Hastelloy-lejeeringin erikoismateriaalin ominaisuudet ja esittely
Hastelloy metalliseos
I. Johdanto
Hastelloy on eräänlainen nikkelipohjainen metalliseos. Se on tällä hetkellä jaettu kolmeen sarjaan: B, C ja G. Sitä käytetään pääasiassa voimakkaaseen korroosioon, jota ei voida käyttää rautapohjaisessa Cr-Ni- tai Cr-Ni-Mo-ruostumattomassa teräksessä, ei-metallisissa materiaaleissa jne. on käytetty laajasti öljy-, kemian-, ympäristönsuojelu- ja monilla muilla aloilla ulkomailla. Sen arvot ja tyypilliset käyttötilanteet on esitetty alla olevassa taulukossa.
Parantaakseen Hastelloyn korroosionkestävyyttä sekä kylmä- ja kuumatyöskentelyominaisuuksia Hastelloy on tehnyt kolme suurta parannusta. Kehitysprosessi on seuraava:
B-sarja: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C-sarja: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G-sarja: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Tällä hetkellä yleisimmin käytetyt materiaalit ovat N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) ja N06985 ( G-3). Kolmannen sukupolven materiaalit N10675 (B-3), N10629 (B-4) ja N06059 (C-59) ovat promootiovaiheessa. Metallurgisen tekniikan kehityksen ansiosta viime vuosina on ilmestynyt useita ns. "superruostumattoman teräksen" merkkejä, jotka sisältävät ~6 % Mo:ta, ja ne ovat korvanneet G-sarjan metalliseokset, mikä on aiheuttanut nopean laskun G-sarjan metalliseosten tuotannossa ja käytössä.
2. Mekaaniset ominaisuudet
Hastelloyn mekaaniset ominaisuudet ovat erinomaiset. Sillä on korkea lujuus ja suuri sitkeys, joten sitä on vaikea työstää. Lisäksi sen jännityskovettumistaipumus on erittäin voimakas. Kun muodonmuutosnopeus saavuttaa 15 %, se on noin 18-8 kaksi kertaa ruostumattoman teräksen. Hastelloylla on myös keskilämpötilainen herkistysvyöhyke, ja sen herkistymistaipumus kasvaa muodonmuutosnopeuden kasvaessa. Kun lämpötila on korkea, Hastelloy imee helposti haitallisia elementtejä, jolloin sen mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyys heikkenevät.
3. Yleisesti käytetyt Hastelloy-lejeeringit
Hastelloy B-2 -seos (Hastelloy B-2 -seos)
Korroosionkestävyys
Hastelloy B-2 -seos on Ni-Mo-seos, jossa on erittäin alhainen hiili- ja piipitoisuus. Se vähentää karbidien ja muiden faasien saostumista hitsaus- ja lämpövaikutusvyöhykkeellä varmistaen siten, että myös hitsausolosuhteissa on myös hyvä korroosionkestävyys. Kuten me kaikki tiedämme, Hastelloy B-2 -seoksella on erinomainen korroosionkestävyys erilaisissa pelkistysaineissa ja se kestää korroosiota missä tahansa lämpötilassa ja kloorivetyhappopitoisuudessa normaalipaineessa. Sillä on erinomainen korroosionkestävyys hiilihapossa, keskipitoisessa ei-hapettavassa rikkihapossa, erilaisissa fosforihapon pitoisuuksissa, korkean lämpötilan etikkahapossa, muurahaishapossa ja muissa orgaanisissa hapoissa, bromihapossa ja kloorivetykaasuissa. Samalla se kestää myös halogeenikatalyyttien aiheuttamaa korroosiota. Siksi Hastelloy B-2 -seosta käytetään yleensä useissa ankarissa öljy- ja kemiallisissa prosesseissa, kuten suolahapon tislauksessa ja konsentroinnissa; etyylibentseenin alkylointi ja etikkahapon matalapaine-oksosynteesi ja muut tuotantoprosessit. Sitä on kuitenkin havaittu Hastelloy B{10}} -seoksen teollisessa sovellutuksessa useiden vuosien ajan:
(1) Hastelloy B-2 -seoksella on kaksi herkistysvyöhykettä, joilla on huomattava vaikutus rakeiden väliseen korroosionkestävyyteen: korkean lämpötilan vyöhyke 1200-1300 astetta ja keskilämpötila-alue 550-900 astetta;
(2) Hastelloy B-2 -seoksen hitsausmetallin dendriitin erottumisen ja lämmön vaikutuksen alaisen vyöhykkeen vuoksi metallien väliset faasit ja karbidit saostuvat raerajoja pitkin, mikä tekee niistä herkempiä rakeiden väliselle korroosiolle;
(3) Hastelloy B-2 -seoksella on huono lämmönkestävyys keskilämpötilassa. Kun rautapitoisuus Hastelloy B-2 -seoksessa laskee alle 2 %:n, seos on herkkä beetafaasin (Ni4Mo-faasi, järjestetty metallien välinen yhdiste) muutokselle. Kun seos pysyy lämpötila-alueella 650-750 astetta hieman pidempään, vaihe syntyy välittömästi. Faasin olemassaolo vähentää Hastelloy B-2 -seoksen sitkeyttä tehden siitä herkän jännityskorroosiolle ja jopa vaurioittaa Hastelloy B-2 -seosta raaka-aineen valmistuksen (kuten kuumavalssausprosessin) aikana ja laitteiden valmistusprosessi (kuten Hastelloy B{10}} -lejeerinkilaitteet hitsauksen jälkeisen kokonaislämpökäsittelyn) ja Hastelloy B{12}} -lejeeringin laitteiden halkeamia palveluympäristössä. Nykyään maani ja muut maat ympäri maailmaa ovat määrittäneet Hastelloy B-2 -seoksen rakeiden välisen korroosionkestävyyden standarditestimenetelmäksi normaalipaineella kiehuva suolahappomenetelmä ja arviointimenetelmä on painonpudotusmenetelmä. Koska Hastelloy B-2 -seos on seos, joka kestää kloorivetyhapon korroosiota, normaalipaineella kiehuva kloorivetyhappomenetelmä on melko epäherkkä testattaessa Hastelloy B-2 -seoksen rakeiden välistä korroosiotaipumusta. Kotimaiset tieteelliset tutkimuslaitokset käyttivät korkean lämpötilan suolahappomenetelmää Hastelloy B-2 -seoksen tutkimiseen ja havaitsivat, että Hastelloy B-2 -seoksen korroosionkestävyys ei riipu pelkästään sen kemiallisesta koostumuksesta, vaan riippuu myös sen termisestä koostumuksesta. käsittelyn ohjausprosessi. Kun lämpökäsittelyprosessia ohjataan väärin, Hastelloy B-2 -lejeeringin rakeet eivät vain kasva, vaan myös korkea Mo σ -faasi saostuu rakeiden väliin. Tällä hetkellä Hastelloy B-2 -seoksen rakeiden välinen korroosionkestävyys on heikentynyt merkittävästi. , korkean lämpötilan suolahappotestissä karkearakeisen levyn ja normaalilevyn raerajasyövytyssyvyys erosi noin kaksinkertaisesti.
