Hastelloy sakausējuma īpašo materiālu īpašības un ievads
Hastelloy sakausējums
I. Ievads
Hastelloy ir niķeļa sakausējuma veids. Pašlaik tas ir sadalīts trīs sērijās: B, C un G. To galvenokārt izmanto spēcīgai korozijai, ko nevar izmantot nerūsējošā tērauda Cr-Ni vai Cr-Ni-Mo uz dzelzs bāzes, nemetāla materiālos utt. ir plaši izmantots naftas, ķīmiskajā rūpniecībā, vides aizsardzībā un daudzās citās jomās ārvalstīs. Tā kategorijas un tipiskās lietošanas situācijas ir parādītas tabulā zemāk.
Lai uzlabotu Hastelloy izturību pret koroziju un aukstā un karstā darba īpašības, Hastelloy ir veicis trīs būtiskus uzlabojumus. Attīstības process ir šāds:
B sērija: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C sērija: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G sērija: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Pašlaik visplašāk izmantotie materiāli ir N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) un N06985 ( G-3). Trešās paaudzes materiāli N10675 (B-3), N10629 (B-4) un N06059 (C-59) ir reklamēšanas stadijā. Pateicoties metalurģijas tehnoloģiju attīstībai, pēdējos gados ir parādījušies vairāki tā sauktā "super nerūsējošā tērauda" zīmoli, kas satur ~ 6% Mo, aizstājot G sērijas sakausējumus, izraisot strauju G sērijas sakausējumu ražošanas un izmantošanas samazināšanos.
2. Hastelloy sakausējuma tipiskais ķīmiskais sastāvs
3. Mehāniskās īpašības
Hastelloy mehāniskās īpašības ir ļoti izcilas. Tam ir augstas stiprības un stingrības īpašības, tāpēc to ir grūti apstrādāt. Turklāt tā deformācijas sacietēšanas tendence ir ārkārtīgi spēcīga. Kad deformācijas ātrums sasniedz 15%, tas ir apmēram 18-8 divreiz lielāks nekā nerūsējošā tērauda gadījumā. Hastelloy ir arī vidējas temperatūras sensibilizācijas zona, un tās sensibilizācijas tendence palielinās, palielinoties deformācijas ātrumam. Ja temperatūra ir augsta, Hastelloy viegli absorbē kaitīgos elementus, tādējādi samazinot tā mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju.
4. Bieži lietotie Hastelloy sakausējumi
1: Hastelloy B-2 sakausējums (Hastelloy B-2 sakausējums)
1. Izturība pret koroziju
Hastelloy B-2 sakausējums ir Ni-Mo sakausējums ar ārkārtīgi zemu oglekļa un silīcija saturu. Tas samazina karbīdu un citu fāžu nokrišņu daudzumu metināšanas un siltuma ietekmētajā zonā, tādējādi nodrošinot, ka pat metināšanas apstākļos ir arī laba izturība pret koroziju. Kā mēs visi zinām, Hastelloy B-2 sakausējumam ir lieliska izturība pret koroziju dažādās reducējošās vidēs, un tas var izturēt koroziju jebkurā temperatūrā un sālsskābes koncentrācijā normālā spiedienā. Tam ir lieliska izturība pret koroziju negāzētā vidējas koncentrācijas neoksidējošā sērskābē, dažādas fosforskābes koncentrācijas, augstas temperatūras etiķskābes, skudrskābes un citu organisko skābju, bromskābes un ūdeņraža hlorīda gāzēs. Tajā pašā laikā tas ir arī izturīgs pret halogēna katalizatoru koroziju. Tāpēc Hastelloy B-2 sakausējumu parasti izmanto dažādos skarbos naftas un ķīmiskos procesos, piemēram, sālsskābes destilācijā un koncentrācijā; etilbenzola alkilēšana un etiķskābes zemspiediena okso sintēze un citi ražošanas procesi. Tomēr tas jau daudzus gadus ir atrasts Hastelloy B{10}} sakausējuma rūpnieciskajā lietošanā:
(1) Hastelloy B-2 sakausējumam ir divas sensibilizācijas zonas, kurām ir ievērojama ietekme uz starpkristālu korozijas izturību: augstas temperatūras zona 1200–1300 grādi un vidēja temperatūras zona 550–900 grādi;
(2) Dendrīta segregācijas dēļ metinātajā metālā un Hastelloy B-2 sakausējuma karstuma ietekmētajā zonā starpmetālu fāzes un karbīdi izgulsnējas gar graudu robežām, padarot tos jutīgākus pret starpkristālu koroziju;
(3) Hastelloy B-2 sakausējumam ir slikta vidējas temperatūras termiskā stabilitāte. Kad dzelzs saturs Hastelloy B-2 sakausējumā nokrītas zem 2%, sakausējums ir jutīgs pret beta fāzes (ti, Ni4Mo fāzes, sakārtota intermetāliska savienojuma) transformāciju. Kad sakausējums paliek temperatūras diapazonā no 650 līdz 750 grādiem nedaudz ilgāku laiku, fāze tiek ģenerēta uzreiz. Fāzes esamība samazina Hastelloy B-2 sakausējuma izturību, padarot to jutīgu pret sprieguma koroziju un pat izraisa Hastelloy B-2 sakausējuma bojājumus izejvielu ražošanas laikā (piemēram, karstās velmēšanas procesā) un iekārtu ražošanas process (piemēram, Hastelloy B-2 sakausējuma aprīkojums pēc metināšanas vispārējā termiskā apstrāde) un Hastelloy B-2 sakausējuma iekārtu plaisas apkalpošanas vidē. Mūsdienās standarta testa metode, ko manā valstī un citās pasaules valstīs ir noteikusi Hastelloy B-2 sakausējuma starpgraudu izturībai pret koroziju, ir parasta spiediena viršanas sālsskābes metode, un novērtēšanas metode ir svara zaudēšanas metode. Tā kā Hastelloy B-2 sakausējums ir sakausējums, kas ir izturīgs pret sālsskābes koroziju, parastā spiediena vārīšanas sālsskābes metode ir diezgan nejutīga, lai pārbaudītu Hastelloy B-2 sakausējuma starpkristālu koroziju. Vietējās zinātniskās pētniecības iestādes izmantoja augstas temperatūras sālsskābes metodi, lai pētītu Hastelloy B-2 sakausējumu un atklāja, ka Hastelloy B-2 sakausējuma izturība pret koroziju ir atkarīga ne tikai no tā ķīmiskā sastāva, bet arī no tā termiskā sastāva. apstrādes kontroles process. Ja termiskās apstrādes process tiek nepareizi kontrolēts, Hastelloy B-2 sakausējuma graudi ne tikai aug, bet arī starp graudiem izgulsnējas augstā Mo σ fāze. Šajā laikā Hastelloy B-2 sakausējuma izturība pret starpkristālu koroziju ievērojami samazinās. Augstas temperatūras sālsskābes testā graudu robežas kodināšanas dziļums rupjā graudainā plāksnē un parastajā plāksnē atšķīrās apmēram divas reizes.
