Hastelloy sulami erimaterjalide omadused ja tutvustus
Hastelloy sulam
I. Sissejuhatus
Hastelloy on teatud tüüpi niklipõhine sulam. Praegu on see jagatud kolmeks seeriaks: B, C ja G. Seda kasutatakse peamiselt tugeva korrosiooni korral, mida ei saa kasutada rauapõhises Cr-Ni või Cr-Ni-Mo roostevabas terases, mittemetallilistes materjalides jne. on laialdaselt kasutatud nafta, keemiatööstuse, keskkonnakaitse ja paljudes muudes valdkondades välismaal. Selle klassid ja tüüpilised kasutusolukorrad on näidatud allolevas tabelis.
Hastelloy korrosioonikindluse ning külma- ja kuumtöötlemisomaduste parandamiseks on Hastelloy teinud kolm olulist täiustust. Arendusprotsess on järgmine:
B-seeria: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C-seeria: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G-seeria: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Praegu on kõige laialdasemalt kasutatavad materjalid N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) ja N06985 ( G-3). Kolmanda põlvkonna materjalid N10675 (B-3), N10629 (B-4) ja N06059 (C-59) on reklaamimisetapis. Seoses metallurgiatehnoloogia arenguga on viimastel aastatel ilmunud mitmeid nn "superroostevaba terase" kaubamärke, mis sisaldavad ~6% Mo, asendades G-seeria sulamid, põhjustades G-seeria sulamite tootmise ja kasutamise kiire languse.
2. Mehaanilised omadused
Hastelloy mehaanilised omadused on väga silmapaistvad. Sellel on kõrge tugevuse ja suure sitkuse omadused, mistõttu seda on raske töödelda. Peale selle on selle deformatsioonikõvenemise kalduvus äärmiselt tugev. Kui deformatsioonimäär jõuab 15% -ni, on see umbes 18-8 kaks korda suurem kui roostevaba teras. Hastelloyl on ka keskmise temperatuuriga sensibiliseerimise tsoon ja selle sensibiliseerimise tendents suureneb koos deformatsioonikiiruse suurenemisega. Kui temperatuur on kõrge, imab Hastelloy kergesti kahjulikke elemente, mistõttu selle mehaanilised omadused ja korrosioonikindlus vähenevad.
3. Tavaliselt kasutatavad Hastelloy sulamid
Hastelloy B-2 sulam (Hastelloy B-2 sulam)
Korrosioonikindlus
Hastelloy B-2 sulam on äärmiselt madala süsiniku- ja ränisisaldusega Ni-Mo sulam. See vähendab karbiidide ja muude faaside sadestumist keevisõmbluses ja kuumusest mõjutatud tsoonis, tagades sellega, et isegi keevitustingimustes on ka hea korrosioonikindlus. Nagu me kõik teame, on Hastelloy B-2 sulamil suurepärane korrosioonikindlus erinevates redutseerivates keskkondades ning see talub korrosiooni mis tahes temperatuuril ja vesinikkloriidhappe kontsentratsioonil normaalrõhul. Sellel on suurepärane korrosioonikindlus gaseerimata keskmise kontsentratsiooniga mitteoksüdeerivas väävelhappes, erinevates kontsentratsioonides fosforhappes, kõrge temperatuuriga äädikhappes, sipelghappes ja muudes orgaanilistes hapetes, broomhappes ja vesinikkloriidgaasides. Samal ajal on see ka vastupidav halogeenkatalüsaatorite korrosioonile. Seetõttu kasutatakse Hastelloy B-2 sulamit tavaliselt mitmesugustes karmides nafta- ja keemilistes protsessides, nagu vesinikkloriidhappe destilleerimine ja kontsentreerimine; etüülbenseeni alküülimine ja äädikhappe madalrõhu oksosüntees ja muud tootmisprotsessid. Kuid seda on Hastelloy B{10}} sulami tööstuslikul kasutamisel juba aastaid leitud:
(1) Hastelloy B-2 sulamil on kaks sensibiliseerivat tsooni, millel on märkimisväärne mõju teradevahelisele korrosioonikindlusele: kõrge temperatuuriga tsoon 1200–1300 kraadi ja keskmise temperatuuriga tsoon 550–900 kraadi;
(2) Dendriidi eraldumise tõttu Hastelloy B-2 sulami keevismetallis ja kuumusest mõjutatud tsoonis sadestuvad metallidevahelised faasid ja karbiidid piki terade piire, muutes need teradevahelise korrosiooni suhtes tundlikumaks;
(3) Hastelloy B-2 sulamil on madal termiline stabiilsus keskmisel temperatuuril. Kui rauasisaldus sulamis Hastelloy B-2 langeb alla 2%, on sulam tundlik beetafaasi (Ni4Mo faas, järjestatud intermetalliline ühend) transformatsiooni suhtes. Kui sulam jääb temperatuurivahemikku 650–750 kraadi veidi pikemaks ajaks, tekib faas koheselt. Faasi olemasolu vähendab Hastelloy B-2 sulami tugevust, muutes selle pingekorrosiooni suhtes tundlikuks ja põhjustab isegi Hastelloy B-2 sulami kahjustusi tooraine tootmisel (nt kuumvaltsimise protsessis) ja seadmete tootmisprotsess (nt Hastelloy B-2 sulamist seadmed pärast keevitamist ja üldine kuumtöötlus) ja Hastelloy B-2 sulamist seadmete praod teeninduskeskkonnas. Tänapäeval on minu riigis ja teistes maailma riikides Hastelloy B-2 sulami teradevahelise korrosioonikindluse standardne katsemeetod tavarõhul keeva vesinikkloriidhappe meetod ja hindamismeetodiks on kaalulangusmeetod. Kuna Hastelloy B-2 sulam on vesinikkloriidhappe korrosioonile vastupidav sulam, on normaalrõhul keeva vesinikkloriidhappe meetod üsna tundetu, et testida Hastelloy B-2 sulami teradevahelise korrosiooni kalduvust. Kodumaised teadusasutused kasutasid Hastelloy B-2 sulami uurimiseks kõrgtemperatuurset vesinikkloriidhappe meetodit ja leidsid, et Hastelloy B-2 sulami korrosioonikindlus ei sõltu mitte ainult selle keemilisest koostisest, vaid sõltub ka selle termilisest koostisest. töötlemise kontrollimise protsess. Kui termiline töötlemisprotsess on valesti kontrollitud, ei kasva Hastelloy B-2 sulami terad mitte ainult, vaid ka kõrge Mo σ faas sadestub terade vahele. Sel ajal on Hastelloy B-2 sulami teradevaheline korrosioonikindlus oluliselt vähenenud. , kõrgtemperatuurilises soolhappekatses erines jämedateralise plaadi ja tavalise plaadi terapiiri söövitussügavus umbes kaks korda.
