显的影响.密,平直度必须限制在1个光带以内.此外,摩擦端面的垂直度和轴的精度也要相应提高,通常认为,当机械密封的工作压力超过4~5MPa时就视作高压。
有的密封公司把工作压力达到3MPa就作为高压,有的公司以PV值大小来衡量,有的公司则将压力和温度一起考虑,实际生产中经常遇到液一固两相或气一固两相介质的密封,而机械密封的大敌是含有固体颗粒的溶液,含有磨料介质和高粘度介质的机械密封,对于粘度为0.7~1.6Pa·S的液体。
要求密封有可靠的驱动设计一重载荷承压装置,这是为了补偿在粘稠环境下的在密封面上增加的剪切力.,还要加强周围环境控制,对密封面进行适当润滑.当摘送高粘度介质时,密封面之间无液膜存在,必须采用单端面密封带外冲洗,单端面密封带外润滑或双端面密封带外封液,1.结构上的隔离措施。
1.减少转动件的重量(质量),提高动力平衡度,4.镶嵌摩擦副问题,流体动压式(也称流体动力式,热流体动压式)机械密封是考虑在高压和摩擦热的情况下,密封缝隙中的润滑膜稳定性而研制成的新型密封面结构,图10-13(a)。
(b)是热流体动几式机械密封槽的布置图,这种结构类似形式很多(见图4-8),它的热流体动力效应是在密封上形成,在密封环旋转的时候,槽能使液体强烈地冷却距它较远的密封表面,进行这种冷却时。
在密封环的初始表面上形成与槽数相等的流体动力楔和高,在每一个槽后形成慧星状润滑楔(图10-14).因此,随着密面上载荷与滑动速度的增加,摩擦系数反而减小(图10-15),高压机械密封,1.增大密封零件截面,低温:-20~-50℃,3.采取冷却措施。
高速机械密封,(2)第一级叶轮位于底部,通过增减柱形筒体的长度(图10-19中的叶轮只列出,实际有十多级),.来适应叶轮级数的变化,高温机械密封,普通单端面机械密封遇到磨料介质时产生下列故璋:,2.低温甲烷泵机械密封。
二、离粘度介质的机械密封,(6)泵壳埋于地下,易于保冷,3.对泄漏的腐蚀性或有毒的介质进行收集、安全排放或,有的带回收液盘。
有的装排放管线,图上标明排放至安全区域,通常液体的比重在0.65以上就具有润滑性质,足够对大多数密封混合.液体的比重低于0.65则要求,对转动零件的截面要加大,静环也相应有较大的截面。
不要在静环外径上有台阶或开槽.但要注意,随着密封面宽度b的增加,热变形和磨损也随之增加,同样要增加压盖的厚度以防变形和能承受压力.使用重载,使用较大直径的销子以适应较大的启动扭矩,耐腐蚀机械密封,用于压缩机的高速机械密封的直径较大,而用于高速泵的机械密封尺寸一般都在2in左右.高速。
(b)],这种密封常用在美国Sundstrand公司高速泵的,扬子石油化工公司引进装置应角的机械密封大部分为耐腐,典型的如英国克兰公司的59U、59B和10T型,日本比拉公司的BB8型和Eagle公司Y4D。
型,西德布格曼公司TF型和Wernert公司橡胶波纹管,5采用流体动压式机械密封,所以,石油液化气用的低温泵常用以上这种结构,一、含有磨料介质的机械密封,6.整个密封失效,资料[6]介绍聚四氟乙烯在氦的沸点(-268.9℃。
适宜做低温材料,但聚四氟乙烯的膨胀系数大,所以在-50~-100℃温度使用时,常采用四氟填充石墨或玻璃纤维,而不用纯四氟材料.此外,在低温时。
V形圈装到轴套上后,动环往往不能浮动,因此,要注意V形圈的组装尺寸,低温机械密封,注意在高压下因不同介质所造成的冲刷腐蚀和磨损,图10-12 (a)。
(b)表示不同摩擦副材料在不同的转速下介质为烃和水,冷却措施就是对密封进行温度控制,常用的温度控制有冲洗、阻封、加强液体循环等(详见第,在高温下,还可采用以下措施:。
二、高温机械密封实例,2.采用金属波纹管型机械密封或金属波纹管与普通机械,5.采用杂质过滤辅助装置,象旋液分离器分离杂质效果较好,结构简单(见第七章第三节杂质过滤装置),3.由于温度变化有结晶析出或有凝固物产生。
在液温低于-70℃时,则采用波纹管密封或双端面密封.不过使用双端面密封时,要将轴封部分的温度设计为0℃,这时用作气体密封,密封圈可用普通O形或V形密封圈。
磨料介质包含以下几种情况:,扬子石油化工公司各引进装置工艺介质在使用温度下的粘,只有燃料油的粘度在0.1~0.4 Pa·s之间,其它介质的粘度很少超过0.1Pa·S,5.由于化学反应有固体物质产生,加大冷却介质的流量。
高速泵为10~20L/min,有的高速密封的冲洗量达50~100 L/min,5.轴不能旋转,超低温:<-196℃,Y4D型金属波纹管密封是Eagle公司用于低压((。
温度-200~+400℃密封,波纹管采用Inconel 718材料,这种合金的耐氧化性能可达980℃,在-196℃的低温下屈服强度可达1426N/mm2,Inconel 718在高低温条件下都适用.尤里卡,KSK油。
轻、重瓦斯油的密封都采用Y4D型金属波纹管机械密封,图10-10为HSHF2/ 103+MFL65 /,中低温:-50~-100℃,2.材质上选用耐腐蚀材科,(1)压盖底部装静环的幢孔面要保证高的平直度,因为在高压下。
任何表面上的高出点会传给静环而引起泄漏,在腐蚀性介质中,机械密封的零件受到介质的强烈侵蚀,摩擦面同时受到.腐蚀和磨损,这种现象称为“磨蚀“,其腐蚀速度约为无摩擦时的10~50倍.某些结构材料,耐磨性能却较差。
而另一些结构材料虽具有良好的耐磨性,耐蚀性却很差.因此,摩擦副应选择既要耐腐蚀又要耐磨,辅助密封圈、弹挤和结构件也要有良好的耐蚀性能,芳烃装置加料泵液力透平GAT-101A,功率968kW。
转速6748r/ min,输送介质为烃类,使用温度43~39度,进口压力15.33MPa,出口压力1.9Mpa。
机械密封是布格曼公司HSHF型高压密封,其定型产品为单端面、流体动压式带泵效螺旋的结构.原,t = 300'C,V < 50 m / s,因单端面密封结构不能满足使用要求。
所以采用双端面结构,由一个动环对两个静环,结构比较紧凑,它是筒形结构,安装比较方便之(图10-16),在高温下,为了使密封可靠运行,尽可能对机械密封进行冷却。
要避免在干摩擦状态下工作.必须保持密封间隙中的温度,密封环镶嵌是充分利用端面材料和基体材料的特性,提高材料使用价值,一般对高温密封采用热镶法.但是,由于端面耐磨材料和基体材料的热胀系数有差异。
在高温下使用时会产生摩擦环松动、脱落,因此,对镶嵌结构的摩擦环采用的温度应予以特别注意.热镶结,除了与使用温度有关外,还与轴径尺寸有关.当摩擦副环基体为不锈钢、高镍合金,热镶硬质合金的允许使用温度对不同轴径的关系如图10。
1.布格曼公司的HSHF+MFL型密封,(4)立式结构排气顺畅,气体不会在泵的中部滞留·,4.在密封端面内有溶解物析出,密封结构是与泵体结构相适应,常用的低温泵采用立式结构,用油作阻封液时,为了使气体的溶解度和结焦尽量小。
应选用粘度低的油,如摩擦副处于高温条件下工作时,要尽一切可能使密封液在蒸发时不留残渣,所以使用聚乙二醇这类合成介质作阻封液,优选耐蚀材质,这是最根本出路.石油化工引进装置所用.的机械密封大,·所以在国外大的密封公司的样本或手册中都备有不同介,为了节省空间并获得较高的重量与功率比。
无论泵的结构和机械密封结构都很紧凑,一般石油化工公司都引进这种高速泵‘,目前扬子石油化工公司有关装置使用51台(见表3-4,中国石油化工总公司系统使用近200台,图中60C用于齿轮箱密封。
60A或60A+60B用于泵叶轮端密封,(1)用Diphy1(二苯及二苯氧化物的混合物)作,它是冷态无压的换热剂(阻封液由泵效螺旋输送),在一般的0~-50℃低温下,常采用单端面机械密封,有非平衡或平衡型结构,但多数选用平衡型结构。
这是因为密封端面的液休经摩擦后温度升高,液膜压力随之升高而将密封面推开,泄漏加剧,因此,低温时的端面比压要选高值,当端面磨损量达到0.005mm时。
就要对端面进行研磨,并重新检查端面粗糙度和平直度,当线速度超过25~30m/s时,可视为高速,有的密封公司把滑动面速度高达33m/s,才作为高速机械密封.’我国ZBJ22-001-88,密封端面平均线速度大于100m/S时为超高速机械密。
密封介质一般总有杂质,所以要经过处理,就是经过处理的介质也会在工艺过程中产生结晶、凝固和,有时密封介质本身就是各种悬浮浆液,这些介质中的颗粒对密封起着磨料作用,二、布格曼公司HSHF型高压机械密封介绍,2.在机体和管线内有杂质混人,2.动环因间隙阻塞和密封圈摩擦力增大而不能动作。
总之,既要充分冷却又要采取保冷措施,上海水泵厂引进美国EG&G SEALOL公司技术,已生产多种系列的密封,其中605系列是焊接波纹管机械密封,它的型号、规格和使用性能如表10-2所示,1.材料要求,二、9AB型高速泵机械密封。
(1)要尽可能加大冲洗量,加强冷却措施,或提高密封腔内压力,来控制液温升高所引起的气化现象,要绝对避免从泵出口端装冲洗管线来冲洗密封端面,因为在低温下。
这种冲洗管线内液体会气化.所以,一般采逆流冲洗方式,采用外装式结构,经过适当的选择,外装式密封可以做到无金属件与工艺介质接触,小的零件如弹簧、销子可不受工艺介质腐蚀.外装式有普,’以波纹管型密封结构较好(图10-21).如密封件,也可采用内装式结构.实际上。
引进装置工艺泵的机械密封绝大部分为内装式密封.输送,可选用双端面密封结构,并引人隔离液保护.此外,也可采用弹簧带有保护层的措施.例如,弹簧外加套塑料软管或喷涂一层防腐层,图10-22为弹簧加保护套的密封结构。
虽然59B型密封的使用温度范围为-50~十230℃,如果泵送介质借助于输送装置,通过冷却器再进人密封,则59B型密封仍可用于介质温度大于230℃的场合.,芳烃装置釜液泵GA-116AB的介质温度为290℃,就是采用外冷却的59B型密封,泵送低温介质主要指液化气体和易挥发的液体,如液态氮、液态氧、甲烷、乙烷、乙烯等液化气。
3.辅助装置,1.处理物料是浆液,1.密封端面早期磨损,2.结构要求。
关于氢辅助失效验证凝固亚结构在脆性中的作用Nitronic30是一种氮强化奥氏体不锈钢的内容就介绍到这里!