ASTM B444 is een specifieke standaardspecificatie voor koud-bewerkte naadloze buizen gemaakt van een nikkel-chroom-molybdeen-niobiumlegering (UNS N06625). Dit materiaal staat wereldwijd bekend als Inconel 625. In tegenstelling tot meerdere legeringsspecificaties zoals ASTM B622, dekt B444 slechts één legering: Inconel 625. Deze focus op een enkele legering impliceert strengere kwaliteitseisen, specifieke warmtebehandelingsprocessen en normen voor mechanische eigenschappen die zijn afgestemd op de unieke combinatie van hoge sterkte, corrosieweerstand en levensduur van Inconel 625.
De specificatie definieert de chemische samenstelling, twee verschillende warmtebehandelingsgraden (Grade 1 en Grade 2), mechanische eigenschappen, maattoleranties, hydrostatische tests en inspectieprocedures. ASTM B444 omvat zowel buizen (afmetingen worden geclassificeerd op basis van nominale maat en diameter zoals gespecificeerd in ANSI B36.19) als buizen (afmetingen worden geclassificeerd op basis van buitendiameter en wanddikte).
Inconel 625-buizen die voldoen aan de ASTM B444-normen worden veel gebruikt in chemische verwerking, offshore olie en gas, maritieme uitlaatsystemen, lucht- en ruimtevaartcomponenten, opwerking van nucleaire brandstof, rookgasontzwaveling (FGD) en onderzeese pijpleidingen. Deze gids behandelt alle aspecten van de B444-norm (inclusief twee kwaliteiten, chemische samenstelling, mechanische eigenschappen, toleranties, warmtebehandeling, testen en praktische toepassingskwesties) om ingenieurs en inkooppersoneel te helpen het juiste product voor hun toepassingsbehoeften te bestellen.
Belangrijkste verschillen tussen graad 1 en graad 2
1. Graad 1 (gegloeid)
Betekenis:Het materiaal wordt uitgegloeid bij een relatief lage temperatuur (meestal boven 1600 graden F / 871 graden).
Kenmerken:Fijnere korrels, hogere mechanische sterkte (hogere trek- en vloeigrens).
Belangrijkste toepassingen:Corrosieve omgevingen met hoge- druk, lage- temperatuur/kamer- temperatuur.
Typische toepassingen:Het Braziliaanse olie- en gasproject in de diepe- zee dat u noemde, onderzeese spruitstukken, hogedruk- instrumentleidingen, injectieleidingen voor chemische reagentia.
2. Graad 2 (oplossing gegloeid)
Betekenis:Het materiaal wordt oplossing-behandeld bij een hogere temperatuur (doorgaans boven 2000 graden F / 1093 graden) om een volledige carbide-oplossing te bereiken.
Kenmerken:Grovere korrels, iets lagere sterkte dan klasse 1, maar met uitstekende kruipvastheid en breuktaaiheid.
Hoofdfocus:Omgevingen met extreem hoge- temperaturen (meestal verwijzend naar bedrijfsomstandigheden van meer dan 1100 graden F / 593 graden).
Typische toepassingen:Luchtvaart-motoronderdelen, industriële ovenonderdelen, afvalverbrandingsovens, petrochemische pyrolyse-eenheden.
Chemische samenstelling van ASTM B444
De onderstaande tabel geeft een overzicht van de volledige samenstellingslimieten gespecificeerd in ASTM B444.
| Element | Samenstelling, % | Rol in legering |
| Nikkel (Ni) | 58,0 min | Matrixelement, corrosiebestendige basis |
| Chroom (Cr) | 20.0–23.0 | Oxidatieweerstand, passieve filmvormer |
| Molybdeen (Mo) | 8.0–10.0 | weerstand tegen putjes/spleten, waardoor de zuurbestendigheid wordt verminderd |
| Niobium + Tantaal (Cb+Ta) | 3.15–4.15 | Solide-oplossing die versterkt, stabiliseert tegen sensibilisatie |
| Ijzer (Fe) | Maximaal 5,0 | Rest-/kostenelement |
| Koolstof (C) | Maximaal 0,10 | Laag gehouden om carbideprecipitatie te minimaliseren |
| Mangaan (Mn) | maximaal 0,50 | Desoxidatiemiddel, zwavelcontrole |
| Silicium (Si) | maximaal 0,50 | Deoxidatiemiddel |
| Fosfor (P) | Maximaal 0,015 | Onzuiverheidslimiet |
| Zwavel (S) | Maximaal 0,015 | Onzuiverheidslimiet, controle over heet kraken |
| Kobalt (Co) | Maximaal 1,0 | Residu (indien bepaald) |
| Aluminium (Al) | Maximaal 0,40 | Kleine versterking, oxidatieondersteuning |
| Titaan (Ti) | Maximaal 0,40 | Kleine carbidestabilisator |
Mechanische eigenschappen van ASTM B444
| Eigendom | Graad 1 (gegloeid) | Graad 2 (oplossing gegloeid) | Testmethode |
| Treksterkte, min | 120.000 psi (827 MPa) | 100.000 psi (690 MPa) | ASTM E 8 |
| Opbrengststerkte (0,2% offset), min | 60.000 psi (414 MPa) | 40.000 psi (276 MPa) | ASTM E 8 |
| Verlenging in 2 inch of 4D, min | 30% | 30% | ASTM E 8 |
| Hydrostatische vezelspanning (S) | 30.000 psi (207 MPa) | 25.000 psi (172 MPa) | P=2St/D |
| Hydrostatische testdruk, max | 1.000 psi (6,9 MPa) | 1.000 psi (6,9 MPa) | - |
Toleranties ASTM B444
De maattoleranties van de ASTM B444-standaard hebben betrekking op de buitendiameter, wanddikte en snijlengte van koud-bewerkte naadloze buizen. Omdat B444 alleen betrekking heeft op koud-bewerkte producten, zijn de toleranties strenger dan die voor warm-bewerkte buizen van nikkellegeringen.
| STANDAARD | VREEMD) | TOLERANTIE (MM) | DIKTE (S) | TOLERANTIE | LENGTE | TOLERANTIE |
| MM | MM | |||||
| B444 (Koud-bewerkte pijp en buis) |
10 Kleiner dan of gelijk aan D<16 | ±0.13 | - | ±15% | O.D<50.8 : +3.2/-0 OD Groter dan of gelijk aan 50,8: +4.8/-0 Details verwijzen naar B829 |
|
| 16 Kleiner dan of gelijk aan D Kleiner dan of gelijk aan 38 | ±0.19 | ±10% | ||||
| 38 | ±0.25 | |||||
| 76 | ±0.38 | ±12.5% | ||||
| 114 | ±0.51 | |||||
| 152 | ±0.64 | |||||
| 168 Kleiner dan of gelijk aan D<219 | ±0.79 | ±15%/-12.5% | ||||
| 219 | +1.57/-0.79 | |||||
| 356 | +3.18/-0.79 | |||||
ASTM B444 Graad 1 versus Graad 2
Het twee-systeem in ASTM B444 is een van de belangrijkste onderscheidende criteria bij de aanschaf van buizen van nikkellegeringen. Het kiezen van de verkeerde laag kan leiden tot voortijdig falen of onnodige kosten.
Graad 1is uitgegloeid en heeft een hogere sterkte bij kamertemperatuur-. Het is de juiste keuze als de bedrijfstemperatuur onder de 1100 graden F (593 graden) blijft en de primaire vereiste corrosiebestendigheid is in combinatie met een hoge mechanische sterkte. Deze kwaliteit wordt voornamelijk aangetroffen in onderzeese stroomleidingen, zeewaterkoelsystemen, productiebuizen voor zuur gas, uitlaatbalgen voor schepen en chemische procesleidingen die worden blootgesteld aan agressieve zuren onder de 600 graden F (315 graden).
Graad 2is oplossingsgegloeid en heeft een superieure kruip- en breuklevensduur bij hoge-temperaturen. Dit is vereist wanneer de bedrijfstemperatuur hoger is dan 1100 graden F (593 graden) en de kruipweerstand of thermische stabiliteit op lange termijn van belang is. U vindt deze kwaliteit in uitlaatgaskanalen van gasturbines, apparatuur voor de opwerking van splijtstof, reformerbuizen en ovencomponenten.
In de onderstaande tabel worden alle belangrijke parameters voor de twee niveaus vergeleken.
| Parameter | Graad 1 (gegloeid) |
Graad 2 (Oplossing gegloeid) |
| Warmtebehandeling | Gegloeid bij minimaal 1600 graden F (871 graden). | Oplossing gegloeid bij minimaal 2000 graden F (1093 graden). |
| Stabilisatie | Niet vereist | Optioneel: min. 1800 graden F (982 graden). voor sensibiliseringsweerstand |
| Treksterkte, min | 120.000 psi (827 MPa) | 100.000 psi (690 MPa) |
| Opbrengststerkte, min | 60.000 psi (414 MPa) | 40.000 psi (276 MPa) |
| Verlenging, min | 30% | 30% |
| Vezelspanning (Hydrotest) | 30.000 psi (207 MPa) | 25.000 psi (172 MPa) |
| Maximale bedrijfstemperatuur | 1100 graden F (593 graden) | Boven 1100 graden F (593 graden) |
| Primaire toepassing | Corrosiebestendigheid, onderzees, maritiem | Kruip-/breukweerstand, oven, nucleair |
| Standaard indien niet gespecificeerd | Ja (klasse 1-schepen) | - (Moet worden gespecificeerd) |
| Korrelgrootte | Fijner (ASTM 5–8) | Grover (ASTM 2–5) |
Wanneer moet u klasse 1-legeringen gebruiken?
Legeringen van klasse 1zijn ideaal bij bedrijfstemperaturen lager dan 1100 graden F (593 graden) en de primaire vereisten zijn corrosieweerstand en hoge mechanische sterkte. De lagere gloeitemperatuur (minimaal 1600 graden F / 871 graden) resulteert in het neerslaan van fijne carbiden in de matrix, waardoor de legering wordt versterkt. Dit maaktLegeringen van klasse 120% sterker in treksterkte en 50% sterker in vloeigrens danLegeringen van klasse 2.
Veel voorkomende toepassingen voorLegeringen van klasse 1omvatten onderzeese oliepijpleidingen, zeewaterkoelsystemen, pijpleidingen voor de productie van zuur gas, balgen voor uitlaatgassen van schepen en pijpleidingen voor chemische processen die zijn blootgesteld aan corrosieve zure omgevingen bij temperaturen onder 600 graden F (315 graden).
Wanneer moet u klasse 2-legeringen gebruiken?
Legeringen van klasse 2zijn vereist wanneer de bedrijfstemperatuur hoger is dan 1100 graden F (593 graden) en kruipweerstand of thermische stabiliteit op de lange termijn- van cruciaal belang is. Door oplossingsgloeien bij een minimumtemperatuur van 2000 graden F (1093 graden) worden alle precipitaten van carbiden en intermetallische verbindingen opgelost, waardoor een zuivere vaste oplossingsmatrix wordt gevormd. Deze grof-korrelige structuur vertoont een lagere kruipsnelheid bij hoge temperaturen vergeleken met fijn-korrelige Klasse 1-materialen.
Een optionele stabilisatiebehandeling bij een minimumtemperatuur van 1800 graden F (982 graden) is geschikt voor kernenergie en kritische chemische toepassingen waarbij materialen nodig zijn om intergranulaire corrosie (sensibilisatie) te weerstaan na langdurige thermische blootstelling. Veel voorkomende toepassingen voor materialen van klasse 2 zijn onder meer uitlaatpijpen van gasturbines, apparatuur voor de opwerking van splijtstof, reformers en ovencomponenten.
ASTM B444 Vereisten voor warmtebehandeling
Warmtebehandeling is cruciaal om onderscheid te maken tussen materialen van klasse 1 en klasse 2. Het bepaalt de balans tussen korrelgrootte, neerslagverdeling, sterkte bij kamertemperatuur en kruipeigenschappen bij hoge temperatuur. Een juiste selectie van het warmtebehandelingsproces tijdens de inkoopfase kan dure materiaalvervangingen voorkomen.
Graad 1: Gloeien
De minimale gloeitemperatuur voor materialen van klasse 1 is 1600 graden F (871 graden). Deze temperatuur is voldoende om de koud-bewerkte structuur te herkristalliseren, maar laag genoeg om fijne niobiumcarbide (NbC) en carbonitrideprecipitaten in de korrels vast te houden. Deze neerslagen fungeren als vastzetmiddelen voor de korrelgrens, waardoor de korrelgrootte klein blijft (typisch ASTM 5-8). De resulterende microstructuur vertoont een hoge sterkte bij kamertemperatuur (treksterkte 120 ksi, vloeigrens 60 ksi) en goede vermoeiingseigenschappen.
Graad 2: oplossingsgloeien
Materialen van klasse 2 worden oplossingsgegloeid bij een minimumtemperatuur van 2000 graden F (1093 graden). Bij deze temperatuur lossen alle carbiden, carbonitriden en alle Laves-fasen van het Ni₂(Cr, Mo)-type op in de nikkelmatrix. De korrelgrootte neemt toe tot ASTM klasse 2-5. Deze zuivere, grofkorrelige structuur vertoont een langzamere kruip bij temperaturen boven 1100 graden F (593 graden), omdat er minder en langere korrelgrenzen zijn die het primaire kruipfoutpad vormen.
Na oplossingsgloeien is een stabilisatiegloeien bij een minimumtemperatuur van 1800 graden F (982 graden) optioneel. Bij dit gecontroleerde verouderingsproces wordt niobiumcarbide opnieuw- neergeslagen op de korrelgrenzen, waardoor een semi-continu netwerk wordt gevormd dat intergranulaire corrosie weerstaat na langdurige thermische blootstelling. Deze gestabiliseerde staat heeft specifieke eisen op het gebied van de opwerking van splijtstof en kritische chemische toepassingen.
Beschikbare omstandigheden en afwerkingen
ASTM B444 specificeert de standaardconditie en oppervlakteafwerking voor Inconel 625-buizen. De oppervlakteafwerking hangt af van het feit of het product koud-bewerkt is en de buitendiameter geslepen (blank) of koud-getrokken is zonder slijpen (gebeitst/mat).
| Voorwaarde | Proces | Afwerking / oppervlak |
| Koud-getrokken, gegloeid/Sol Ann, geslepen buitendiameter | Koud-getrokken, warmtebehandeld, buitendiameter geslepen | Heldere buitendiameter; ID is afhankelijk van de atmosfeer (helder indien uitgegloeid in beschermende atm) |
| Koud-getrokken, gegloeid/Sol Ann, gebeitst | Koud-getrokken, warmtebehandeld, met zuur gebeitst | Doffe, matte (gebeitst) OD- en ID-oppervlakken |
| Groottebereik (grond-OD) | - | 1/2 tot 4 inch (12,7–102 mm) buitendiameter, normale en zware wand, alle NPS |
| Maatbereik (gebeitst) | - | 1/2 tot 6-5/8 inch (12,7–168 mm) buitendiameter, normale en zware wand, alle NPS |
Hydrostatische testvereisten
Elke pijp of buis met een buitendiameter van 1/8 inch (3 mm) of groter en een wanddikte van 0,015 inch (0,38 mm) of groter moet een hydrostatische test doorstaan. De testdruk wordt berekend met behulp van de volgende formule:
P=2St / D
Waarbij P=hydrostatische testdruk (psi), S=toegestane vezelspanning (psi), t=minimale wanddikte (in.) en D=buitendiameter (in.).
De maximale testdruk is 1000 psi (6,9 MPa). Elke leiding of fitting die tijdens de test lekt, is onaanvaardbaar. Toegestane vezelspanningswaarden zijn als volgt:
| Cijfer | Vezelspanning, psi | Vezelspanning, MPa |
| Graad 1 (gegloeid) | 30,000 | 207 |
| Graad 2 (oplossing gegloeid) | 25,000 | 172 |
De fabrikant en de koper kunnen overeenkomen om te testen bij 1,5 keer de berekende druk. Heet-vervormbare kwaliteitsbuizen en -buizen zijn vrijgesteld van trek- en hydrostatische eisen. Het wordt alleen geleverd voor chemische en oppervlakte-inspectie.
Test- en inspectievereisten
ASTM B444 vereist analyse van de chemische samenstelling, trekproeven en hydrostatische testen voor elke batch producten. Algemene vereisten voor bemonstering, batchdefinitie, monstervoorbereiding, testmethoden en productmarkering worden gespecificeerd door ASTM B829.
Analyse van de chemische samenstelling
Per batch (per oven) wordt één test uitgevoerd. De testmethode volgt ASTM B829. Indien productanalyse door de koper wordt aangevraagd, moeten de analyseresultaten voldoen aan de samenstellingsgrenzen en inspectietoleranties gespecificeerd in B829.
Trekproeven
Per partij producten wordt één trekproef uitgevoerd. De testmethode volgt ASTM E 8. Er worden monsters genomen van het eindproduct. Alle buismaterialen moeten waar mogelijk in intacte buisvorm worden getest. Als het testen van intacte buisjes niet mogelijk is, worden longitudinale strip- of cirkelvormige monsters gebruikt.
Productmarkering
Elk product moet worden gemarkeerd met de volgende informatie: legeringsnaam of UNS-nummer (N06625), ASTM-norm (B444), klasse (1 of 2), staat (gegloeid of oplossingsgegloeid), ovennummer en afmetingen. Elke bundel of verzendcontainer moet ook worden geëtiketteerd met het specificatienummer, de legeringskwaliteit, de staat, de afmetingen, het brutogewicht/tarragewicht/nettogewicht en de gegevens van de verzender/geadresseerde.
Over Gneestaal
Gnee Steel is een professionele fabrikant van legeringen op basis van nikkel-, waaronder nikkel 201, nikkel 202, Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy B, Hastelloy C-4, Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718, Inconel X-750, Incoloy 800, Incoloy 800H/HT, Incoloy 825, Monel 400, Monel K500 en andere legeringsmaterialen op hoge temperatuur. Wij zijn gespecialiseerd in de productie en verkoop van legeringsmaterialen. De producten van Gnee Steel worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de chemische industrie, de energieopwekking, de automobielsector, de kernenergie en andere gebieden, en we kunnen op maat gemaakte legeringsmateriaaloplossingen bieden op basis van de behoeften van de klant. Voor vragen over de prijzen van legeringsmaterialen of op maat gemaakte oplossingen voor legeringsmaterialen kunt u gerust contact met ons opnemen via e-mail opss@gneemetal.comvoor een offerte.
Vierkante meter gebouwd
Enterprise-werknemers
Jaren ervaring
Partnerlanden
Neem contact met ons op voor exportinformatie en offertes voor ASTM B444-producten.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het verschil tussen ASTM B444 Graad 1 en Graad 2?
A:Staal van klasse 1 wordt gegloeid bij minimaal 1600 graden F (871 graden) om een hogere sterkte bij kamertemperatuur te bereiken (treksterkte 120 ksi). Staal van klasse 2 wordt oplossingsgegloeid bij minimaal 2000 graden F (1093 graden) om superieure kruipweerstand en breukweerstand boven 1100 graden F (593 graden) te bereiken. Als er geen kwaliteit is opgegeven, wordt staal van klasse 1 standaard verzonden. Beide hebben dezelfde chemische samenstelling en verschillen alleen in warmtebehandelingsprocessen en uiteindelijke microstructuur.
Vraag: Wat is het verschil tussen ASTM B444 en ASTM B622?
A:B444 is een specificatie voor één legering, die alleen Inconel 625 (UNS N06625) omvat; B622 is een multi-legeringsspecificatie, die meer dan 30 nikkel-gebaseerde en nikkel-kobaltlegeringen omvat (bijv. Hastelloy C-276, B-2, G-30, enz.). Inconel 625 is geen B622-standaard. Indien u Inconel 625 naadloze stalen buis nodig heeft, kies dan altijd de B444 standaard. Als u andere legeringen uit de C-serie nodig heeft, kiest u de B622-standaard.
Vraag: Kan Inconel 625 bestand zijn tegen zoutzuur?
A:Ja, Inconel 625 is bestand tegen zoutzuurconcentraties tot ongeveer 20% bij kamertemperatuur en verdund zoutzuur bij hoge temperaturen. Het is echter niet de optimale keuze voor geconcentreerd zoutzuur op hoge- temperatuur. Voor zoutzuur met verschillende concentraties worden nikkel-molybdeenlegeringen (standaard ASTM B622) aanbevolen omdat deze 28% molybdeen en vrijwel geen chroom bevatten.
Vraag: Wat is de maximale bedrijfstemperatuur van Inconel 625?
A:Klasse 1 Inconel 625 heeft een nominale continue bedrijfstemperatuur tot 1100 graden F (593 graden). Klasse 2 Inconel 625 heeft een nominale bedrijfstemperatuur tot ongeveer 1800 graden F (982 graden), waarbij kruip- en oxidatieweerstand primaire overwegingen zijn. Boven 1200 graden F (649 graden) neemt de sterkte van Inconel 625 af, maar de chroomoxidecoating voorkomt oxidatie. Voor dragende toepassingen boven 1500 graden F (815 graden) wordt ASTM B167 aanbevolen, omdat dit dankzij het aluminiumgehalte een superieure weerstand tegen cyclische oxidatie biedt.
Vraag: Zijn ASTM B444 en ASME SB-444 hetzelfde?
A:ASME SB-444 is dezelfde specificatie die wordt gebruikt in Deel B (Non-ferrometalen) van de ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Materialen vervaardigd volgens ASTM B444 kunnen de aanduiding SB-444 dragen als ze aan alle ASME-eisen voldoen. Dit is verplicht voor drukvaten, warmtewisselaars en leidingen met standaardstempels in de energieopwekkings- en procesindustrie.
Vraag: Hoe verhoudt Inconel 625 zich tot Hastelloy C-276 in chemische toepassingen?
A:Omdat Hastelloy C-276 16% molybdeen bevat, terwijl Inconel 625 9% bevat, vertoont het een superieure weerstand tegen reducerende zuren (H₂SO₄, HCl). Inconel 625 beschikt ook over een hogere mechanische sterkte (treksterkte van 120 ksi vergeleken met 100 ksi voor C-276) en, vanwege het niobiumgehalte, betere weerstand tegen chloride-putvorming bij hoge temperaturen. C-276 is geschikt voor zeer corrosieve zure omgevingen, vooral voor toepassingen die alleen corrosiebestendigheid vereisen. Inconel 625 is geschikt voor toepassingen die zowel corrosieweerstand als hoge sterkte vereisen, vooral in zure gas-, onderzeese en chemische omgevingen onder hoge druk.
Vraag: Kan ASTM B444 worden gebruikt voor zeewaterpijpleidingen?
A:Ja, Inconel 625 is een van de topmaterialen voor zeewaterpijpleidingen. Het equivalent van de putweerstand (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N) overschrijdt 50, terwijl 316L roestvrij staal ongeveer 25 is en superduplex staal ongeveer 42. Inconel 625 is bestand tegen spleetcorrosie, corrosie veroorzaakt door biofouling en erosiecorrosie in stromend zeewater met snelheden van meer dan 100 voet per seconde (30 meter per seconde). Het is gespecificeerd voor gebruik in zeewaterliftleidingen, brand-waterbestrijdingssystemen en uitlaatspruitstukken op zee op offshore-platforms en marineschepen.
