Kas ir UNS N10665, un kāds ir tā galvenais metalurģijas mērķis niķeļa sakausējumu saimē?

1. J: Kas ir UNS N10665, un kāds ir tā galvenais metalurģijas mērķis niķeļa sakausējumu saimē?

A: UNS N10665, plaši pazīstams ar tirdzniecības nosaukumu Hastelloy B-2, ir niķeļa-molibdēna sakausējums ar aptuveni 26–30% molibdēna un ļoti zemu hroma saturu (maksimāli 1,0%). Tas pieder pie niķeļa sakausējumu "B sērijas", kas īpaši izstrādāts izcilai izturībai pret sālsskābi un citām reducējošām vidēm.

Tās galvenais metalurģiskais mērķis ir nodrošināt izcilu vienmērīgu izturību pret koroziju tīrā, atgaisotā sālsskābē visās koncentrācijās un temperatūrās līdz viršanas temperatūrai. Atšķirībā no nerūsējošā tērauda un C-sērijas sakausējumiem, kuru pamatā ir hroms, veidojot pasīvo oksīda plēvi, N10665 pilnībā balstās uz molibdēnu. Molibdēns ir ļoti izturīgs pret reducējošu skābju (skābes, kas nodod elektronus, piemēram, HCl un atšķaidīts H₂SO₄) uzbrukumus, taču tas nenodrošina aizsardzību oksidējošā vidē.

Galvenais ķīmiskais sastāvs:

Niķelis: atlikums (aptuveni . 65–70%)

Molibdēns: 26–30% - Primārais leģējošais elements, kas samazina skābes izturību.

Hroms: maks. 1,0% - Apzināti saglabāts ļoti zems, jo hromu uzbrūk tīras reducējošās skābes.

Dzelzs: 2,0% max - Saglabāts zemā līmenī, lai saglabātu fāzes stabilitāti.

Ogleklis: maks. 0,02% - Īpaši zems, lai samazinātu karbīda nokrišņu daudzumu.

Atšķirība no citiem sakausējumiem:

pret C-276 (N10276): C-276 satur hromu (14–16%), lai nodrošinātu izturību pret oksidēšanu. Tīrā HCl C-276 korodē ātrāk nekā N10665.

pret nerūsējošo tēraudu: 316L ir balstīts uz hromu un ātri sabojājas HCl pasīvās plēves sadalīšanās dēļ.

pret N10675 (B-3): N10675 ir stabilizēta N10665 evolūcija ar labāku termisko stabilitāti un metināmību, taču abi kalpo vienai un tai pašai korozijas nišai.

Ierobežojuma brīdinājums: N10665 nav piemērots oksidējošai videi. Ja skābe satur izšķīdušu skābekli, dzelzs jonus (Fe³⁺), vara jonus (Cu²⁺) vai nitrātus, sakausējums katastrofāli korodē. Tam nav arī jūras ūdens pretestības, un to nevar izmantot slāpekļskābes lietošanai.

---

2. J: Kāpēc tiek uzskatīts, ka UNS N10665 plāksne ir grūti metināma, un kādi īpaši piesardzības pasākumi ir obligāti, lai izvairītos no trausluma un korozijas?

A: UNS N10665 ir ļoti grūti metināt, jo tas ir metalurģisks jutīgs pret karstumu. Atšķirībā no nerūsējošā tērauda vai C-276, kas iztur mērenu siltuma ievadi, N10665 tiek pakļauts ātrai fāzes nokrišņiem, ja metināšanas laikā tiek pakļauts paaugstinātai temperatūrai.

Problēma: Ni₄Mo un µ fāzes nokrišņi:

Kad N10665 tiek uzkarsēts līdz temperatūras diapazonam 550–850 grādi (1025–1560 grādi F) -diapazons, kas tiek novērots vairākkārtu metināšanas vai lēnas dzesēšanas laikā-, sakausējums izgulsnē divas kaitīgas fāzes:

Ni₄Mo (pasūtītā fāze): sakārtots intermetālisks savienojums, kas stipri trausla matricu, samazinot elastību un triecienizturību par vairāk nekā 50%.

µ fāze (Ni-Mo intermetālisks): izdala molibdēnu no apkārtējās matricas, radot lokalizētas zonas ar zemu molibdēna saturu, kas ir jutīgas pret naža-līnijas uzbrukumu sālsskābē.

Obligātie piesardzības pasākumi metināšanas laikā:

Īpaši zema siltuma padeve:

Maksimālā siltuma padeve: 1,5–2,0 kJ/mm.

Izmantojiet maza diametra uzpildes stiepli un lielus braukšanas ātrumus.

Stingra interpass temperatūras kontrole:

Interpass temperatūrai jābūt zemākai par 50 grādiem (120 grādiem F) .

Tam bieži nepieciešama piespiedu dzesēšana (gaisa vai ūdens migla) starp gājieniem. Bieži vien nepietiek ar gaidīšanu uz dabisko dzesēšanu biezās daļās.

Bez priekšsildīšanas:

Iepriekšēja uzsildīšana ir aizliegta, ja vien nav nepieciešams izvadīt mitrumu (maks. 100 grādi, lokalizēts).

Atbilstošs pildvielas metāls:

Izmantojiet ERNiMo-7 (AWS A5.14). Šī pildviela atbilst pamatplāksnes zema oglekļa satura un zema dzelzs satura ķīmijai.

Nekad neizmantojiet ERNiCrMo-4 (pildviela C-276) vai ERNiCr-3 (Inconel 82) uz N10665; tie ievada hromu, radot galvaniskās šūnas.

Bez pēc{0}}metināšanas termiskās apstrādes (PWHT):

Stingri aizliegts. Stresa samazināšanas temperatūra (600–700 grādi) nonāk tieši bīstamā nokrišņu diapazonā. PWHT trausls metināto šuvi un iznīcinās izturību pret koroziju.

Sakņu aizsardzība:

100% argona atbalsta gāze ir obligāta sakņu caurlaidēm. Metinātās šuves saknes oksidēšanās iznīcina tās izturību pret HCl.

Tīrība:

Plāksnes virsmai jābūt bez eļļas, taukiem, krāsas, sēra un fosfora.

Jāizmanto speciāli slīpripi. Oglekļa tērauda piesārņojums ietver dzelzs daļiņas, radot lokalizētas galvaniskās korozijas vietas.

Sliktas prakses sekas:
Šo piesardzības pasākumu neievērošana izraisa siltuma -ietekmētās zonas (HAZ) plaisāšanu izgatavošanas laikā vai, vēl ļaunāk, ātru naža-līnijas uzbrukumu dažu nedēļu laikā pēc skābes apkopes.

---

3. J: Kādas ir UNS N10665 plāksnes mehānisko īpašību prasības atbilstoši ASTM B333, un kā aukstā formēšana atšķiras no austenīta nerūsējošā tērauda?

A: Saskaņā ar ASTM B333 (standarta specifikācija niķeļa{1}}sakausējuma plāksnēm, loksnēm un sloksnēm), mehānisko īpašību prasības UNS N10665 šķīduma atkvēlināšanas stāvoklī ir šādas:

Salīdzinājums ar nerūsējošo tēraudu:

Ražas stiprums ir aptuveni divas reizes lielāks nekā 304L atkvēlinātajam (170 MPa).

Pagarinājums ir salīdzināms (40% pret . 40–50%).

Elastības modulis ir mazāks (179 GPa pret . 193 GPa 304), kā rezultātā ir lielāka atspere-.

Aukstās formēšanas atšķirības no austenīta nerūsējošā tērauda:

Darba sacietēšanas pakāpe:

N10665 darbs sacietē ievērojami ātrāk nekā 304/316 nerūsējošais tērauds.

10% aukstuma samazināšana palielina tecēšanas robežu par aptuveni 50–70%.

Tas nozīmē, ka ir nepieciešamas lielākas formēšanas slodzes (1,5–2 reizes vairāk nekā oglekļa tērauda tonnāža).

Pavasaris-atpakaļ:

Lielākas tecēšanas robežas un zemāka moduļa dēļ atsperes{0}}atzveltne ir izteiktāka nekā nerūsējošais tērauds.

Aukstās locīšanas operācijām raksturīgas 3–5 grādu liekšanas pielaides.

Atkausēšana pēc formēšanas:

Ja aukstā deformācija pārsniedz 10–15% un komponents tiks pakļauts korozīvām vidēm, ir nepieciešama pilna šķīduma atkausēšana.

Process: uzkarsē līdz 1065–1080 grādiem (1950–1975 grādi F), iemērc un nekavējoties atdzesē ar ūdeni.

Kritiski: gaisa dzesēšana nav pietiekama. Lēna atdzesēšana līdz 850–550 grādiem izgulsnēs Ni₄Mo un µ fāzes.

Nogriešana:

N10665 plāksnes var nogriezt līdz aptuveni 12 mm biezumam.

Nepieciešama par 20–30% lielāka tonnāža nekā ekvivalentam oglekļa tēraudam.

Burpas pilnībā jānoņem, slīpējot; plaisas viegli rodas no bīdes urbumiem.

Karstā formēšana:

Atļauts, taču nepieciešama pēc-formēšanas šķīduma atkausēšana un rūdīšana ar ūdeni.

Veidošanas temperatūra: 1050–1230 grādi. Pārtrauciet veidošanos zem 950 grādiem.

---

4. J. Kādās specifiskās korozīvās vidēs ir norādīta UNS N10665 plāksne, un kur tās lietošana ir stingri aizliegta?

A: UNS N10665 ir specializēts sakausējums, nevis vispārēja{1}}pielietojuma materiāls. Tas piedāvā pasaules-klases veiktspēju šaurā vidē un katastrofāli neizdodas ārpus šī diapazona.

Norādītās vides (ja N10665 Excel):

Sālsskābe (visas koncentrācijas, atgaisota):

Korozijas ātrums<0.05 mm/year in boiling 20% HCl.

Vienīgais komerciālais sakausējums, kas spēj izturēt verdošu HCl visā koncentrācijas diapazonā.

Sērskābe (samazinoši apstākļi,<60% Concentration):

Lieliski tīrā, atgaisotā sērskābē.

Piemērs:0,1 mm/gadā verdošā 10% H₂SO₂.

Fosforskābe (mitrā metode, zems oksidētājs):

Izmanto iztvaicētāja caurulēs un reaktoru oderēs mēslojuma skābes ražošanai, ja tiek kontrolēti oksidējošie piemaisījumi (fluors, hlorāti).

Etiķskābe un skudrskābe:

Nenozīmīgs korozijas līmenis atgaisotajās organiskajās skābēs.

Ūdeņraža hlorīda gāze (sausa vai mitra, ne{0}}oksidējoša):

Piemērots apstrādei ar mitru HCl gāzi virs rasas punkta.

Stingri aizliegtas vides (kur N10665 ātri neizdodas):

Inženiertehniskais noteikums:
Ja vidē ir izšķīdis skābeklis, dzelzs joni, vara joni, nitrāti vai jebkādas oksidējošas vielas, NELIETOJIET N10665. Tā vietā atlasiet C-276 (N10276), C-22 (N06022) vai cirkoniju.

---

5. J: Kādas ir galvenās apstrādes un griešanas problēmas, kas saistītas ar UNS N10665 plāksni, un kādas stratēģijas ir efektīvas?

A: UNS N10665 ir klasificēts kā grūti-apstrādājams{2}}materiāls, jo tajā ir augsts molibdēna saturs, ātrs sacietēšanas ātrums un zema siltumvadītspēja. Parasti tiek uzskatīts, ka tas ir grūtāk apstrādājams nekā 316L nerūsējošais tērauds un ir salīdzināms ar C-276.

Apstrādes izaicinājumi:

Ekstrēma darba sacietēšana:

Virsmas darbs uzreiz sacietē, ja griezējinstruments berzē, nevis griež.

Kad darbs ir sacietējis, virsma kļūst abrazīva un iznīcina griešanas malas.

Augsta bīdes izturība:

N10665 ir nepieciešams ievērojami lielāks griešanas spēks nekā oglekļa tēraudam vai 304 nerūsējošajam tēraudam.

Šķeldas ir izturīgas, nepārtrauktas un viegli neplīst.

Zema siltumvadītspēja:

Siltums, kas rodas griešanas laikā, paliek koncentrēts instrumenta{0}}sagataves saskarnē.

Paātrina instrumenta nodilumu un rada izmēru nestabilitāti.

Built{0}}Up Edge (BUE):

Sakausējums pielīp pie griezējinstrumenta virsmas, radot BUE, sliktu virsmas apdari un nekonsekventus izmērus.

Efektīvas stratēģijas:

1. Griešanas darbības (plāksnes sadalījums):

2. Apstrādes darbības:

Instrumenti:

Karbīda ieliktņi (C-2 vai mikrograudu pakāpe) ir obligāti ražošanas darbam.

Pozitīvi slīpuma leņķi ir būtiski. Negatīvā grābekļa instrumenti izraisa berzi.

Asas malas: ieliktņiem jābūt asiem; nolietoti instrumenti uzreiz sacietē virsmu.

Ātrumi un padeves:

Dzesēšanas šķidrums:

Plūdu dzesēšana ar augstspiediena{0}}dzesēšanas šķidrumu ir obligāta.

Izmantojiet ūdenī{0}}šķīstošas ​​hlorētas vai sēra eļļas.

Sausā apstrāde nav iespējama ražošanas darbiem.

Urbšana:

Lai salauztu skaidas, ir nepieciešami urbšanas cikli.

Ļoti ieteicams lietot dzesēšanas šķidrumu{0}}caur karbīda urbjiem.

Uzturēt pastāvīgu padeves spiedienu; nekavējies.

Slīpēšana:

N10665 ir jāizmanto īpaši slīpripas.

Nekad neizmantojiet riteņus, kas iepriekš izmantoti oglekļa tēraudam; iegultās dzelzs daļiņas izraisa galvanisko koroziju.

Piemēroti ir alumīnija oksīda vai silīcija karbīda riteņi.

3. Darba rūdīšanas novēršana:

Nekad nepārtrauciet barošanu. Kad rīks ir iedarbojies, saglabājiet nemainīgu padevi, līdz caurlaide ir pabeigta.

Nekavējies. Ļaujot instrumentam griezties vietā bez aksiālās padeves darba, virsma sacietē.

Saglabājiet minimālo skaidu slodzi. Sekli griezumi (mazāki par 0,5 mm) izraisa berzi, nevis griešanu.

---