Kāda ir Hastelloy C-4 apaļo stieņu veiktspēja un izmaksas salīdzinājumā ar izplatītāko Hastelloy C-276?

1. Kas ir Hastelloy C-4 (UNS N06455), un kāda galvenā īpašība atšķir tā apaļo stieņu formu no citiem niķeļa-hroma-molibdēna sakausējumiem?

Hastelloy C-4 (UNS N06455) ir niķeļa-hroma-molibdēna sakausējums, kas īpaši izstrādāts izcilai termiskai stabilitātei un izturībai pret starpgranulu iedarbību pēc augstas temperatūras iedarbības. Tā nominālais sastāvs ir aptuveni 65% Ni, 16% Cr, 16% Mo, ar ļoti zemu oglekļa, silīcija un dzelzs līmeni, un tas ir stabilizēts ar titānu. Šī apzinātā ķīmija tika izstrādāta kā sakausējumu, piemēram, C-276, pēctece, lai atrisinātu īpašu problēmu: sensibilizāciju un trauslumu, ko izraisa ilgstoša iedarbība 550–1100 grādu (1020–2010 °F) diapazonā.

C-4 apaļo stieņu galvenā atšķirīgā īpašība ir to metalurģiskā stabilitāte termiskā stresa apstākļos. Lai gan sakausējumi, piemēram, C-276, piedāvā izcilu kā-metināto izturību pret koroziju, tie var veidot kaitīgus mu (μ) un P-fāzes intermetāliskus savienojumus karstuma{11}}ietekmētajā zonā (HAZ) pēc ilgstošas ​​augstas temperatūras iedarbības. Turpretim C-4 sastāvs (zema Fe, Si un Ti stabilizācija) dramatiski aizkavē šo kaitīgo fāžu nogulsnēšanos. Tas padara C-4 apaļos stieņus par izcilu izvēli komponentiem, kas ir izgatavoti (metināti vai smagi apstrādāti) un pēc tam nodoti lietošanai augstā temperatūrā, piemēram, krāsns aparatūra, siltummaiņa iekšējie elementi un uzgaļi, kur vissvarīgākā ir ilgstoša konstrukcijas integritāte temperatūrā.

2. Kādās augstas-temperatūras, korozīvās pielietojumos Hastelloy C-4 Round Bars ir īpaši priekšroka salīdzinājumā ar citiem C tipa sakausējumiem?

Hastelloy C-4 apaļie stieņi ir paredzēti lietojumiem, kur komponentiem ilgstoši ir jāiztur vienlaicīga augstas-temperatūras iedarbība un korozīva atmosfēra, jo īpaši, ja ir iesaistīta termiskā cikliskums. To izmantošana ir mazāka par C ģimenes maksimālo izturību pret koroziju un vairāk par šīs pretestības saglabāšanu pēc termiskās novecošanas.

Galvenās pielietošanas jomas:

Piesārņojuma kontroles un uzliesmojumu sistēmas: šī ir klasiska lietojumprogramma. No C-4 apaļajiem stieņiem izgatavotās uzliesmojuma uzgaļu sastāvdaļas (vadības sviras, uzgaļu kronšteini, aizdedzes sprauslas) ir pakļautas ārkārtējam degšanas karstumam, cikliskam termiskam triecienam no aizdedzes/izslēgšanas un korozīviem degšanas blakusproduktiem (sēra savienojumiem, hlorīdiem). C-4 ir izturīgs pret oksidēšanu un, kritiski, nedrūp, nodrošinot mehānisko uzticamību.

Ķīmiskā procesa krāsns iekšējās daļas: cauruļu loksnēm, pakaramajiem stieņiem, atbalsta tapām un izstarojošām cauruļu kronšteiniem etilēna krekinga vai reformatora krāsnīs C-4 stieņi nodrošina ilgstošu stabilitāti pret karburizāciju un hlorīdu uzbrukumu temperatūrā līdz 1100 grādiem, neizraisot priekšlaicīgu trauslumu, kas var izraisīt visus citus bojājumus.

Atkritumu sadedzināšanas un termiskā oksidētāja aparatūra: tādas sastāvdaļas kā maisītāja vārpstas, režģa stieņi un savienojuma sviras ir pakļautas oksidējošai/sulfidējošai atmosfērai un termiskai cikliskumam. C-4 stabilitāte novērš stingrības zudumu.

Farmaceitiskā un smalkā ķīmiskā apstrāde: reaktora maisītāja vārpstām un termoizolācijas kātiem procesos, kuros notiek augstas -temperatūras, hlorīdu- saturošas organiskas reakcijas (piem., noteiktas hlorēšanas), kur pēc-ražošanas mezgla termiskā apstrāde nav iespējama, C{{.}}4 stabilitāte nav iespējama.

Šajos scenārijos, lai gan C-276 dažos testos var piedāvāt nedaudz labāku sākotnējo izturību pret koroziju, C-4 ir izvēlēts tā paredzamās, ilgtermiņa veiktspējas un elastības saglabāšanas dēļ pēc tūkstošiem stundu ilgas termiskās iedarbības.

3. Kādas ir kritiskās termiskās apstrādes un ražošanas vadlīnijas, kas ir raksturīgas tikai Hastelloy C-4 apaļajiem stieņiem?

C-4 komponentu izgatavošanai ir nepieciešami protokoli, kas nodrošina tā stabilitāti, vienlaikus izvairoties no apstākļiem, kuriem tas bija paredzēts.

Termiskā apstrāde:

Šķīduma atkvēlināšana: C-4 apaļie stieņi tiek piegādāti šķīdumā-atlaidinātā stāvoklī (uzkarsēti līdz ~1120-1170 grādiem / 2050-2140 grādiem F un ātri atdzesēti). Tas rada viendabīgu, vienfāzes austenīta struktūru ar optimālu izturību pret koroziju un elastību.

Pēc-ražošanas termiskā apstrāde: galvenā C-4 priekšrocība ir tā, ka atšķirībā no daudziem citiem niķeļa sakausējumiem pēcmetināšanas termiskā apstrāde bieži vien nav nepieciešama, lai panāktu izturību pret koroziju. Tomēr, lai nodrošinātu visaugstāko drošības līmeni ļoti korozīvā ekspluatācijā, joprojām ir ieteicama pilna šķīduma atkausēšana pēc metināšanas vai smaga auksta darba. Galvenais ir tas, ka, ja tiek veikta termiskā apstrāde, C-4 ir daudz mazāka iespēja ciest no kaitīgiem nokrišņiem paša apkures un dzesēšanas cikla laikā.

Sprieguma mazināšana: jāizvairās no tīšas sprieguma mazināšanas vidējā temperatūras diapazonā (550–900 grādi), jo tā joprojām var izgulsnēt karbīdus, lai gan daudz lēnāk nekā citos sakausējumos.

Ražošanas vadlīnijas:

Metināšana: C-4 ir lieliska metināmība ar atbilstošu pildmetālu (ERNiCrMo-7). Tiek izmantotas standarta GTAW (TIG) procedūras ar argona aizsarggāzi un atbalsta gāzi. Tā zemais termiskās izplešanās koeficients samazina kropļojumus. Galvenais ieguvums ir tas, ka metinātā šuve un HAZ paliek elastīgas un izturīgas pret koroziju pat bez pēcmetināšanas termiskās apstrādes, kas ir būtiska ražošanas priekšrocība.

Apstrāde: līdzīgi citiem Ni-Cr-Mo sakausējumiem, C-4 darbs- ātri sacietē. Tas prasa asus, pozitīvus -grābekļa karbīda instrumentus, mērenus ātrumus, lielus padeves ātrumus un lielus griešanas dziļumus, lai nogrieztu zem apstrādātā slāņa. Liels dzesēšanas šķidruma daudzums ir būtisks.

Aukstā apstrāde: Kamēr tā ir kaļama atkvēlinātā stāvoklī, ievērojamai aukstajai formēšanai ir jāseko šķīduma atkvēlināšanai, lai atjaunotu optimālās īpašības, it īpaši, ja detaļai būs korozija.

4: Kāda ir Hastelloy C-4 apaļo stieņu veiktspēja un izmaksas salīdzinājumā ar izplatītāko Hastelloy C-276?

Izvēle starp C-4 un C-276 apaļajiem stieņiem ietver skaidru tehnisku kompromisu, ko nosaka pakalpojumu vide.

Secinājums: izvēlieties C-4 apaļos stieņus, ja lietojums ir saistīts ar ilgstošu augstu temperatūru un termisko ciklu, kur trauslums ir galvenais atteices veids. Izvēlieties C-276 apaļos stieņus, ja saskaraties ar visagresīvākajām jauktajām skābēm, oksidējošiem hlorīdiem vai kur ir nepieciešama visaugstākā iespējamā izturība pret koroziju "slapjā" procesā. C-4 ir termiskās stabilitātes speciālists; C-276 ir plašāks korozijas speciālists.

5. Kādi kvalitātes kontroles un sertifikācijas testi ir nepieciešami C-4 apaļajiem stieņiem, jo ​​īpaši, lai pārbaudītu to termiskās stabilitātes specifikāciju?

Lai nodrošinātu, ka C-4 apaļie stieņi atbilst to termiskās stabilitātes specifikācijām, ir jāveic testi, kas pārsniedz standarta ķīmiskās un mehāniskās pārbaudes.

1. Standarta obligātie testi:

Ķīmiskā analīze (kausiņš un produkts): galveno sastāva ierobežojumu pārbaude, jo īpaši zema oglekļa satura (<0.015%), low iron (<3.0%), low silicon (<0.08%), and the presence of stabilizing titanium. This chemistry is the foundation of its stability.

Mehāniskā pārbaude: Stiepes, raža, pagarinājums un cietība istabas temperatūrā, lai apstiprinātu atkausēto stāvokli.

Korozijas tests: lai gan tas ne vienmēr ir nepieciešams stieņu materiālam, ASTM G28 A metodi (dzelzs sulfāta{1}}sērskābes tests) var noteikt, lai apstiprinātu izturību pret starpgranulu uzbrukumu piegādes stāvoklī.

2. Specializētie testi termiskās stabilitātes verifikācijai:

Novecošanas tests un turpmākais novērtējums: šis ir būtisks veiktspējas pierādījums. Paraugu no siltuma/partijas var pakļaut simulētai novecošanas apstrādei, piemēram, turot 760 grādu (1400 ° F) temperatūrā 16 stundas (atbilstoši dažām specifikācijām) un pēc tam atdzesēt ar gaisu.

Pēc-novecošanas elastības tests: novecotam paraugam veic lieces testu vai trieciena testu. Būtisks elastības vai trieciena enerģijas kritums liecinātu par kaitīgām fāzes nokrišņiem. C-4 vajadzētu viegli izturēt šo pārbaudi.

Pēc-novecošanās korozijas tests: vecajam paraugam pēc tam veic ASTM G28 A metodes testu. Augsts korozijas ātrums liecinātu par sensibilizāciju nokrišņu dēļ. C-4 ir paredzēts, lai pēc šādas novecošanas parādītu minimālu korozijas ātruma pieaugumu.

3. Sertifikācija un dokumentācija:

Sertificēts dzirnavu testa ziņojums (CMTR): jāiekļauj pilnīga izsekojamība (karstuma numurs), visi ķīmiskie/mehāniskie rezultāti un paziņojums par atbilstību ASTM B574 stieņa/stieņa (kas attiecas uz N06455).

Papildu sertifikācija: kritiskiem lietojumiem dzirnavām var būt jāiesniedz testa ziņojumi no simulētiem novecošanas pētījumiem, kas veikti reprezentatīvam materiālam no galvenā siltuma, pierādot produkta formas stabilitāti.

Mikrogrāfiskā pārbaude: metalogrāfisko paraugu, bieži pēc novecošanas testa, var pārbaudīt, lai pārliecinātos, ka tajā nav nepārtrauktu graudu robežas nogulsnes.

Šis stingrais kvalitātes nodrošināšanas fokuss nodrošina, ka C-4 apaļais stienis darbosies tā, kā paredzēts,-ne tikai sākotnēji, bet arī pēc gadiem ilgas augstas temperatūras iedarbības, lai tā izturētu.