Proprietățile materialelor speciale ale aliajului Hastelloy și introducere
Aliaj Hastelloy
I. Introducere
Hastelloy este un tip de aliaj pe bază de nichel. În prezent, este împărțit în trei serii: B, C și G. Este utilizat în principal pentru coroziune puternică care nu poate fi utilizată în oțel inoxidabil Cr-Ni sau Cr-Ni-Mo pe bază de fier, materiale nemetalice etc. a fost utilizat pe scară largă în petrol, industria chimică, protecția mediului și multe alte domenii în străinătate. Calitățile și situațiile tipice de utilizare sunt prezentate în tabelul de mai jos.
Pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și proprietățile de lucru la rece și la cald ale Hastelloy, Hastelloy a adus trei îmbunătățiri majore. Procesul de dezvoltare este următorul:
Seria B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Seria C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000({00Cr20Mo16)
Seria G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 ({00Cr30Ni48Mo7Cu)
Cele mai utilizate materiale în prezent sunt N10665 (B-2), N10276 (C{-276), N06022 (C{-22), N06455 (C{-4) și N06985 ( G-3). Materialele de a treia generație N10675 (B-3), N10629 (B{-4) și N06059 (C{-59) sunt în stadiu de promovare. Datorită progresului tehnologiei metalurgice, în ultimii ani au apărut mai multe mărci de așa-numit „super oțel inoxidabil” care conține ~6% Mo, înlocuind aliajele din seria G, provocând o scădere rapidă a producției și utilizării aliajelor din seria G.
2. Compoziția chimică tipică a aliajului Hastelloy
3. Proprietăţi mecanice
Proprietățile mecanice ale Hastelloy sunt foarte remarcabile. Are caracteristici de rezistență ridicată și duritate ridicată, deci este dificil de prelucrat. În plus, tendința sa de întărire este extrem de puternică. Când rata de deformare atinge 15%, este de aproximativ 18-8 de două ori mai mare decât cea a oțelului inoxidabil. Hastelloy are, de asemenea, o zonă de sensibilizare la temperatură medie, iar tendința sa de sensibilizare crește odată cu creșterea ratei de deformare. Când temperatura este ridicată, Hastelloy absoarbe cu ușurință elementele dăunătoare, determinând scăderea proprietăților sale mecanice și a rezistenței la coroziune.
4. Aliaje Hastelloy utilizate în mod obișnuit
1: aliaj Hastelloy B-2 (aliaj Hastelloy B-2)
1. Rezistenta la coroziune
Aliajul Hastelloy B-2 este un aliaj Ni-Mo cu conținut extrem de scăzut de carbon și siliciu. Reduce precipitarea carburilor și a altor faze în zona de sudare și afectată de căldură, asigurând astfel că, chiar și în condiții de sudare, are, de asemenea, o bună rezistență la coroziune. După cum știm cu toții, aliajul Hastelloy B-2 are o rezistență excelentă la coroziune în diferite medii reducătoare și poate rezista la coroziune la orice temperatură și concentrație de acid clorhidric la presiune normală. Are o rezistență excelentă la coroziune în acid sulfuric neoxidant de concentrație medie neaerat, diverse concentrații de acid fosforic, acid acetic la temperatură înaltă, acid formic și alți acizi organici, acid bromic și gaze clorhidrice. În același timp, este și rezistent la coroziune cu catalizatorii cu halogen. Prin urmare, aliajul Hastelloy B-2 este utilizat de obicei într-o varietate de procese chimice și petroliere dure, cum ar fi distilarea și concentrația acidului clorhidric; alchilarea etilbenzenului și sinteza oxo la presiune joasă a acidului acetic și alte procese de producție. Cu toate acestea, a fost găsit în aplicarea industrială a aliajului Hastelloy B-2 de mulți ani:
(1) Aliajul Hastelloy B-2 are două zone de sensibilizare care au un impact considerabil asupra rezistenței la coroziune intergranulară: o zonă de temperatură înaltă de 1200 ~ 1300 de grade și o zonă de temperatură medie de 550 ~ 900 de grade;
(2) Datorită segregării dendritelor în metalul de sudură și zona afectată de căldură a aliajului Hastelloy B-2, fazele intermetalice și carburile precipită de-a lungul limitelor granulelor, făcându-le mai sensibile la coroziunea intergranulară;
(3) Aliajul Hastelloy B-2 are o stabilitate termică slabă la temperatură medie. Când conținutul de fier din aliajul Hastelloy B-2 scade sub 2%, aliajul este sensibil la transformarea fazei beta (adică, faza Ni4Mo, un compus intermetalic ordonat). Când aliajul rămâne în intervalul de temperatură de 650 ~ 750 de grade pentru un timp puțin mai lung, faza este generată instantaneu. Existența fazei reduce duritatea aliajului Hastelloy B-2, făcându-l sensibil la coroziune prin tensiune și chiar determină deteriorarea aliajului Hastelloy B-2 în timpul producției de materii prime (cum ar fi procesul de laminare la cald) și procesul de fabricație a echipamentelor (cum ar fi echipamentele din aliaj Hastelloy B-2 tratament termic general după sudare) și echipamentele din aliaj Hastelloy B{-2 fisuri în mediul de service. În prezent, metoda standard de testare desemnată de țara mea și de alte țări din întreaga lume pentru rezistența la coroziune intergranulară a aliajului Hastelloy B-2 este metoda acidului clorhidric la fierbere la presiune normală, iar metoda de evaluare este metoda pierderii în greutate. Deoarece aliajul Hastelloy B-2 este un aliaj rezistent la coroziunea acidului clorhidric, metoda acidului clorhidric la fierbere la presiune normală este destul de insensibilă pentru a testa tendința de coroziune intergranulară a aliajului Hastelloy B-2. Instituțiile interne de cercetare științifică au folosit metoda acidului clorhidric la temperatură înaltă pentru a studia aliajul Hastelloy B-2 și au descoperit că rezistența la coroziune a aliajului Hastelloy B{-2 nu depinde numai de compoziția sa chimică, ci și de temperatura sa. proces de control al procesării. Când procesul de prelucrare termică este controlat necorespunzător, boabele aliajului Hastelloy B-2 nu numai că cresc, dar și faza de Mo σ mare precipită între boabe. În acest moment, rezistența la coroziune intergranulară a aliajului Hastelloy B-2 scade semnificativ. , în testul cu acid clorhidric la temperatură înaltă, adâncimea de gravare a limitei granulelor a plăcii cu granulație grosieră și a plăcii normale au diferit de aproximativ două ori.
