ASME SB163 UNS N04400 nikkellegering naadloze warmtewisselaarbuis: specificatie, eigenschappen en toepassingen

Wat is ASME SB163 UNS N04400 naadloze buis?

ASME SB163, qua technische inhoud identiek aan ASTM B163, is de specificatie voor naadloze koud{2}}getrokken buizen van nikkel en nikkellegeringen die worden gebruikt in condensor- en warmtewisselaars. Van de legeringsfamilies die onder de specificatie vallen, is UNS N04400 een nikkel-koperlegering die minimaal 63% nikkel en 28-34% koper bevat. De legering staat bekend om zijn hoge sterkte, goede taaiheid over een breed temperatuurbereik en betrouwbare weerstand tegen zeewater, stoom en alkalische of neutrale zoutoplossingen. Buizen worden geleverd in gegloeide toestand en kunnen verder worden versterkt door koudvervormen wanneer ontwerpomstandigheden hogere mechanische eigenschappen vereisen.

Chemische samenstelling (ASTM B163 / ASME SB163)

De gespecificeerde samenstelling van UNS N04400 onder B163 wordt hieronder weergegeven. Het hoge gecombineerde nikkel- en kopergehalte, doorgaans boven de 90%, geeft de legering zijn karakteristieke corrosiegedrag.

Element	Gespecificeerd bereik (gew.%)
Nikkel (Ni)	63,0 min
Koper (Cu)	28.0 - 34.0
Ijzer (Fe)	Maximaal 2,5
Mangaan (Mn)	Maximaal 2,0
Koolstof (C)	Maximaal 0,30
Silicium (Si)	Maximaal 0,50
Zwavel (S)	Maximaal 0,024

Mechanische en fysieke eigenschappen (gegloeid)

Eigendom	Waarde
Treksterkte, min	483 MPa (70 ksi)
Vloeisterkte, min	172 MPa (25 ksi)
Verlenging, min (50 mm)	35%
Dikte	8,80 g/cm3
Smeltbereik	ongeveer 1300 - 1350 graad
Elasticiteitsmodulus	179 GPa

Groottedekking, leveringsconditie en toepassingen

Onder ASTM B163 worden naadloze buizen voor condensor- en warmtewisselaarservice gespecificeerd op basis van buitendiameter en wanddikte. De specificatie heeft betrekking op buizen met een buitendiameter van 3 inch (76,2 mm) en minder, met een minimale wanddikte van 0,148 inch (3,76 mm) en minder, of gemiddelde wanddiktes van 0,165 inch (4,19 mm) en minder. Er zijn ook converterformaten met een kleine-diameter en lichte-muur gedefinieerd. Buizen worden normaal gesproken in gegloeide toestand geleverd; koude-bewerkte temperaturen kunnen worden gespecificeerd als een hogere sterkte vereist is. UNS N04400 is bestand tegen zeewatercorrosie, chloridespanningscorrosie en aantasting door alkalische en neutrale zoutoplossingen, en presteert goed tegen verdunde reducerende zuren. Typische toepassingen zijn onder meer warmtewisselaars en condensors die zeewater of corrosieve vloeistoffen verwerken, scheepsbouwapparatuur zoals leidingen aan boord en ontziltingsinstallaties, chemische verwerkingssystemen voor de behandeling van alkaliën en zuren, en olie- en gasapparatuur in zure en andere veeleisende toepassingen.

UNS N04400 versus UNS N05500

UNS N05500 is de door neerslag-hardbare versie van dezelfde nikkel-koperfamilie. Door toevoegingen van aluminium en titanium kan de legering worden versterkt door veroudering tot een aanzienlijk hogere sterkte en hardheid dan UNS N04400, terwijl een vergelijkbare corrosieweerstand behouden blijft. Waar UNS N04400 wordt gekozen vanwege algemene corrosieservice en vormgemak, wordt UNS N05500 geselecteerd wanneer hoge sterkte, bijvoorbeeld in assen, bevestigingsmiddelen en pompcomponenten, de bepalende ontwerpvereiste is.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen UNS N04400 en UNS N05500?

UNS N05500 (K-500) bevat opzettelijke aluminium- en titaniumtoevoegingen en wordt versterkt door een warmtebehandeling met neerslag. Het bereikt een aanzienlijk hogere sterkte en hardheid dan UNS N04400 en biedt tegelijkertijd een vergelijkbare corrosieweerstand, waardoor het geschikt is voor zwaarbelaste roterende en bevestigingscomponenten.

Is de UNS N04400-buis geschikt voor zeewaterdiensten?

Ja. De legering wordt veel gebruikt in zeewater-gekoelde warmtewisselaars, condensors en scheepsleidingen vanwege de uitstekende weerstand tegen zeewatercorrosie en tegen spanningscorrosie door chloride.

Kan de naadloze buis UNS N04400 worden gelast?

Ja. De legering kan worden gelast door middel van TIG-, MIG- en weerstandsprocessen met behulp van bijpassend vulmetaal. Voorverwarmen is normaal gesproken niet nodig en een warmtebehandeling na- het lassen is voor de meeste toepassingen niet nodig, hoewel de toepasselijke parameters moeten worden bevestigd aan de hand van de fabricagespecificaties.

Welk maatbereik omvat ASME SB163?

De specificatie heeft betrekking op naadloze buizen met een buitendiameter tot 3 inch (76,2 mm) en een wanddikte tot ongeveer 0,165 inch (4,19 mm) gemiddeld of 0,148 inch (3,76 mm) minimaal, inclusief kleine-diameter lichte-muurconverters.

Welke normen zijn van toepassing op de buis UNS N04400?

De primaire standaard is ASTM B163 / ASME SB163 voor naadloze condensor- en warmtewisselaarbuizen, ondersteund door gerelateerde ASTM-productspecificaties zoals B165 (naadloze buizen), B725 en B751 (gelaste buizen), B730 (gelaste buizen) en B829 (algemene naadloze buizen en pijpen).

Bij welke temperaturen kan UNS N04400 worden gebruikt?

De legering behoudt goede taaiheid en mechanische eigenschappen bij cryogene temperaturen en is geschikt voor gebruik bij gematigde hoge- temperaturen. Omdat het geen chroom bevat, is de oxidatieweerstand bij hoge temperaturen beperkt, dus de bedrijfstemperaturen worden normaal gesproken gematigd gehouden en de ontwerplimieten moeten de toepasselijke drukvat- of leidingcode volgen.