Најсвеобухватнији увод у различите врсте Хастеллои легура
Хастеллои легура
Увод
Хастеллои је врста легуре на бази никла. Тренутно је подељен у три серије: Б, Ц и Г. Углавном се користи за јаку корозију која се не може користити у Цр-Ни или Цр-Ни-Мо нерђајућем челику на бази гвожђа, неметалним материјалима итд. се широко користи у нафтној, хемијској индустрији, заштити животне средине и многим другим пољима у иностранству. Његове оцене и типичне ситуације коришћења су приказане у табели испод.
Хастеллои класе
У циљу побољшања отпорности на корозију и хладних и топлих радних својстава Хастеллои-а, Хастеллои је направио три велика побољшања. Процес развоја је следећи: Референца:
Б серија: Б → Б-2(00Ни70Мо28) → Б-3
Ц серија: Ц → Ц-276(00Цр16Мо16В4) → Ц-4(00Цр16Мо16) → Ц-22 (00Цр22Мо13В3) → Ц-2000(00Цр20Мо16)
Г серија: Г → Г-3 (00Цр22Ни48Мо7Цу) → Г-30 (00Цр30Ни48Мо7Цу)
Тренутно најчешће коришћени материјали су Н10665 (Б-2), Н10276 (Ц-276), Н06022 (Ц-22), Н06455 (Ц-4) и Н06985 ( Г-3). Материјали треће генерације Н10675 (Б-3), Н10629 (Б-4) и Н06059 (Ц-59) су у фази промоције. Због напретка металуршке технологије, последњих година појавило се више брендова такозваног „супер нерђајућег челика“ који садржи ~6% Мо, замењујући легуре Г серије, што је изазвало брз пад у производњи и употреби легура Г серије.
2. Типичан хемијски састав легуре Хастеллои
хемијски састав материјала
Ни Цр Мо Фе Ц Си Цо Мн ПСВВ Цу Нб+Т
Н10665 (Б-2) База мања или једнака 1.0 26.0~30 Мања или једнака 2.{{ 10}} Мање или једнако 0.02 Мање или једнако 0.10 Мање или једнако 1.0 Мање или једнако 1.0 Мање од или једнако 0,04 Мање или једнако 0,03
Н10276 (Ц-276) База 14.5~16.5 15.0~ 17.0 4.{11}}~7.{{ 12}} Мање или једнако 0.01 Мање или једнако {{20}}.08 Мање или једнако 2,5 Мање од или једнако 1.0 Мање или једнако 0,04 Мање или једнако 0.03 3.0~ 4,5 Мање или једнако 0,035
Н06007 (Г-3) База 21.0~23.5 6.0~ 8 .0 18.0~21 Мање или једнако 0.015 Мање или једнако 1.0 Мање или једнако 5. 0 Мање или једнако 1,0 Мање или једнако 0,04 Мање или једнако 0,03 Мање или једнако 1.5 1.5~2,5 Мање или једнако 0,50
3. Референца механичких својстава:
Механичка својства Хастеллои-а су веома изванредна. Има карактеристике високе чврстоће и високе жилавости, тако да је тешко обрађивати. Штавише, његова склоност ка очвршћавању је изузетно јака. Када стопа деформације достигне 15%, то је око 18-8 двоструко више од нерђајућег челика. Хастеллои такође има зону сензибилизације на средњим температурама, а њена тенденција сензибилизације се повећава са повећањем брзине деформације. Када је температура висока, Хастеллои лако апсорбује штетне елементе, што доводи до смањења његових механичких својстава и отпорности на корозију.
4. Често коришћене легуре Хастеллои
1: легура Хастеллои Б-2 (легура Хастеллои Б-2)
1. Отпорност на корозију
Хастеллои Б{0}} легура је Ни-Мо легура са изузетно ниским садржајем угљеника и силицијума. Смањује таложење карбида и других фаза у шаву и зони топлотног утицаја, чиме се обезбеђује да чак и под условима заваривања такође има добру отпорност на корозију.
Као што сви знамо, легура Хастеллои Б-2 има одличну отпорност на корозију у различитим редукционим медијима и може да издржи корозију на било којој температури и концентрацији хлороводоничне киселине под нормалним притиском. Има одличну отпорност на корозију у не-аерисаној средњој концентрацији неоксидирајуће сумпорне киселине, различитим концентрацијама фосфорне киселине, високотемпературне сирћетне киселине, мравље киселине и других органских киселина, бромичне киселине и гасова хлороводоника. Истовремено, отпоран је на корозију од стране халогених катализатора. Због тога се легура Хастеллои Б-2 обично користи у разним тешким нафтним и хемијским процесима, као што су дестилација и концентрација хлороводоничне киселине; алкилацију етилбензена и оксо синтезу сирћетне киселине под ниским притиском и друге производне процесе.
Међутим, у индустријској примени легуре Хастеллои Б-2 током дуги низ година, утврђено је да: (1) Легура Хастеллои Б-2 има две зоне сензибилизације које имају значајан утицај на отпорност на међугрануларне корозија: зона високе температуре од 1200 ~ 1300 степени и зона сензибилизације од 550 степени. зона средње температуре ~900 степени; (2) Због сегрегације дендрита у металу шава и зони топлотног утицаја легуре Хастеллои Б-2, интерметалне фазе и карбиди се таложе дуж граница зрна, чинећи их осетљивијим на интергрануларну корозију; (3) Легура Хастеллои Б-2 има лошу термичку стабилност на средњим температурама. Када садржај гвожђа у легури Хастеллои Б-2 падне испод 2%, легура је осетљива на трансформацију бета фазе (тј. Ни4Мо фаза, уређено интерметално једињење). Када легура остане у температурном опсегу од 650 ~ 750 степени нешто дуже време, фаза се генерише тренутно. Постојање фазе смањује жилавост легуре Хастеллои Б{18}}, чинећи је осетљивом на корозију под напоном, па чак и узрокује оштећење легуре Хастеллои Б{19}} током производње сировина (као што је процес врућег ваљања) и процес производње опреме (као што је опрема од легуре Хастеллои Б-2 након заваривања укупна термичка обрада) и опрема од легуре Хастеллои Б-2 пукне у окружењу услужног рада. Данас, стандардна метода испитивања коју је одредила моја земља и друге земље широм света за међугрануларну отпорност на корозију легуре Хастеллои Б-2 је метода хлороводоничне киселине која кључа под нормалним притиском, а метода процене је метода губитка тежине. Пошто је легура Хастеллои Б-2 легура отпорна на корозију хлороводоничне киселине, метода кључања хлороводоничне киселине под нормалним притиском је прилично неосетљива за испитивање склоности интергрануларне корозије легуре Хастеллои Б-2. Домаће научно-истраживачке институције користиле су високотемпературну хлороводоничну киселину за проучавање легуре Хастеллои Б-2 и откриле да отпорност на корозију легуре Хастеллои Б-2 не зависи само од њеног хемијског састава, већ зависи и од њеног термичког процес контроле обраде. Када се процес термичке обраде неправилно контролише, зрна легуре Хастеллои Б-2 не само да расту, већ се и висока Мо σ фаза таложи између зрна. У овом тренутку, отпорност легуре Хастеллои Б-2 на интергрануларну корозију значајно опада. , у високотемпературном тесту хлороводоничне киселине, дубина нагризања на граници зрна крупнозрнасте плоче и нормалне плоче разликовала се око два пута.
2. Референца за физичке перформансе
Физичка својства легуре Хастеллои Б-2 приказана су у табели испод.
Густина: 9,2 г/цм3, тачка топљења: 1330~1380 степени, магнетна пермеабилност: (степен, РТ) Мања или једнака 1,001
Физичка својства
Температура ( степен ) Специфична топлота (Ј/кг-к) Коефицијент топлотне проводљивости (В/мк) Отпорност (μΩцм) Модул еластичности (Гпа) Коефицијент топлотног ширења од собне температуре до Т (10-6/К)
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. Хемијски састав
хемијски састав
Елемент Ни Цр Фе Ц Мн Си Цу Мо Цо ПС
Минимална маргина {{0}}.4 1.6 26.0
Максимално 1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0 .02 0.010
4. Механичке особине
Општа механичка својства легуре Хастеллои Б-2 приказана су у следеће две табеле
Минималне вредности механичких својстава на собној температури (погледајте ДИН/АСТМ стандарде)
Облик производа Димензије (мм) {{0}}.2% Граница течења (Мпа) 1.0% Граница течења (Мпа) Затезна чврстоћа (Мпа) Издужење А5 % тврдоћа по Бринелу ХБ Величина зрна (μм)
Хладно ваљана трака Мање или једнако 5 340 380 755 40 250 127
Топло ваљана плоча 5~65 214
штап 325 370 745 - -
цев 340 360 755 - -
АСТМ стандард 350 - 760 241 Исто као горе
Минималне вредности механичких својстава при високим температурама
Форма производа {{0}}.2% јачина течења (Мпа) степен 1,0% граница течења (Мпа) степен
100 200 300 400 100 200 300 400
Укрцај се 315 285 270 255 355 325 310 295
Тубе
штап 300 275 255 240 340 315 300 285
5. Производња и топлотна обрада
1: Грејање
За легуру Хастеллои Б{{0}}, веома је важно да се површина одржава чистом и без загађивача пре и током загревања. Легура Хастеллои Б-2 ће постати ломљива ако се загрева у окружењу које садржи сумпор, фосфор, олово или друге загађиваче метала ниске тачке топљења. Главни извори ових загађивача укључују ознаке маркера, боју која показује температуру, масти и течности, дим. Овај димни гас мора да садржи мало сумпора; на пример: садржај сумпора у природном гасу и течном нафтном гасу не прелази 0.1%, садржај сумпора у градском ваздуху не прелази 0.25г/м3, а садржај сумпора у гориву уље не прелази 0,5% је квалификовано.
Гасно окружење пећи за грејање мора бити неутрално или благо редукујуће окружење и не може да варира између оксидационог и редукционог. Пламен у пећи не може директно да утиче на легуру Хастеллои Б-2. Истовремено, материјал мора да се загреје на потребну температуру највећом брзином загревања, што значи да се температура пећи за грејање прво мора подићи на потребну температуру, а затим се материјал убацити у пећ за загревање. .
2: Термичка обрада
Легура Хастеллои Б-2 може се топло обрађивати у опсегу од 900~1160 степени, а након обраде треба је угасити водом. Да би се обезбедила најбоља отпорност на корозију, жарење треба извршити након топлоте обраде.
3: Хладна обрада
Хладно обрађена легура Хастеллои Б-2 мора да се подвргне третману раствором. Пошто има много већу стопу очвршћавања од аустенитног нерђајућег челика, опрема за формирање мора се пажљиво размотрити. Ако се изводи процес хладног обликовања, потребно је међуфазно жарење.
Када деформација при хладном раду пређе 15%, потребно је третирање раствором пре употребе.
4: Термичка обрада
Температуру топлотне обраде раствора треба контролисати између 1060 и 1080 степени, након чега следи гашење воденим хлађењем или брзо хлађење ваздухом када је дебљина материјала изнад 1,5 мм да би се постигла најбоља отпорност на корозију. Током било које операције грејања, морају се предузети мере предострожности за чишћење површине материјала. При топлотној обради Хастеллои материјала или делова опреме треба обратити пажњу на следећа питања: Да би се спречила термичка обрада деформација делова опреме, треба користити арматурне прстенове од нерђајућег челика; температура пуњења пећи, време грејања и хлађења треба строго контролисати; пре пуњења пећи, делова топлотне обраде Предтретман се врши како би се спречила појава термичких пукотина; након топлотне обраде, термички обрађени делови су 100% ПТ; ако се током процеса термичке обраде појаве термичке пукотине и потребно их је поправити након полирања и елиминације, мора се користити посебан процес поправног заваривања.
5: Уклањање каменца
Оксиди на површини легуре Хастеллои Б-2 и мрље у близини заварених спојева морају бити углађене финим брусним плочама.
Пошто је легура Хастеллои Б-2 релативно осетљива на оксидациону средину, током процеса кисељења производиће се више гасова који садрже азот.
6: Машинска обрада
Легура Хастеллои Б-2 мора бити машински обрађена у жареном стању и мора се усвојити јасно разумевање њеног радног очвршћавања. На пример, у поређењу са стандардним аустенитним нерђајућим челиком, мора се користити спорија брзина резања површине и мора се користити очврсли слој на површини. Већа количина помака и одржавање алата у континуираном радном стању.
Метал шава и зона топлотног утицаја легуре Хастеллои Б-2 су сиромашни Мо због лаког таложења фазе, која је склона интергрануларној корозији. Стога, процес заваривања легуре Хастеллои Б-2 треба пажљиво формулисати и строго контролисати. Општи процес заваривања је следећи: материјал за заваривање је ЕРНиМо-7; метода заваривања је ГТАВ; температура међуслоја се контролише да не буде већа од 120 степени; пречник жице за заваривање је φ2,4, φ3,2; струја заваривања је 90~150А. Истовремено, пре заваривања, жицу за заваривање, жлеб заварених делова и суседне делове треба деконтаминирати и одмастити.
Топлотна проводљивост легуре Хастеллои Б-2 је много мања од проводљивости челика. Ако је изабран један жлеб у облику слова В, угао жлеба треба да буде око 70 степени и треба да се користи нижи унос топлоте.
Термичка обрада након заваривања може елиминисати заостало напрезање и побољшати отпорност на пуцање на корозију.
2: Хастеллои Ц-276
1. Отпорност на корозију
Хастеллои Ц-276 метал је легура на бази никла, никл-молибден-хром-гвожђе-волфрам. То је један од најотпорнијих на корозију савремених металних материјала. Углавном отпоран на влажни хлор, различите оксидирајуће хлориде, растворе хлоридних соли, сумпорну киселину и оксидационе соли, и има добру отпорност на корозију у ниској и средњој температури хлороводоничне киселине. Због тога се у последњих тридесет година широко користио у тешким корозивним срединама, као што су хемијска индустрија, петрохемијска индустрија, одсумпоравање димних гасова, производња целулозе и папира, заштита животне средине и друга индустријска поља.
Различити подаци о корозији за легуре на бази никла Хастеллои Ц-27 су типични, али се не могу користити као спецификације, посебно у непознатим окружењима, а материјали се морају одабрати након тестирања. Нема довољно Цр у легури на бази никла Хастеллои Ц-27 да се одупре корозији у јаким оксидирајућим срединама, као што је врућа концентрована азотна киселина. Производња ове легуре је углавном за хемијске процесне средине, посебно у присуству мешаних киселина, као што је одводна цев система за одсумпоравање димних гасова. Следећа табела приказује поређење корозије четири легуре у различитим окружењима.
тест ситуација. (Сви узорци заваривања прихватају аутогено заваривање волфрамовим луком)
Упоредно испитивање корозије четири метала у различитим срединама
Испитно окружење (кључање) Брзина корозије (мм/)
Типичан 316 АЛ-6КСН Инцонел625 Ц-276
Узорак од основног метала Узорак за заваривање Узорак од основног метала Узорак за заваривање Узорак од основног метала Узорак од основног метала Узорак за заваривање
20% сирћетне киселине 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006
45% мравља киселина 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049
10% оксалне киселине 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259
20% фосфорне киселине 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006
10% сулфаминска киселина 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061
10% сумпорне киселине 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503
10% натријум бикарбоната 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055
