Hastelloy ötvözet speciális anyagtulajdonságok és bevezetés
Hastelloy ötvözet
I. Bevezetés
A Hastelloy egyfajta nikkel alapú ötvözet. Jelenleg három sorozatra osztják: B, C és G. Főleg erős korrózió esetén használják, amely nem használható vasalapú Cr-Ni vagy Cr-Ni-Mo rozsdamentes acélban, nem fémes anyagokban stb. külföldön széles körben használják a kőolajiparban, a vegyiparban, a környezetvédelemben és sok más területen. Minőségeit és jellemző használati helyzeteit az alábbi táblázat tartalmazza.
A Hastelloy korrózióállóságának, valamint hideg- és melegmunka tulajdonságainak javítása érdekében a Hastelloy három fő fejlesztést hajtott végre. A fejlesztés folyamata a következő:
B sorozat: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C sorozat: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G sorozat: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
A jelenleg legszélesebb körben használt anyagok az N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) és N06985 ( G-3). A harmadik generációs N10675 (B-3), N10629 (B-4) és N06059 (C-59) anyagok promóciós szakaszban vannak. A kohászati technológia fejlődésének köszönhetően az elmúlt években több márkájú, ~6% Mo-tartalmú úgynevezett "szuperrozsdamentes acél" jelent meg, amelyek felváltják a G sorozatú ötvözeteket, ami gyors visszaesést okoz a G sorozatú ötvözetek gyártásában és felhasználásában.
2. A Hastelloy ötvözet tipikus kémiai összetétele
3. Mechanikai tulajdonságok
A Hastelloy mechanikai tulajdonságai nagyon kiemelkedőek. Jellemzői a nagy szilárdság és nagy szívósság, ezért nehéz megmunkálni. Sőt, húzódási keményedési hajlama rendkívül erős. Amikor az alakváltozási sebesség eléri a 15%-ot, az körülbelül 18-8 kétszerese a rozsdamentes acélénak. A Hastelloy-nak van egy közepes hőmérsékletű szenzibilizációs zónája is, melynek érzékenyítési hajlama a deformációs sebesség növekedésével nő. Magas hőmérsékleten a Hastelloy könnyen magába szívja a káros elemeket, ezáltal csökken a mechanikai tulajdonságai és a korrózióállósága.
4. Általánosan használt Hastelloy ötvözetek
1: Hastelloy B-2 ötvözet (Hastelloy B-2 ötvözet)
1. Korrózióállóság
A Hastelloy B-2 ötvözet egy rendkívül alacsony szén- és szilíciumtartalmú Ni-Mo ötvözet. Csökkenti a karbidok és egyéb fázisok kicsapódását a hegesztési és hőhatászónában, ezáltal biztosítja, hogy még hegesztési körülmények között is jó korrózióállósággal rendelkezzen. Amint azt mindannyian tudjuk, a Hastelloy B-2 ötvözet kiváló korrózióállósággal rendelkezik a különböző redukáló közegekben, és bármilyen hőmérsékleten és sósavkoncentráción, normál nyomáson ellenáll a korróziónak. Kiváló korrózióállósággal rendelkezik nem levegőztetett, közepes koncentrációjú, nem oxidáló kénsavban, különböző koncentrációjú foszforsavban, magas hőmérsékletű ecetsavban, hangyasavban és más szerves savakban, brómsavban és hidrogén-klorid gázokban. Ugyanakkor ellenáll a halogén katalizátorok által okozott korróziónak is. Ezért a Hastelloy B-2 ötvözetet általában számos kemény kőolaj- és kémiai folyamatban használják, mint például a sósav desztillációja és koncentrálása; az etil-benzol alkilezése és az ecetsav kisnyomású oxoszintézise és egyéb gyártási eljárások. A Hastelloy B{10}} ötvözet ipari alkalmazása során azonban évek óta megtalálható:
(1) A Hastelloy B-2 ötvözetnek két érzékenyítő zónája van, amelyek jelentős hatással vannak a szemcseközi korrózióállóságra: egy 1200-1300 fokos magas hőmérsékletű és egy 550-900 fokos közepes hőmérsékletű zóna;
(2) A Hastelloy B-2 ötvözet hegesztési varratában és a hőhatásnak kitett zónában kialakuló dendrit szegregáció miatt intermetallikus fázisok és karbidok válnak ki a szemcsehatárok mentén, ezáltal érzékenyebbek a szemcseközi korrózióra;
(3) A Hastelloy B-2 ötvözet közepes hőmérsékleten gyenge termikus stabilitású. Amikor a Hastelloy B-2 ötvözet vastartalma 2% alá csökken, az ötvözet érzékeny a béta-fázis (azaz a Ni4Mo fázis, egy rendezett intermetallikus vegyület) átalakulására. Ha az ötvözet valamivel hosszabb ideig a 650-750 fokos hőmérséklet-tartományban marad, a fázis azonnal létrejön. A fázis megléte csökkenti a Hastelloy B-2 ötvözet szívósságát, így érzékennyé teszi a feszültségkorrózióra, sőt, a Hastelloy B-2 ötvözet megsérülhet a nyersanyag-előállítás során (például meleghengerlési eljárás) és berendezések gyártási folyamata (például Hastelloy B{10}} ötvözetből készült berendezés hegesztés utáni teljes hőkezelése) és Hastelloy B{12}} ötvözetből készült berendezések repedései a szolgáltatási környezetben. Napjainkban az országom és a világ más országai által a Hastelloy B-2 ötvözet szemcseközi korrózióállóságának vizsgálatára kijelölt szabványos vizsgálati módszer a normál nyomású forrásban lévő sósavas módszer, az értékelési módszer pedig a súlycsökkentési módszer. Mivel a Hastelloy B-2 ötvözet a sósav korróziójával szemben ellenálló ötvözet, a normál nyomáson forralt sósav módszer meglehetősen érzéketlen a Hastelloy B-2 ötvözet szemcseközi korróziós hajlamának tesztelésére. A hazai tudományos kutatóintézetek magas hőmérsékletű sósav módszerrel vizsgálták a Hastelloy B-2 ötvözetet, és megállapították, hogy a Hastelloy B-2 ötvözet korrózióállósága nemcsak a kémiai összetételétől, hanem a termikustól is függ. feldolgozás-ellenőrzési folyamat. Ha a termikus feldolgozási folyamatot nem megfelelően szabályozzák, a Hastelloy B-2 ötvözet szemcséi nemcsak megnőnek, hanem a nagy Mo σ fázis is kicsapódik a szemcsék között. Ekkor a Hastelloy B{20}} ötvözet szemcseközi korrózióval szembeni ellenállása jelentősen csökken. , a magas hőmérsékletű sósavas tesztben a durvaszemcsés lemez és a normál lemez szemcsehatár-maratási mélysége körülbelül kétszeresével tért el.
