ASTM B163 N02200 이음매 없는 튜브의 종합 개요: 특성, 생산 및 적용

서론

재료 구성 및 분류

• 니켈 (Ni): ≥99.0% (일반적으로 99.2–99.8%)
• 탄소 (C): ≤0.15% (탄화물 석출 감소)
• 망간 (Mn): ≤0.35% (가공성 향상)
• 철 (Fe): ≤0.40% (미량 불순물)
• 규소 (Si): ≤0.35% (미량 불순물)
• 황 (S) 및 인 (P): 각각 ≤0.015% (취성 최소화).

ASTM B163 N02200 무계목 튜브의 주요 특성

1. 내식성

• 중성 및 알칼리성 용액: 최대 100°C (212°F)에서 수산화나트륨 (NaOH), 수산화칼륨 (KOH) 및 수산화암모늄 (NH₄OH)에 대한 내성이 있습니다.
• 비산화성 산: 저농도 (≤10%)에서 희석된 황산 (H₂SO₄) 및 염산 (HCl)에 대한 우수한 저항성을 나타냅니다.
• 염화물 함유 환경: 합금 625와 같은 고니켈 합금보다 저항력이 떨어지지만 해수 및 염수에 대한 핏팅 및 틈새 부식에 견딥니다.
• 고온 산화: 최대 600°C (1112°F)의 공기 중에서 안정성을 유지하며 추가적인 열화를 억제하는 수동 산화물 층을 형성합니다.

2. 기계적 특성

• 인장 강도: 실온에서 ~380–550 MPa (55–80 ksi); 600°C (1112°F)에서 ~50% 강도 유지.
• 항복 강도: 실온에서 ~105–240 MPa (15–35 ksi).
• 연신율: ≥30% (성형 및 굽힘에 대한 우수한 연성 표시).
• 경도: 브리넬 경도 (HBW) 95–120, 냉간 가공을 통해 증가시킬 수 있지만 일반적으로 연성을 회복하기 위해 어닐링됩니다.

3. 열 및 전기 전도성

4. 제조 특성

• 성형: 실온에서도 균열 없이 굽힘, 플레어링 또는 딥 드로잉이 가능합니다.
• 용접: 가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW/TIG), 가스 금속 아크 용접 (GMAW/MIG) 및 저항 용접과 호환됩니다. 내식성을 유지하기 위해 ENi-1 (AWS A5.14)과 같은 필러 금속이 권장됩니다.

ASTM B163 N02200 무계목 튜브의 생산 공정

1. 용융 및 주조: 고순도 니켈 (≥99.0%)은 불순물을 최소화하기 위해 전기로 (EAF) 또는 진공 유도 용광로 (VIF)에서 용융됩니다. 용융 금속은 빌릿 또는 잉곳으로 주조됩니다.
2. 열간 압출/관통: 빌릿은 1100–1250°C (2012–2282°F)로 가열하고 맨드릴을 사용하여 관통하여 중공 쉘을 형성한 다음 다이를 통해 압출하여 원하는 외경을 얻습니다.
3. 냉간 인발/압연: 중공 쉘은 일련의 다이를 통해 인발하거나 맨드릴을 사용하여 압연하여 벽 두께를 줄이고 표면 마감을 개선합니다. 최종 치수에 도달하려면 여러 패스가 필요할 수 있습니다.
4. 어닐링: 냉간 가공 후 튜브는 내부 응력을 완화하고 연성을 회복하기 위해 제어된 분위기 (예: 수소 또는 아르곤)에서 700–870°C (1292–1598°F)에서 어닐링됩니다.
5. 마감: 튜브는 산화물을 제거하고 내식성을 향상시키기 위해 교정, 길이 절단 및 표면 처리 (예: 산세, 패시베이션)를 거칩니다. 최종 검사에는 결함을 감지하기 위한 초음파 또는 와전류 검사와 같은 비파괴 검사 (NDT)가 포함됩니다.

ASTM B163 N02200 무계목 튜브의 응용 분야

1. 화학 처리: 가성 소다, 유기산 및 중성 염 용액을 처리하는 열교환기, 응축기 및 반응기에 사용됩니다. 염화물 유발 응력 부식 균열 (SCC)에 대한 저항력으로 인해 염수 시스템에 적합합니다.
2. 발전: 고온 물/증기 저항이 중요한 증기 발생기, 응축기 및 냉각 시스템에 사용됩니다. 또한 보조 열교환기를 위해 원자력 발전소에도 사용됩니다.
3. 항공 우주 및 해양 공학: 경량성 (밀도 ~8.9 g/cm³)과 해양 환경에 대한 내식성으로 인해 배기 시스템, 연료 라인 및 해수 냉각 부품에 적용됩니다.
4. 전자 및 반도체: 오염을 방지하기 위해 불활성을 활용하여 도금 탱크, 전극 어셈블리 및 고순도 유체 처리 시스템에 사용됩니다.
5. 식품 및 제약 산업: 세척제에 대한 저항력과 위생 기준 (예: FDA) 준수가 필수적인 처리 장비 (예: 증발기, 살균기)에 활용됩니다.

결론