1: X'inhu eżattament UNS N06455 (Hastelloy® C-4), u liema problema metallurġika kienet żviluppata speċifikament biex issolvi?
UNS N06455, komunement magħrufa bħala Hastelloy® C-4, hija liga ta' nikil-kromju-molibdenu awstenitiku b'-karbonju baxx (Ni-Cr-Mo) distinta mill-istabbiltà metallurġika eċċezzjonali tagħha. Għandu d-denominazzjoni Ġermaniża W.Nr. 2.4610 u l-grad Ċiniż NS335/NS3305.
Din il-liga ġiet żviluppata fis-snin sebgħin bħala evoluzzjoni diretta mill-predeċessur tagħha, Hastelloy® C-276. Filwaqt li C-276 offra reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni, kellu vulnerabbiltà kritika: meta kien soġġett għas-sħana tal-iwweldjar jew fabbrikazzjoni termali, iż-żona affettwata tas-sħana tagħha (HAZ) kienet suxxettibbli għal sensitizzazzjoni - il-preċipitazzjoni ta 'fażijiet intermetalliċi ta' ħsara fil-konfini tal-qamħ. Din il-preċipitazzjoni eżawrit il-matriċi tal-elementi kritiċi tal-liga u ħoloq żoni vulnerabbli għall-attakk tal-linja tas-sikkina u l-korrużjoni intergranulari.
UNS N06455 solviet din il-problema permezz ta' tliet modifiki strateġiċi ta' kompożizzjoni:
Karbonju u silikon imnaqqsa drastikament (C ≤0.015%, Si ≤0.08%) biex timminimizza l-preċipitazzjoni tal-karbur
Eliminazzjoni tat-tungstenu (0% vs C-276's 3-4.5%)
Kontroll strett tal-ħadid (≤3.0%) u żieda ta 'titanju (≤0.70%) bħala element stabilizzanti
Ir-riżultat huwa liga li tibqa'-fażi waħda u preċipitazzjoni-ħielsa anke wara espożizzjoni fit-tul għall-medda tat-temperatura ta' 650-1040°C-iż-żona ta' sensitizzazzjoni kritika. Haynes International, l-iżviluppatur tal-liga, jiddikjara b'mod espliċitu li C-4 huwa "l-aktar stabbli (mikrostrutturalment)" tal-materjali Ni-Cr-Mo użati ħafna u jistgħu jiġu wweldjati "mingħajr biża 'ta' sensitizzazzjoni" . Din l-istabbiltà telimina r-rekwiżit għal trattament tas-sħana wara l-iwweldjar (PWHT) fil-biċċa l-kbira tat-tagħmir iffabbrikat, li jirrappreżenta vantaġġ sinifikanti tal-manifattura.
2: Dak li jirregola l-istandard ASTM jikkontrolla l-pjanċa UNS N06455, u x'inhuma r-rekwiżiti tal-proprjetà mekkanika obbligatorja?
Il-pjanċa, il-folja u l-istrixxa UNS N06455 huma rregolati esklussivament minn ASTM B575 / ASME SB-575, bit-titolu "Speċifikazzjoni Standard għal-Kromju-Kromju-Molibdenu u -Karbonju Nikil{8}}Moromumu{8}}-Moromumu u Shereromju{8}}Kromju baxx Strixxa". Din hija l-ispeċifikazzjoni tal-akkwist definittiva. (Nota: Xi fornituri jirreferu ħażin ASTM B333 għal pjanċa C-4; B333 huwa speċifiku għal-ligi tan-nikil-molibdenu bħal UNS N10675 u ma japplikax hawn).
ASTM B575 Proprjetajiet Minimi Mandati (Kundizzjoni Ittemprat):
| Proprjetà | Rekwiżit | Valuri Tipiċi |
|---|---|---|
| Qawwa tat-tensjoni (Rm) | ≥ 690 MPa (100 ksi) | 700-758 MPa |
| Qawwa tar-Rendiment (Rp0.2) | ≥ 276 MPa (40 ksi) | 280-305 MPa |
| Titwil (A5) | ≥ 40% | 40-42% |
Data miġbura minn
Noti Kritiċi ta' Akkwist:
Trattament tas-Sħana: Il-pjanċa għandha tiġi fornuta fil-kondizzjoni tat-ttemprar tas-soluzzjoni. It-trattament standard huwa tisħin għal 1065-1080 ° C (1950 ° F) segwit minn quenching rapidu (tifi ta 'l-ilma). It-tkessiħ tal-arja mhuwiex aċċettabbli peress li jista' jippermetti preċipitazzjoni tal-fażi sekondarja.
Kundizzjoni tal-wiċċ: Il-pjanċa hija tipikament fornita bis-sħana-irrumblata, ittemprata, u mnaqqsa (pickled jew blasted). Folja-irrumblata kiesħa tista' tiġi fornuta b'finitura #2B jew ittemprat qawwi.
Tolleranzi Dimensjonali: Skont ASTM B575, inklużi rekwiżiti speċifiċi għall-flatness, straightness, u kondizzjoni tat-tarf.
Ix-xerrejja għandhom jivverifikaw li ċ-Ċertifikat tat-Test tal-Mitħna (MTC) espliċitament jiċċita ASTM B575 u jipprovdi traċċabilità sħiħa għan-numru tas-sħana.
3: Kif tqabbel l-UNS N06455 mal-predeċessur tagħha, C-276, u meta għandu speċifikatur jagħżel C-4 fuq C-276?
UNS N06455 (C-4) u UNS N10276 (C-276) huma t-tnejn ligi Ni{-Cr-Mo b'reżistenza għall-korrużjoni simili ħafna, iżda huma ottimizzati għal kundizzjonijiet ta' servizz differenti. L-għażla mhix dwar is-superjorità iżda dwar l-adattament speċifiku għall-applikazzjoni.
Differenzi Metallurgiċi u Prestazzjonijiet Ewlenin:
| Karatteristika | UNS N06455 (C-4) | UNS N10276 (C-276) |
|---|---|---|
| Żidiet Ewlenin tal-Liegi | Cr, Mo, Ti (stabilizzatur) | Cr, Mo, W, V |
| Tungstenu (W) | Xejn (0%) | 3.0-4.5% |
| Ħadid (Fe) | ≤ 3.0% | 4.0-7.0% |
| Karbonju (C) | ≤ 0.015% | ≤ 0.010% (b'mod simili baxx) |
| Stabbiltà Termali | Superjuri - Jirreżisti sensitizzazzjoni sa 1040 ° C | Tajjeb, iżda inqas stabbli minn C-4 |
| Reżistenza għal Aċidi li Jnaqqsu | Eċċellenti | Kemmxejn Superjuri (Żieda W tgħin) |
| Reżistenza għall-Aċidi Ossidanti | Eċċellenti | Eċċellenti |
| Weldability | Eċċezzjonali; prattikament immuni għal attakk HAZ | Eċċellenti, iżda teħtieġ aktar kura |
Linji Gwida tal-Għażla:
Agħżel UNS N06455 (C-4) meta:
Il-komponent iffabbrikat jeħtieġ iwweldjar estensiv jew iwweldjar b'ħafna-pass
It-tagħmir se jopera fil-medda ta '650-1040 ° C waqt is-servizz jew il-fabbrikazzjoni
Assigurazzjoni massima kontra l-korrużjoni intergranulari hija meħtieġa
L-ambjent jinvolvi kloruri, klorin imxarrab, jew aċidu sulfuriku
It-trattament tas-sħana ta' wara-weldjatura mhuwiex prattiku jew jiswa-projbittiv
Agħżel C-276 meta:
L-ambjent fih aċidi li jnaqqsu b'saħħithom fejn it-tungstenu jipprovdi benefiċċju distint
L-applikazzjoni tinvolvi scrubbers tad-desulfurizzazzjoni tal-gass taċ-ċmieni u kanali tal-ħruġ (C-276 għandu rekord itwal hawn)
L-ispeċifikazzjoni hija obbligatorja minn rekwiżiti tal-klijent jew tal-inġinerija tal-wirt
Fornitur wieħed jinnota b'mod espliċitu li C-4 għandu "virtwalment l-istess reżistenza għall-korrużjoni bħal Hastelloy C-276 liga" għal ħafna ambjenti ta 'proċess kimiku. Id-differenzjatur primarju huwa l-istabbiltà termali superjuri ta 'C-4, mhux neċessarjament rati ta' korrużjoni tal-linja bażi superjuri.
4: X'inhuma r-rekwiżiti speċifiċi tal-fabbrikazzjoni għall-iwweldjar u t-trattament bis-sħana tal-pjanċa UNS N06455?
UNS N06455 huwa ddisinjat għal faċilità ta' fabbrikazzjoni, iżda għandhom jiġu segwiti protokolli speċifiċi biex jiġu ppreservati l-proprjetajiet reżistenti għall-korrużjoni-tagħha.
Rekwiżiti tal-Iwweldjar:
Proċessi: C-4 huwa weldjabbli mill-proċessi standard kollha, inklużi GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (stick), u l-iwweldjar bl-ark tal-plażma. L-iwweldjar bl-ark pulsat huwa preferut għall-aħjar kontroll tax-xoffa u ġestjoni tas-sħana.
Filler Metal: Il-metall tal-mili li jaqbel huwa ERNiCrMo-7 (AWS A5.14). Din il-kompożizzjoni taqbel mal-kimika stabilizzata bit-titanju u tal-karbonju baxx tal-metall bażiku.
Protokolli Kritiċi tal-Iwweldjar:
Il-Preparazzjoni tal-wiċċ hija Obbligatorja: Iż-żona tal-weldjatura u 25mm (1 pulzier) biswit għandhom ikunu mitħun għal metall qawwi u nadif. Iż-żejt, il-grass, iż-żebgħa, il-linka tal-immarkar u l-ossidi kollha għandhom jitneħħew. Il-kontaminazzjoni minn kubrit, fosfru, ċomb, jew metalli oħra b'punt ta' tidwib-baxx-tikkawża fraġilità katastrofika.
Temperatura Interpass: Ikkontrolla b'mod strett it-temperatura interpass; żomm taħt il-120°C (250°F). Input baxx tas-sħana jimminimizza gradjenti termali u stress residwu.
Ilqugħ tal-Gass: Uża 100% taħlitiet ta' argon jew argon-elju. Għal applikazzjonijiet kritiċi, partikolarment il-passes ta 'l-għeruq, gass ta' rinforz ta '100% argon huwa meħtieġ biex jipprevjeni l-ossidazzjoni (iż-zokkor) fuq in-naħa ta' taħt.
Post-Trattament tas-Sħana tal-Iwweldjar (PWHT): Ġeneralment MHUX meħtieġ. Wieħed mill-vantaġġi primarji ta' C-4 huwa li jista' jintuża fil-kundizzjoni kif iwweldjat. PWHT huwa speċifikat biss għal komponenti stressati ħafna jew meta meħtieġ mill-kodiċi.
Ipproċessar Termali (Trattament tas-Sħana u Formazzjoni sħuna):
Medda ta 'Formazzjoni sħuna: 1080 °C sa 900 °C (1975 °F - 1650 °F).
Regoli Kritiċi:
Atmosfera tal-forn: Il-liga hija sensittiva ħafna għall-kontaminazzjoni tal-kubrit. Uża fran elettriċi kull meta jkun possibbli. Jekk jintużaw fran li jaħdmu bil-gass, il-kontenut tal-kubrit tal-fjuwil għandu jkun ikkontrollat b'mod strett (gass naturali<0.1% S; oil <0.5% S).
Tindif: Neħħi l-lubrikanti kollha residwi, il-marki, u l-ħamrija tal-ħanut QABEL is-sħana.
Trattament ta' Post-Formazzjoni: Wara xogħol bis-sħana, il-materjal għandu jiġi ittemprat mill-ġdid b'soluzzjoni u mkessaħ malajr biex terġa' tinkiseb l-aħjar reżistenza għall-korrużjoni.
Cold Forming: C-4 huwa duttili u faċilment iffurmat kiesaħ. Madankollu, ix-xogħol jibbies. Formazzjoni kiesħa severa tista' teħtieġ ittemprar intermedju.
5: X'inhuma l-applikazzjonijiet industrijali primarji għall-pjanċa UNS N06455, u liema vantaġġi speċifiċi tar-reżistenza għall-korrużjoni jmexxu l-għażla tiegħu?
Il-pjanċa UNS N06455 hija speċifikata għal ambjenti severi ta 'servizz kimiku fejn huma meħtieġa kemm reżistenza għall-korrużjoni ġenerali kif ukoll reżistenza għal attakk lokalizzat. L-ispettru tal-applikazzjoni tiegħu jifrex fuq bosta industriji tqal.
Oqsma ta' Applikazzjoni Primarja u Raġunar:
| Industrija | Applikazzjonijiet Speċifiċi | Għaliex C-4 huwa Magħżul |
|---|---|---|
| Ipproċessar Kimiku | Reatturi, skambjaturi tas-sħana, sistemi ta’ pajpijiet, kolonni ta’ distillazzjoni, produzzjoni ta’ aċidu aċetiku, manifattura agrokimika | Reżistenza għall-aċidi idrokloriku, sulfuriku, fosforiku u formiku; iwettaq kemm f'kundizzjonijiet ossidanti kif ukoll ta' tnaqqis |
| Kontroll tat-Tniġġis / Ambjentali | Sistemi tad-desulfurizzazzjoni tal-gass taċ-ċmieni (FGD), tagħmir għall-inċinerazzjoni tal-iskart, scrubbers | Reżistenza eċċellenti għall-kondensati aċidużi-sinjuri tal-klorur |
| Farmaċewtika / Kimika Fine | Reċipjenti ta' reazzjoni ta'-purità għolja, tankijiet tal-ħażna | Ir-reżistenza għall-korrużjoni tipprevjeni l-kontaminazzjoni metallika tal-prodotti; l-istabbiltà telimina t-tħassib dwar is-sensitizzazzjoni tal-weldjatura |
| Polpa u Karta | Sistemi ta' ibbliċjar, diġesturi | Reżistenza għall-ambjenti tal-kloru u dijossidu tal-kloru |
| Produzzjoni tad-dijossidu tat-titanju | Tagħmir tal-klorinazzjoni | Prestazzjoni eċċellenti fis-servizz tal-kloru u tal-klorur (klor-alkali) |
| Ipproċessar tal-Fjuwil Nukleari | Tagħmir ta' riproċessar | Reżistenza għal midja li fiha l-aċidu nitriku u fluworidu- |
| Marittimu / Żejt u Gass | Komponenti tal-ilma baħar, valvi, manifolds | Reżistenza superjuri għall-klorur-ikkaġunat mill-ħofor, il-korrużjoni tal-xquq, u l-qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC) |
Profil tar-reżistenza għall-korrużjoni:
L-14-18% kromju u 14-17% molibdenu bbilanċjati tal-liga jipprovdu kapaċità unika ta' theddida doppja
:
Il-kromju jagħti reżistenza għall-midja ossidanti (aċidi effervexxenti, melħ ferriku/kupriku, aċidu nitriku).
Il-molibdenu jagħti reżistenza għall-midja li jnaqqas (aċidu idrokloriku, aċidu sulfuriku dilwit) u jipprovdi reżistenza eċċezzjonali għal attakk tal-ħofor u xquq indotti mill-alid-.
Vantaġġi Speċifiċi tal-Prestazzjoni:
Klorur Stress Korrużjoni Cracking (SCC): B'differenza azzar inossidabbli awstenitiku (304/316), C-4 huwa prattikament immuni għall-klorur SCC.
Korrużjoni intergranulari: L-istabbiltà termali tal-liga u l-istabbilizzazzjoni tat-titanju jeliminaw is-suxxettibilità, anke fil-kondizzjoni kif-iwweldjati.
Korrużjoni Lokalizzata: Kontenut għoli ta 'molibdenu jipprovdi ekwivalenti ta' reżistenza għall-pitting (PRE) superjuri b'mod sinifikanti għal azzar li ma jissaddadx serje 300 u ħafna ligi tan-nikil li jikkompetu.
Limitazzjoni: Bħall-ligi kollha tan-Ni-Cr-Mo, C-4 mhux adattat għal aċidu nitriku kkonċentrat jew ambjenti oħra ossidanti ħafna fejn azzar li ma jissaddadx bħal 310S jew gradi li ma jissaddadx b'ħafna silikon jistgħu jkunu preferuti.
