高度の超臨界超過ボイラーのための高性能の超合金740H （UNS N07740）のsemless管そして管

1つのプロダクト

高度の超臨界超過ボイラーのための高性能の超合金740H （UNS N07740）のsemless管そして管。

標準的な半プロダクト形態は等を造る継ぎ目が無い管および管、丸棒含んでいる。

2同等の指定

UNS N07740のINCONEL®の合金740H

3適用

合金740Hはニッケル基盤、石炭灰の腐食への抵抗と共に高温で高力およびクリープ抵抗の独特な組合せを提供する沈殿物のhardenable超合金である。合金はこれらの植物の過熱装置セクションのA-USCのボイラー管として使用のために最初に目標とされたが、次に適用のためにボイラー管が接続される蒸気ヘッダーのための材料として合わせられた。A-USCのボイラー管は慣習的なサイズである[外径普通1.5から3インチ（38から76のmm）]。主要な蒸気ヘッダーの管のサイズは外の直径のすばらしいより12インチ（305のmm）および多分1.5インチ（38のmm）を超過していて壁厚さが大いに大型の範囲を、占める。継ぎ目が無い蒸気のreheatの配管は、30インチまで（760のmm）外の直径でまた、合金740Hが付いている実行可能な製品種目である。

4概観

合金740Hはとりわけ高度の超臨界超過発電のために設計されている年齢のhardenable超合金である。

電力の増加のための世界の要求として、政府はまた社会のカーボン足跡の地球温暖化の効果を最小にするために放出が厳しく制御されることを要求する。その状態にもかかわらず、石炭、石油およびガスは発電設備のための主要な燃料であり続ける。2035年に世界の電気発電力の37%に燃料を供給するために核、ガス タービン、太陽はまだおよび風力発電石炭予測される増加すると期待される間。従って、洗剤、より有効な発電の開発のための強い原動力がある。実用温度および圧力の化石の燃料発射されたボイラー増加の効率。高度の超臨界超過（A-USC）技術で絶頂に達するボイラー設計のためのこれらの条件に進歩的な増加がずっとある。A-USCのボイラーは50% （HHV）上の世代別効率のレベルを提供すると期待され、カーボン基盤の放出が容易に集められ、隔離することができること操作はそのような物である。

A-USCの機能を開発するプログラムは世界中で現在活発である。A-USCの植物が高温（700°および760°C）への圧力（35までMPa）で作動するので強さおよび耐食性の厳しさに会うように、ニッケル基盤の超合金は要求される。合金740Hはこれらのデマンドが高い サービス条件の下で作動するためにとりわけ開発された。

5化学成分（wt %）:

表1 （wt %）

6つの物理的性質

密度:ρ=8.05 g/cm3 （0.291 lb/in3）

溶ける温度:1288-1362℃ （2350-2484°F）

電気抵抗:702.7 Ω-circ mil/ft （1.168μ Ω - m）

7金相学

合金740Hはオーステナイトの構造を表わし、ガンマの全盛（γ） Ni3 （Al、チタニウム、Nb）堅くなる年齢段階の沈殿物によってである。熱処理、ニオブ、アルミニウムおよびチタニウムの形態の間増強に必要なガンマの主な沈殿物。合金740H管の微細構造は図1.でアニールされた解決の突き出、条件を見られる老化させた。二番目に段階はのこの条件で含まれている第一次が浸炭窒化する観察した（Nbのチタニウム） （C、N）タイプ、Cr₂₃ C_6のタイプ炭化物、およびガンマの全盛。これらの同じ段階の相対的な量を変更するためにA-USCサービス サーブのために単に予想される温度較差を渡る付加的な露出。図2は1380°F （750°C）で5000時間露出に先行している解決のアニーリングの後で合金740Hの微細構造のSEMのイメージを示す。

解決のアニールされ、老化させた合金740Hの管の1つの微細構造を計算しなさい。ASTM第3結晶粒度- 200X拡大– Kallingsの試薬の腐食。

1380°F （750°C）で5000時間後に合金740Hの2微細構造を計算しなさい。SEMの分析は個々のガンマの主な粒子および粒界の炭化物を明らかにする。

8つの機械特性

合金740Hは高温で高力および冶金の安定性を表わす。

ASTM B983による機械特性の条件

9耐食性

腐食および熱抵抗

クロムの高い内容によって、合金740Hは高温で腐食への優秀な抵抗を提供する。これはそれらが内部の外面およびsteamsideの腐食の炉辺の腐食--にさらされるのでボイラー管のために特に重要である。合金740Hは両方の諸条件の下で広く評価された。

炉辺の腐食

高度の超臨界超過（A-USC）ボイラー技術の採用へのキーは指定ボイラー管の合金の炉辺の耐食性が作動の蒸気の温度（700°Cそして米国のヨーロッパそしてアジアの760°C）で200,000時間以内に損失2つ以下のmmの金属の保証するという保証である。特に重要なことの石炭灰の腐食が石炭化学およびボイラー作動条件の点では合金の構成のしかしボイラー環境のだけでなく、機能であるという事実はある。ボイラー環境に影響を及ぼすので石炭の構成は第一次考察である。残念ながら、石炭の構成は絶対、現実の世界、困難な腐食度の予言を作る確認された4つの第一次石炭のタイプの内で不可能広く変わる。

石炭は普通Kungが持っているように燃焼の間にH2S、S2、ニ酸化硫黄、SO3およびCOSにshown4展開するかなりの硫黄を含んでいる。他の石炭の要素は、塩化物のような、アルカリおよびアルカリ地球、含水量および総灰分同様に炉辺の腐食の重要な役割を担う。より低い放出への作動の蒸気の温度、oxy燃料（低い窒素化合物）および作戦のようなボイラー作動条件、例えば硫化鉄鉱の硫黄（FeS）または-ベッドの燃焼合金の腐食度に影響を及ぼすために石炭の燃焼の間にニ酸化硫黄の形成を同様に改善する石灰岩を使用して流動性にされるの使用を減らすために石炭を洗浄する。

10作業指示

合金740Hは普通解決のアニールされ、年齢堅くされた状態で供給される年齢堅くされた超合金である。

熱い形成

鍛造材または熱間圧延のような熱形成操作のための推薦された温度較差は870°Cの間にある（1600°F）および1190°C （2175°F）。

アニーリング

焼きなましの練習は1100°Cの温度を指定するASMEコード場合2702 （2010°F）厚さの1 1インチ（25.4mm）あたり1時間最低、30分以下に記述されている。焼きなまし範囲は1160°C （2125°F）高く伸びるかもしれない。特定の焼きなましの条件はプロダクト形態および意図されていた適用に依存している。癒やす水は解決のアニーリングの後で推薦される、

年齢堅くなること

ASMEコード場合2702はまた合金740Hのために年齢堅くなる練習を指定する。老化は760°C間の温度で行われる（1400°F）および815°C （最低4時間の間1500°F）。最低の老化する時間は厚さの2インチ（50.8 mm）の上の厚さのために付加的な厚さの1インチあたり½時間のレートで増加する。老化は空冷に先行する。年齢堅くなることのためのこれらの同じ指示は後溶接熱処理のために続かれなければならない。

11標準規格

継ぎ目が無い管状プロダクトの特性はASTM B983で指定される。

合金740Hはセクション私コード場合2702による構造（力ボイラー）とコード場合190によるASME B31.1の下の構造のためのASMEのボイラーおよび圧力容器基準によって承認される。正当な圧力は包囲されたからの800°C （1472°F）への実用温度のために定義される。

12比較優位:

（1）研究の経験50年以上および高温合金、耐食性の合金、精密合金、処理し難い合金、まれな金属および貴金属材料およびプロダクトで成長するため。
（2） 6つの州のキーの実験室および口径測定の中心。
（3）特許を取られた技術。

（4）超純度の製錬プロセス:VIM + IG-ESR + VAR

（5）優秀な高性能。

13のビジネス言葉