L-aktar introduzzjoni komprensiva għal varjetajiet varji ta 'ligi Hastelloy
Liga Hastelloy
I. Introduzzjoni
Hastelloy huwa tip ta 'liga bbażata fuq in-nikil. Bħalissa huwa maqsum fi tliet serje: B, C, u G. Jintuża prinċipalment għal korrużjoni qawwija li ma tistax tintuża f'istainless steel Cr-Ni jew Cr-Ni-Mo ibbażat fuq il-ħadid, materjali mhux metalliċi, eċċ. intuża ħafna fil-pitrolju, l-industrija kimika, il-protezzjoni ambjentali u ħafna oqsma oħra barra. Il-gradi tiegħu u s-sitwazzjonijiet ta 'użu tipiċi huma murija fit-tabella hawn taħt.
Gradi Hastelloy
Sabiex ittejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-proprjetajiet tax-xogħol kiesaħ u sħun ta 'Hastelloy, Hastelloy għamel tliet titjib maġġuri. Il-proċess ta' żvilupp huwa kif ġej: Referenza:
Serje B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Serje C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
Serje G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 ({00Cr30Ni48Mo7Cu)
L-aktar materjali użati fil-preżent huma N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C{-22), N06455 (C{-4) u N06985 ( G-3). Il-materjali tat-tielet ġenerazzjoni N10675 (B-3), N10629 (B-4), u N06059 (C{-59) jinsabu fl-istadju tal-promozzjoni. Minħabba l-avvanz tat-teknoloġija metallurġika, marki multipli ta 'hekk imsejħa "super stainless steel" li fihom ~ 6% Mo dehru f'dawn l-aħħar snin, li jissostitwixxu ligi tas-serje G, li jikkawżaw tnaqqis mgħaġġel fil-produzzjoni u l-użu ta' ligi tas-serje G.
2. Kompożizzjoni kimika tipika tal-liga Hastelloy
kompożizzjoni kimika tal-materjal
Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn PSWV Cu Nb+T
N10665 (B-2) Bażi Inqas minn jew ugwali għal 1.0 26.0~30 Inqas minn jew ugwali għal 2.{{ 10}} Inqas minn jew ugwali għal 0.02 Inqas minn jew ugwali għal 0.10 Inqas minn jew ugwali għal 1.0 Inqas minn jew ugwali għal 1.0 Inqas minn jew ugwali għal 0.04 Inqas minn jew ugwali għal 0.03
N10276 (C-276) Bażi 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.0~7.{{ 12}} Inqas minn jew ugwali għal 0.01 Inqas minn jew ugwali għal {{2{0}}.{08 Inqas minn jew ugwali għal 2.5 Inqas minn jew ugwali għal 1.0 Inqas minn jew ugwali għal 0.04 Inqas minn jew ugwali għal 0.03 3.0~ 4.5 Inqas minn jew ugwali għal 0.035
N06007 (G{-3) Bażi 21.0~23.5 6.0~ 8 .0 18.0~21 Inqas minn jew ugwali għal 0.{015 Inqas minn jew ugwali għal 1.0 Inqas minn jew ugwali għal 5. 0 Inqas minn jew ugwali għal 1.0 Inqas minn jew ugwali għal 0.04 Inqas minn jew ugwali għal 0.03 Inqas minn jew ugwali għal 1.5 1.5~2.5 Inqas minn jew ugwali għal 0.50
3. Referenza tal-proprjetajiet mekkaniċi:
Il-proprjetajiet mekkaniċi ta 'Hastelloy huma pendenti ħafna. Għandu l-karatteristiċi ta 'saħħa għolja u toughness għolja, għalhekk huwa diffiċli biex timmanifattura. Barra minn hekk, it-tendenza tat-twebbis tar-razza tagħha hija estremament qawwija. Meta r-rata ta 'deformazzjoni tilħaq 15%, hija madwar 18-8 Id-doppju ta' dik tal-istainless steel. Hastelloy għandu wkoll żona ta 'sensitizzazzjoni ta' temperatura medja, u t-tendenza ta 'sensitizzazzjoni tagħha tiżdied biż-żieda fir-rata ta' deformazzjoni. Meta t-temperatura tkun għolja, Hastelloy faċilment jassorbi elementi ta 'ħsara, u jikkawża tnaqqis fil-proprjetajiet mekkaniċi u r-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu.
4. Ligi Hastelloy użati b'mod komuni
1: Hastelloy B-2 liga (Hastelloy B-2 liga)
1. Reżistenza għall-korrużjoni
Hastelloy B-2 liga hija liga Ni-Mo b'kontenut estremament baxx ta' karbonju u silikon. Inaqqas il-preċipitazzjoni tal-karburi u fażijiet oħra fiż-żona tal-weldjatura u tas-sħana affettwata, u b'hekk tiżgura li anke taħt kundizzjonijiet tal-iwweldjar Għandu wkoll reżistenza tajba għall-korrużjoni.
Kif nafu lkoll, Hastelloy B-2 liga għandha reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti f'diversi mezzi ta 'tnaqqis u tista' tiflaħ għall-korrużjoni fi kwalunkwe temperatura u konċentrazzjoni ta 'aċidu idrokloriku taħt pressjoni normali. Għandu reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti f'aċidu sulfuriku mhux ossidanti ta 'konċentrazzjoni medja mhux arjata, konċentrazzjonijiet varji ta' aċidu fosforiku, aċidu aċetiku b'temperatura għolja, aċidu formiku u aċidi organiċi oħra, aċidu bromiku u gassijiet tal-klorur tal-idroġenu. Fl-istess ħin, huwa wkoll reżistenti għall-korrużjoni minn katalisti aloġeni. Għalhekk, Hastelloy B-2 liga normalment tintuża f'varjetà ta 'pitrolju ħarxa u proċessi kimiċi, bħad-distillazzjoni u l-konċentrazzjoni ta' aċidu idrokloriku; l-alkilazzjoni ta 'ethylbenzene u sinteżi oxo ta' pressjoni baxxa ta 'aċidu aċetiku u proċessi oħra ta' produzzjoni.
Madankollu, fl-applikazzjoni industrijali tal-liga Hastelloy B-2 għal ħafna snin, instab li: (1) Liga Hastelloy B-2 għandha żewġ żoni ta' sensitizzazzjoni li għandhom impatt konsiderevoli fuq ir-reżistenza għal intergranulari korrużjoni: iż-żona ta 'temperatura għolja ta' 1200 ~ 1300 grad u ż-żona ta 'sensitizzazzjoni ta' 550 grad. ~ żona ta 'temperatura medja ta' 900 grad; (2) Minħabba s-segregazzjoni tad-dendriti fil-metall tal-weldjatura u ż-żona affettwata mis-sħana tal-liga Hastelloy B-2, il-fażijiet intermetalliċi u l-karburi jippreċipitaw tul il-konfini tal-qamħ, u jagħmluhom aktar sensittivi għall-korrużjoni intergranulari; (3) Hastelloy B-2 liga għandha stabbiltà termali fqira f'temperatura medja. Meta l-kontenut tal-ħadid fil-liga Hastelloy B-2 jinżel taħt it-2%, il-liga hija sensittiva għat-trasformazzjoni tal-fażi beta (jiġifieri, fażi Ni4Mo, kompost intermetalliku ordnat). Meta l-liga tibqa 'fil-medda tat-temperatura ta' 650 ~ 750 grad għal żmien kemmxejn itwal, il-fażi tiġi ġġenerata istantanjament. L-eżistenza tal-fażi tnaqqas l-ebusija tal-liga Hastelloy B-2, li tagħmilha sensittiva għall-korrużjoni tal-istress, u saħansitra tikkawża li ssir ħsara lill-liga Hastelloy B-2 matul il-produzzjoni tal-materja prima (bħal proċess ta 'rolling bis-sħana) u proċess ta' manifattura ta' tagħmir (bħal tagħmir ta' liga Hastelloy B-2 trattament tas-sħana ġenerali wara l-iwweldjar) u xquq ta' tagħmir ta' liga Hastelloy B-2 fl-ambjent tas-servizz. Illum il-ġurnata, il-metodu tat-test standard magħżul minn pajjiżi u pajjiżi oħra madwar id-dinja għar-reżistenza għall-korrużjoni intergranulari tal-liga Hastelloy B-2 huwa l-metodu ta 'aċidu idrokloriku jagħli bil-pressjoni normali, u l-metodu ta' evalwazzjoni huwa l-metodu ta 'telf ta' piż. Peress li Hastelloy B-2 liga hija liga reżistenti għall-korrużjoni tal-aċidu idrokloriku, il-metodu tal-aċidu idrokloriku jagħli bil-pressjoni normali huwa pjuttost insensittiv biex tittestja t-tendenza ta 'korrużjoni intergranulari tal-liga Hastelloy B-2. Istituzzjonijiet domestiċi ta' riċerka xjentifika użaw metodu ta' aċidu idrokloriku f'temperatura għolja biex jistudjaw il-liga Hastelloy B-2 u sabu li r-reżistenza għall-korrużjoni tal-liga Hastelloy B-2 mhux biss tiddependi fuq il-kompożizzjoni kimika tagħha, iżda tiddependi wkoll fuq it-termali tagħha proċess ta 'kontroll tal-ipproċessar. Meta l-proċess tal-ipproċessar termali jiġi kkontrollat ħażin, il-ħbub tal-liga Hastelloy B-2 mhux biss jikbru, iżda wkoll il-fażi għolja Mo σ tippreċipita bejn il-ħbub. F'dan iż-żmien, ir-reżistenza għall-korrużjoni intergranulari tal-liga Hastelloy B-2 tonqos b'mod sinifikanti. , fit-test tal-aċidu idrokloriku b'temperatura għolja, il-fond tal-inċiżjoni tal-konfini tal-qamħ tal-pjanċa tal-qamħ oħxon u l-pjanċa normali kienu differenti b'madwar darbtejn.
2. Referenza tal-prestazzjoni fiżika
Il-proprjetajiet fiżiċi tal-liga Hastelloy B-2 huma murija fit-tabella hawn taħt.
Densità: 9.2g/cm3, punt tat-tidwib: 1330 ~ 1380 grad, permeabilità manjetika: (grad, RT) Inqas minn jew ugwali għal 1.001
Proprjetajiet fiżiċi
Temperatura (grad ) Sħana speċifika (J/kg-k) Koeffiċjent ta’ konduttività termali (W/mk) Reżistività (μΩcm) Modulu elastiku (Gpa) Koeffiċjent ta’ espansjoni termali mit-temperatura tal-kamra għal T (10-6/K)
0 373 137 218
20 377 11.1 137 217
100 389 12.2 138 213 10.3
200 406 13.4 138 208 10.8
300 423 14.6 139 203 11.1
400 431 16.0 139 197 11.4
500 444 17.3 141 191 11.6
600 456 18.7 146 184 11.8
700 176
3. Kompożizzjoni kimika
kompożizzjoni kimika
Element Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo Co PS
Marġini minimu {{0}}.4 1.6 26.0
Massimu 1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0 .02 0.010
4. Proprjetajiet mekkaniċi
Il-proprjetajiet mekkaniċi ġenerali tal-liga Hastelloy B-2 huma murija fiż-żewġ tabelli li ġejjin
Valuri minimi tal-proprjetà mekkanika f'temperatura tal-kamra (irreferi għall-istandards DIN/ASTM)
Forma tal-prodott Dimensjonijiet (mm) {{0}}.2% Saħħa ta' rendiment (Mpa) 1.0% Saħħa ta' rendiment (Mpa) Saħħa tat-tensjoni (Mpa) Titwil A5 % Ebusija Brinell HB Daqs tal-qamħ (μm)
Strixxa rrumblata fil-kesħa Inqas minn jew ugwali għal 5 340 380 755 40 250 127
Pjanċa rrumblata bis-sħana 5~65 214
virga 325 370 745 - -
Tubu 340 360 755 - -
Standard ASTM 350 - 760 241 L-istess bħal hawn fuq
Valuri minimi ta' proprjetà mekkanika f'temperaturi għoljin
Forma tal-prodott {{0}}.2% grad ta' saħħa ta' rendiment (Mpa) 1.0% grad ta 'saħħa ta' rendiment (Mpa)
100 200 300 400 100 200 300 400
Bord 315 285 270 255 355 325 310 295
Tubu
virga 300 275 255 240 340 315 300 285
5. Manifattura u trattament tas-sħana
1: Tisħin
Għal liga Hastelloy B{{0}}, huwa importanti ħafna li l-wiċċ jinżamm nadif u ħieles minn kontaminanti qabel u waqt it-tisħin. Hastelloy B-2 liga ssir fraġli jekk tissaħħan f'ambjent li jkun fih kubrit, fosfru, ċomb jew kontaminanti oħra tal-metall b'punt ta' tidwib baxx. Is-sorsi ewlenin ta 'dawn il-kontaminanti jinkludu marki li jimmarkaw, żebgħa li tindika t-temperatura, grass u likwidi, duħħan. Dan il-gass taċ-ċumnija għandu jkun fih kubrit baxx; per eżempju: il-kontenut ta 'kubrit tal-gass naturali u gass taż-żejt likwifikat ma jaqbiżx 0.1%, il-kontenut ta' kubrit ta 'arja urbana ma jaqbiżx 0.25g/m3, u l-kontenut ta' kubrit tal-fjuwil żejt ma jaqbiżx 0.5% huwa kwalifikat.
L-ambjent tal-gass tal-forn tat-tisħin huwa meħtieġ li jkun ambjent newtrali jew ambjent li jnaqqas ħafif, u ma jistax ivarja bejn ossidazzjoni u tnaqqis. Il-fjamma fil-forn ma tistax taffettwa direttament il-liga Hastelloy B-2. Fl-istess ħin, il-materjal għandu jissaħħan għat-temperatura meħtieġa bl-iktar veloċità ta 'tisħin, li jfisser li t-temperatura tal-forn tat-tisħin l-ewwel għandha titla' għat-temperatura meħtieġa, u mbagħad il-materjal għandu jitqiegħed fil-forn għat-tisħin. .
2: Ipproċessar termali
Hastelloy B-2 liga tista 'tiġi pproċessata bis-sħana fil-medda ta' 900 ~ 1160 grad, u għandha titfi bl-ilma wara l-ipproċessar. Sabiex tiġi żgurata l-aħjar reżistenza għall-korrużjoni, it-ttemprar għandu jsir wara xogħol sħun.
3: Ipproċessar kiesaħ
Liga Hastelloy B-2 maħduma bil-kesħa trid tgħaddi minn trattament tas-soluzzjoni. Peress li għandha rata ta 'twebbis tax-xogħol ħafna ogħla minn azzar inossidabbli awstenitiku, it-tagħmir tal-iffurmar għandu jiġi kkunsidrat bir-reqqa. Jekk jitwettaq proċess ta 'formazzjoni kiesħa, ittemprar bejn l-istadji huwa meħtieġ.
Meta d-deformazzjoni tax-xogħol kiesaħ taqbeż il-15%, it-trattament tas-soluzzjoni huwa meħtieġ qabel l-użu.
4: Trattament tas-sħana
It-temperatura tat-trattament tas-sħana tas-soluzzjoni għandha tkun ikkontrollata bejn 1060 u 1080 grad, segwita minn tkessiħ tat-tkessiħ tal-ilma jew tkessiħ rapidu tal-arja meta l-ħxuna tal-materjal tkun 'il fuq minn 1.5mm biex tinkiseb l-aħjar reżistenza għall-korrużjoni. Matul kwalunkwe operazzjoni ta 'tisħin, għandhom jittieħdu prekawzjonijiet biex jitnaddaf il-wiċċ tal-materjal. Il-kwistjonijiet li ġejjin għandhom jingħataw attenzjoni meta t-trattament bis-sħana ta 'materjali Hastelloy jew partijiet tat-tagħmir: Sabiex tiġi evitata d-deformazzjoni tat-trattament bis-sħana tal-partijiet tat-tagħmir, għandhom jintużaw ċrieki ta' rinfurzar tal-istainless steel; it-temperatura tat-tagħbija tal-forn, il-ħin tat-tisħin u tat-tkessiħ għandhom jiġu kkontrollati b'mod strett; qabel it-tagħbija tal-forn, il-partijiet tat-trattament tas-sħana jitwettaq trattament minn qabel biex jipprevjeni l-okkorrenza ta 'xquq termali; wara t-trattament bis-sħana, il-partijiet ittrattati bis-sħana huma 100% PT; jekk iseħħu xquq termali matul il-proċess tat-trattament tas-sħana u jeħtieġ li jiġu msewwija wara li jiġu illustrati u eliminati, għandu jintuża proċess speċjali ta 'wweldjar ta' tiswija.
5: Tneħħija tal-kalċ
L-ossidi fuq il-wiċċ tal-liga Hastelloy B-2 u t-tbajja' ħdejn il-weldjaturi għandhom jiġu illustrati 'l bogħod b'roti tat-tħin fini.
Billi Hastelloy B-2 liga hija relattivament sensittiva għall-midja ossidanti, aktar gassijiet li fihom in-nitroġenu se jiġu prodotti matul il-proċess tal-pickling.
6: Makkinar
Hastelloy B-2 liga għandha tiġi mmaxinjata fl-istat ittemprat, u għandha tiġi adottata fehim ċar tat-twebbis tax-xogħol tagħha. Pereżempju, meta mqabbel ma 'l-istainless steel awstenitiku standard, għandha tintuża veloċità aktar bil-mod tat-tqattigħ tal-wiċċ, u għandu jintuża s-saff imwebbes fuq il-wiċċ. Ammont ta 'għalf akbar u żżomm l-għodda f'kondizzjoni ta' xogħol kontinwu.
Il-metall tal-weldjatura u ż-żona affettwata bis-sħana tal-liga Hastelloy B-2 huma Mo-fqar minħabba l-preċipitazzjoni faċli tal-fażi, li hija suxxettibbli għal korrużjoni intergranulari. Għalhekk, il-proċess tal-iwweldjar tal-liga Hastelloy B-2 għandu jiġi fformulat bir-reqqa u kkontrollat b'mod strett. Il-proċess ġenerali tal-iwweldjar huwa kif ġej: il-materjal tal-iwweldjar huwa ERNiMo -7; il-metodu tal-iwweldjar huwa GTAW; it-temperatura tas-saffi ta' bejn is-saffi hija kkontrollata biex ma tkunx aktar minn 120 grad; id-dijametru tal-wajer tal-iwweldjar huwa φ2.4, φ3.2; il-kurrent tal-iwweldjar huwa 90 ~ 150A. Fl-istess ħin, qabel l-iwweldjar, il-wajer tal-iwweldjar, il-kanal tal-partijiet iwweldjati u l-partijiet li jmissu magħhom għandhom jiġu dekontaminati u mneħħija bil-grass.
Il-konduttività termali tal-liga Hastelloy B-2 hija ħafna iżgħar minn dik tal-azzar. Jekk tintgħażel kanal waħda f'forma ta 'V, l-angolu tal-kanal għandu jkun ta' madwar 70 grad, u għandu jintuża input ta 'sħana aktar baxx.
It-trattament tas-sħana ta 'wara l-iwweldjar jista' jelimina l-istress residwu u jtejjeb ir-reżistenza għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress.
2: Hastelloy C-276
1. Reżistenza għall-korrużjoni
Hastelloy C-276 metall huwa liga bbażata fuq nikil nikil-molibdenu-kromju-ħadid-tungstenu. Huwa wieħed mill-materjali tal-metall moderni l-aktar reżistenti għall-korrużjoni. Prinċipalment reżistenti għall-klorin imxarrab, diversi kloruri ossidanti, soluzzjonijiet tal-melħ tal-klorur, aċidu sulfuriku u melħ ossidanti, u għandu reżistenza tajba għall-korrużjoni f'aċidu idrokloriku b'temperatura baxxa u medja. Għalhekk, fl-aħħar tletin sena, intuża ħafna f'ambjenti korrużivi ħarxa, bħall-industrija kimika, l-industrija petrokimika, id-desulfurizzazzjoni tal-gass taċ-ċmieni, il-produzzjoni tal-polpa u l-karta, protezzjoni ambjentali u oqsma industrijali oħra.
Id-dejta tal-korrużjoni varji ta 'liga bbażata fuq in-nikil Hastelloy C-27 huma tipiċi, iżda ma jistgħux jintużaw bħala speċifikazzjonijiet, speċjalment f'ambjenti mhux magħrufa, u l-materjali għandhom jintgħażlu wara l-ittestjar. M'hemmx biżżejjed Cr f'liga bbażata fuq in-nikil Hastelloy C-27 biex tirreżisti l-korrużjoni f'ambjenti ossidanti qawwija, bħal aċidu nitriku ikkonċentrat sħun. Il-produzzjoni ta 'din il-liga hija prinċipalment għal ambjenti ta' proċess kimiku, speċjalment fil-preżenza ta 'aċidi mħallta, bħall-pajp ta' skariku ta 'sistemi ta' desulfurizzazzjoni tal-gass taċ-ċumnija. It-tabella li ġejja turi t-tqabbil tal-korrużjoni ta 'erba' ligi f'ambjenti differenti.
sitwazzjoni tat-test. (Il-kampjuni kollha tal-iwweldjar jadottaw l-iwweldjar bl-ark tat-tungstenu awtoġenu)
Test komparattiv tal-korrużjoni ta 'erba' metalli f'ambjenti differenti
Ambjent tat-test (togħlija) Rata ta' korrużjoni (mm/)
Tipiku 316 AL-6XN Inconel625 C-276
Eżemplari tal-metall bażiku Eżemplari tal-iwweldjar Eżemplari tal-metall bażiku Eżemplari tal-iwweldjar Eżemplari tal-metall bażiku Eżemplari tal-metall bażiku Eżemplari tal-iwweldjar
20% aċidu aċetiku 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006
45% aċidu formiku 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049
10% aċidu ossaliku 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259
20% aċidu fosforiku 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006
10% aċidu sulfamiku 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061
10% aċidu sulfuriku 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503
10% bikarbonat tas-sodju 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055
