Entwodiksyon ki pi konplè sou divès kalite alyaj Hastelloy
Hastelloy alyaj
I. Entwodiksyon
Hastelloy se yon kalite alyaj nikèl ki baze sou. Li se kounye a divize an twa seri: B, C, ak G. Li se sitou itilize pou korozyon fò ki pa ka itilize nan fè ki baze sou Cr-Ni oswa Cr-Ni-Mo Nerjaveèi asye, materyèl ki pa metalik, elatriye. te lajman itilize nan petwòl, endistri chimik, pwoteksyon anviwònman ak anpil lòt jaden aletranje. Klas li yo ak sitiyasyon itilizasyon tipik yo montre nan tablo ki anba a.
klas Hastelloy
Yo nan lòd yo amelyore rezistans korozyon ak pwopriyete frèt ak cho k ap travay nan Hastelloy, Hastelloy te fè twa gwo amelyorasyon. Pwosesis devlopman an se jan sa a: Referans:
Seri B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C seri: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 ({00Cr22Mo13W3) → C-2000({00Cr20Mo16)
Seri G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 ({00Cr30Ni48Mo7Cu)
Materyèl ki pi lajman itilize kounye a se N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C{-4) ak N06985 ( G-3). Materyèl twazyèm jenerasyon N10675 (B-3), N10629 (B-4), ak N06059 (C{-59) yo nan etap pwomosyon. Akòz avansman teknoloji métallurgique, plizyè mak nan sa yo rele "super Nerjaveèi" ki gen ~ 6% Mo te parèt nan dènye ane yo, ranplase G seri alyaj, sa ki lakòz yon bès rapid nan pwodiksyon an ak itilizasyon G seri alyaj.
2. Konpozisyon chimik tipik nan alyaj Hastelloy
konpozisyon chimik nan materyèl la
Ni Cr Mo Fe C Si Co Mn PSWV Cu Nb+T
N10665 (B-2) Baz Mwens pase oswa egal a 1.0 26.0~30 Mwens pase oswa egal a 2.{{ 10}} Mwens pase oswa egal a 0.02 Mwens pase oswa egal a 0.10 Mwens pase oswa egal a 1.0 Mwens pase oswa egal a 1.0 Mwens pase oswa egal a 0.04 Mwens pase oswa egal a 0.03
N10276 (C-276) Baz 14.5~16.5 15.0~17.0 4.0~7.{{ 12}} Mwens pase oswa egal a 0.01 Mwens pase oswa egal a {{2{0}}.08 Mwens pase oswa egal a 2.5 Mwens pase oswa egal a 1.0 Mwens pase oswa egal a 0.04 Mwens pase oswa egal a 0.03 3.0~ 4.5 Mwens pase oswa egal a 0.035
N06007 (G{-3) Baz 21.0~23.5 6.0~ 8 .0 18.0~21 Mwens pase oswa egal a 0.015 Mwens pase oswa egal a 1.0 Mwens pase oswa egal a 5. 0 Mwens pase oswa egal a 1.0 Mwens pase oswa egal a 0.04 Mwens pase oswa egal a 0.03 Mwens pase oswa egal a 1.5 1.5 ~ 2.5 Mwens pase oswa egal a 0.50
3. Referans pwopriyete mekanik:
Pwopriyete mekanik Hastelloy yo trè eksepsyonèl. Li gen karakteristik segondè fòs ak segondè severite, kidonk li difisil pou machin. Anplis, tandans redi souch li yo trè fò. Lè pousantaj deformation a rive nan 15%, li se apeprè 18-8 De fwa sa ki nan asye pur. Hastelloy tou gen yon zòn sansibilizasyon tanperati mwayen, ak tandans sansibilizasyon li yo ogmante ak ogmantasyon pousantaj deformation. Lè tanperati a wo, Hastelloy fasil absòbe eleman danjere, sa ki lakòz pwopriyete mekanik li yo ak rezistans korozyon diminye.
4. Souvan itilize Hastelloy alyaj
1: Hastelloy B-2 alyaj (Hastelloy B-2 alyaj)
1. Kowozyon rezistans
Hastelloy B-2 alyaj se yon alyaj Ni-Mo ki gen anpil kabòn ak kontni Silisyòm. Li diminye presipitasyon nan karbid ak lòt faz nan zòn soude ak chalè ki afekte, kidonk asire ke menm anba kondisyon soude Epitou gen bon rezistans korozyon.
Kòm nou tout konnen, Hastelloy B-2 alyaj gen ekselan rezistans korozyon nan divès kalite medya diminye epi li ka kenbe tèt ak korozyon nan nenpòt tanperati ak konsantrasyon nan asid idroklorik anba presyon nòmal. Li gen ekselan rezistans korozyon nan konsantrasyon mwayen ki pa oksidan asid silfirik ki pa aere, divès kalite konsantrasyon nan asid fosfò, segondè-tanperati asid acetic, asid fòmik ak lòt asid òganik, asid bromik ak gaz klori idwojèn. An menm tan an, li se tou rezistan a korozyon pa katalis alojene. Se poutèt sa, Hastelloy B-2 alyaj anjeneral yo itilize nan yon varyete de petwòl piman bouk ak pwosesis chimik, tankou distilasyon an ak konsantrasyon nan asid idroklorik; alkylation nan etilbenzèn ak ba-presyon oxo sentèz asid acetic ak lòt pwosesis pwodiksyon.
Sepandan, nan aplikasyon endistriyèl Hastelloy B-2 alyaj pou plizyè ane, li te jwenn ke: (1) Hastelloy B-2 alyaj gen de zòn sansibilizasyon ki gen yon enpak konsiderab sou rezistans nan entègranulèr. korozyon: zòn nan tanperati ki wo nan 1200 ~ 1300 degre ak zòn nan sansibilizasyon 550 degre. ~ 900 degre zòn tanperati mwayen; (2) Akòz segregasyon dendrit nan metal soude ak zòn chalè ki afekte alyaj Hastelloy B-2, faz entèmetalik ak karbid presipite sou fwontyè grenn yo, sa ki fè yo pi sansib a korozyon entègranulèr; (3) Hastelloy B-2 alyaj gen move estabilite tèmik nan tanperati mwayen. Lè kontni an fè nan alyaj Hastelloy B-2 desann pi ba pase 2%, alyaj la sansib a transfòmasyon faz beta a (sètadi, faz Ni4Mo, yon konpoze entèmetalik òdone). Lè alyaj la rete nan seri tanperati 650 ~ 750 degre pou yon ti tan pi long, faz la pwodwi imedyatman. Egzistans faz diminye solidite alyaj Hastelloy B-2, sa ki fè li sansib a korozyon estrès, e menm lakòz alyaj Hastelloy B-2 domaje pandan pwodiksyon materyèl bwit (tankou pwosesis woule cho) ak pwosesis manifakti ekipman (tankou Hastelloy B-2 ekipman alyaj apre-soude tretman chalè jeneral) ak Hastelloy B-2 ekipman alyaj fant nan anviwònman sèvis la. Sèjousi, metòd tès estanda ki deziyen pa peyi mwen an ak lòt peyi atravè mond lan pou rezistans korozyon intergranular nan alyaj Hastelloy B -2 se presyon nòmal bouyi metòd asid idroklorik, ak metòd evalyasyon an se metòd pèdi pwa. Depi Hastelloy B-2 alyaj se yon alyaj rezistan a korozyon asid idroklorik, metòd nòmal presyon asid asid idroklorik se byen ensansib pou teste tandans korozyon intergranular nan alyaj Hastelloy B-2. Enstitisyon rechèch syantifik domestik yo te itilize metòd asid idroklorik wo-tanperati pou etidye Hastelloy B-2 alyaj epi yo te jwenn ke rezistans korozyon Hastelloy B-2 alyaj pa sèlman depann sou konpozisyon chimik li yo, men tou depann de tèmik li yo. pwosesis kontwòl pwosesis. Lè pwosesis tretman tèmik la mal kontwole, grenn alyaj Hastelloy B-2 yo pa sèlman grandi, men tou, gwo faz Mo σ a precipite ant grenn yo. Nan moman sa a, rezistans nan korozyon intergranular nan Hastelloy B-2 alyaj diminye anpil. , nan tès la wo-tanperati asid idroklorik, fwontyè grenn jaden grave pwofondè plak la koryas-grenn ak plak nòmal la diferan pa apeprè de fwa.
2. Referans pèfòmans fizik
Pwopriyete fizik Hastelloy B-2 alyaj yo montre nan tablo ki anba a.
Dansite: 9.2g/cm3, pwen k ap fonn: 1330 ~ 1380 degre, pèmeyabilite mayetik: (degre, RT) Mwens pase oswa egal a 1.001
Pwopriyete fizik
Tanperati ( degre ) Chalè espesifik (J/kg-k) Koefisyan konduktiviti tèmik (W/mk) Rezistivite (μΩcm) Modil elastik (Gpa) Koyefisyan ekspansyon tèmik soti nan tanperati chanm nan 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. Konpozisyon chimik
konpozisyon chimik
Eleman Ni Cr Fe C Mn Si Cu Mo Co PS
Marge minimòm {{0}}.4 1.6 26.0
Maksimòm 1.0 2.0 0.01 1.0 0.08 0.5 30.0 1.0 0 .02 0.010
4. Pwopriyete mekanik
Pwopriyete mekanik jeneral Hastelloy B-2 alyaj yo montre nan de tablo sa yo
Valè minimòm pwopriyete mekanik nan tanperati chanm (al gade nan estanda DIN/ASTM)
Fòm pwodwi Dimansyon (mm) {{0}}.2% Fòs Sede (Mpa) 1.0% Fòs Sede (Mpa) Fòs rupture (Mpa) Elongasyon A5 % Brinell dite HB Gwosè grenn (μm)
Bann woule a frèt Mwens pase oswa egal a 5 340 380 755 40 250 127
Plak woule cho 5~65 214
Rod 325 370 745 - -
Tib 340 360 755 - -
Estanda ASTM 350 - 760 241 Menm jan ak pi wo a
Minimòm valè pwopriyete mekanik nan tanperati ki wo
Fòm pwodwi {{0}}.2% fòs sede (Mpa) degre 1.0% fòs sede (Mpa) degre
100 200 300 400 100 200 300 400
Komisyon Konsèy 315 285 270 255 355 325 310 295
Tib
Rod 300 275 255 240 340 315 300 285
5. Faktori ak tretman chalè
1: Chofaj
Pou Hastelloy B{{0}} alyaj, li enpòtan anpil pou sifas la kenbe pwòp epi san kontaminan anvan ak pandan chofaj. Hastelloy B-2 alyaj pral vin frajil si chofe nan yon anviwònman ki gen souf, fosfò, plon oswa lòt kontaminan metal ki ba pwen k ap fonn. Sous prensipal yo nan kontaminan sa yo gen ladan mak makè, tanperati ki endike penti, grès ak likid, lafimen. Gaz lafimen sa a dwe gen souf ki ba; pou egzanp: kontni an souf nan gaz natirèl ak gaz likid petwòl pa depase 0.1%, kontni an souf nan lè iben pa depase 0.25g/m3, ak kontni an souf nan gaz. lwil oliv pa depase 0.5% se kalifye.
Anviwònman gaz la nan gwo founo dife chofaj la oblije se yon anviwònman net oswa yon anviwònman lejèman diminye, epi li pa ka varye ant oksidasyon ak diminye. Flanm dife a nan gwo fou a pa ka afekte dirèkteman Hastelloy B-2 alyaj. An menm tan an, materyèl la dwe chofe nan tanperati ki nesesè yo nan vitès la chofaj pi rapid, ki vle di ke tanperati a nan gwo founo dife a dwe premye leve soti vivan nan tanperati ki nesesè yo, ak Lè sa a, materyèl la dwe mete nan gwo fou a pou chofaj. .
2: Pwosesis tèmik
Hastelloy B-2 alyaj ka trete cho nan yon seri 900 ~ 1160 degre, epi yo ta dwe etenn ak dlo apre pwosesis. Yo nan lòd yo asire pi bon rezistans korozyon an, yo ta dwe fè recuit apre travay cho.
3: pwosesis frèt
Alyaj Hastelloy B-2 ki te travay a frèt dwe sibi tretman solisyon. Depi li gen yon to pi wo travay redi pase austenitic Nerjaveèi asye, ekipman an fòme dwe ak anpil atansyon konsidere. Si yo fè yon pwosesis fòme frèt, li nesesè pou rkwir ant etap.
Lè deformation k ap travay frèt la depase 15%, tretman solisyon nesesè anvan ou itilize.
4: tretman chalè
Tanperati tretman chalè solisyon an ta dwe kontwole ant 1060 ak 1080 degre, ki te swiv pa refwadisman dlo oswa refwadisman lè rapid lè epesè materyèl la pi wo pase 1.5mm pou jwenn pi bon rezistans korozyon. Pandan nenpòt operasyon chofaj, yo dwe pran prekosyon pou netwaye sifas materyèl la. Pwoblèm sa yo ta dwe peye atansyon a lè tretman chalè nan materyèl Hastelloy oswa pati ekipman yo: Yo nan lòd yo anpeche tretman chalè deformation nan pati ekipman yo, yo ta dwe itilize bag ranfòse asye pur; Tanperati a chaje founo, chofaj ak tan refwadisman yo ta dwe entèdi kontwole; anvan chaje gwo fou a, pati tretman chalè Pre-tretman te pote soti pou anpeche ensidan an nan fant tèmik; apre tretman chalè, pati yo trete chalè yo se 100% PT; si fant tèmik rive pandan pwosesis tretman chalè a epi yo bezwen repare apre yo fin poli ak elimine, yo dwe itilize yon pwosesis soude reparasyon espesyal.
5: Détartrage
Ksid yo sou sifas Hastelloy B-2 alyaj ak tach ki toupre soude yo dwe poli ale ak wou amann fanm k'ap pile.
Piske alyaj Hastelloy B-2 relativman sansib a medya oksidan, yo pral pwodwi plis gaz ki gen nitwojèn pandan pwosesis marinated la.
6: D'
Hastelloy B-2 alyaj dwe usinage nan eta a rkwit, epi yo dwe adopte yon konpreyansyon klè sou redi travay li yo. Pou egzanp, konpare ak estanda asye pur austenitic, yo dwe itilize yon vitès koupe sifas ki pi dousman, epi yo dwe itilize kouch ki fè tèt di toujou sou sifas la. Pi gwo kantite manje epi kenbe zouti a nan kondisyon travay kontinyèl.
Metal la soude ak zòn chalè ki afekte nan Hastelloy B-2 alyaj yo se Mo-pòv akòz presipitasyon an fasil nan faz, ki se tendans korozyon intergranular. Se poutèt sa, pwosesis la soude nan Hastelloy B-2 alyaj yo ta dwe ak anpil atansyon formul ak estrikteman kontwole. Pwosesis soude jeneral la se jan sa a: materyèl la soude se ERNiMo -7; metòd la soude se GTAW; tanperati entèrkolè a kontwole pa plis pase 120 degre; dyamèt fil soude a se φ2.4, φ3.2; aktyèl la soude se 90 ~ 150A. An menm tan an, anvan soude, fil la soude, Groove nan pati yo soude ak pati adjasan yo ta dwe dekontamine ak degrese.
Konduktivite tèmik alyaj Hastelloy B-2 pi piti anpil pase asye. Si yo chwazi yon sèl renur ki gen fòm V, ang renur la ta dwe apeprè 70 degre, epi yo ta dwe itilize yon opinyon chalè ki pi ba.
Tretman chalè apre-soude ka elimine estrès rezidyèl ak amelyore estrès korozyon krak rezistans.
2: Hastelloy C-276
1. Kowozyon rezistans
Hastelloy C-276 metal se yon alyaj nikèl ki baze sou nikèl-molybdène-kwòm-fè-tengstèn. Li se youn nan materyèl metal modèn ki pi reziste korozyon. Sitou rezistan a klò mouye, divès kalite klori oksidan, solisyon sèl klori, asid silfirik ak sèl oksidan, e li gen bon rezistans korozyon nan asid idroklorik tanperati ki ba ak mwayen. Se poutèt sa, nan trant ane ki sot pase yo, li te lajman itilize nan anviwònman korozivite piman bouk, tankou endistri chimik, endistri pétrochimique, desulfurization gaz lafimen, kaka ak fè papye, pwoteksyon anviwònman ak lòt jaden endistriyèl.
Done korozyon divès kalite Hastelloy C-27 alyaj ki baze sou nikèl yo tipik, men yo pa ka itilize kòm espesifikasyon, espesyalman nan anviwònman enkoni, ak materyèl yo dwe chwazi apre tès la. Pa gen ase Cr nan Hastelloy C-27 alyaj ki baze sou nikèl pou reziste korozyon nan anviwònman oksidan fò, tankou asid nitrique cho konsantre. Pwodiksyon alyaj sa a se sitou pou anviwònman pwosesis chimik, espesyalman nan prezans asid melanje, tankou tiyo egzeyat sistèm desulfurization gaz lafimen. Tablo ki anba la a montre konparezon korozyon kat alyaj nan diferan anviwònman.
sitiyasyon tès la. (Tout echantiyon soude adopte otogen tengstèn arc soude)
Tès konparatif korozyon kat metal nan diferan anviwònman
Anviwònman tès (bouyi) To korozyon (mm/)
Tipik 316 AL-6XN Inconel625 C-276
Echantiyon metal debaz Espécimen soude Espécimen metal de baz Espécimen soude Espécimen metal de baz Espécimen metal de baz Espécimen soude
20% asid acetic 0.003 0.003 0.0036 0.0018 0.0076 0.013 0.006
45% asid fòmik 0.277 0.262 0.116 0.142 0.13 0.07 0.049
10% asid oksalik 1.02 0.991 0.277 0.274 0.15 0.29 0.259
20% asid fosfò 0.177 0.155 0.007 0.006 0.001 0.001 0.0006
10% asid sulfamik 1.62 1.58 0.751 0.381 0.12 0.07 0.061
10% asid silfirik 9.44 9.44 2.14 2.34 0.64 0.35 0.503
10% bikabonat sodyòm 1.06 1.06 0.609 0.344 0.10 0.07 0.055
