Властивості та введення спеціальних матеріалів сплаву Hastelloy
Сплав хастеллой
Вступ
Hastelloy - це тип сплаву на основі нікелю. В даний час він поділяється на три серії: B, C і G. Він в основному використовується для сильної корозії, яка не може бути використана для Cr-Ni або Cr-Ni-Mo нержавіючої сталі, неметалевих матеріалів тощо. широко використовується в нафтовій, хімічній промисловості, охороні навколишнього середовища та багатьох інших галузях за кордоном. Його оцінки та типові ситуації використання наведено в таблиці нижче.
Щоб підвищити стійкість до корозії та властивості Хастеллой при холодній і гарячій обробці, Хастеллой зробив три основні вдосконалення. Процес розробки виглядає наступним чином:
Серія B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Серія C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
Серія G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Найпоширенішими матеріалами на даний момент є N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) і N06985 ( G-3). Матеріали третього покоління N10675 (B-3), N10629 (B-4) і N06059 (C-59) знаходяться на стадії просування. Завдяки розвитку металургійних технологій останніми роками з’явилося кілька марок так званої «супернержавіючої сталі», що містить ~6% Mo, замінивши сплави серії G, що спричинило швидке зниження виробництва та використання сплавів серії G.
2. Механічні властивості
Механічні властивості Hastelloy дуже видатні. Він має характеристики високої міцності та високої в'язкості, тому його важко обробляти. Крім того, його тенденція до деформаційного зміцнення надзвичайно сильна. Коли ступінь деформації досягає 15%, це приблизно 18-8 вдвічі більше, ніж у нержавіючої сталі. Hastelloy також має середньотемпературну зону сенсибілізації, і її тенденція до сенсибілізації зростає зі збільшенням швидкості деформації. При високій температурі Hastelloy легко поглинає шкідливі елементи, що призводить до зниження його механічних властивостей і стійкості до корозії.
3. Зазвичай використовувані сплави Hastelloy
Сплав Hastelloy B-2 (сплав Hastelloy B-2)
Стійкість до корозії
Сплав Hastelloy B-2 – це сплав Ni-Mo з надзвичайно низьким вмістом вуглецю та кремнію. Він зменшує випадання карбідів та інших фаз у зварному шві та зоні термічного впливу, тим самим гарантуючи, що навіть за умов зварювання також має хорошу стійкість до корозії. Як ми всі знаємо, сплав Hastelloy B-2 має чудову корозійну стійкість у різних відновних середовищах і може протистояти корозії за будь-якої температури та концентрації соляної кислоти за нормального тиску. Він має відмінну корозійну стійкість у неаерованій сірчаній кислоті середньої концентрації, що не окислюється, різних концентраціях фосфорної кислоти, високотемпературної оцтової кислоти, мурашиної кислоти та інших органічних кислот, бромної кислоти та газів хлористого водню. У той же час він також стійкий до корозії галогенними каталізаторами. Тому сплав Hastelloy B-2 зазвичай використовується в різноманітних важких нафтових і хімічних процесах, таких як дистиляція та концентрація соляної кислоти; алкілування етилбензолу та оксосинтез оцтової кислоти при низькому тиску та інші виробничі процеси. Однак протягом багатьох років це було виявлено в промисловому застосуванні сплаву Hastelloy B-2:
(1) Сплав Hastelloy B-2 має дві зони сенсибілізації, які мають значний вплив на стійкість до міжкристалічної корозії: високотемпературна зона 1200~1300 градусів і середньотемпературна зона 550~900 градусів;
(2) Через сегрегацію дендритів у металі зварного шва та зоні термічного впливу сплаву Hastelloy B-2 інтерметалічні фази та карбіди виділяються вздовж меж зерен, що робить їх більш чутливими до міжкристалітної корозії;
(3) Сплав Hastelloy B-2 має погану термічну стабільність при середніх температурах. Коли вміст заліза в сплаві Hastelloy B-2 падає нижче 2%, сплав стає чутливим до перетворення бета-фази (фази Ni4Mo, впорядкованої інтерметалічної сполуки). Коли сплав залишається в температурному діапазоні 650~750 градусів протягом трохи довшого часу, фаза утворюється миттєво. Наявність фази знижує міцність сплаву Hastelloy B-2, роблячи його чутливим до корозії під напругою, і навіть спричиняє пошкодження сплаву Hastelloy B-2 під час виробництва сировини (наприклад, у процесі гарячої прокатки) та виробничий процес обладнання (наприклад, обладнання зі сплаву Hastelloy B-2 після загальної термічної обробки після зварювання) і обладнання зі сплаву Hastelloy B-2 тріскається в робочому середовищі. Зараз стандартним методом випробування, призначеним моєю країною та іншими країнами світу для визначення стійкості до міжкристалічної корозії сплаву Hastelloy B-2, є метод кипіння соляної кислоти під нормальним тиском, а методом оцінки є метод втрати ваги. Оскільки сплав Hastelloy B-2 є сплавом, стійким до корозії хлористоводневою кислотою, метод кипіння соляної кислоти під нормальним тиском є досить нечутливим для перевірки схильності сплаву Hastelloy B-2 до міжкристалічної корозії. Вітчизняні науково-дослідні установи методом високотемпературної соляної кислоти досліджували сплав Hastelloy B-2 і встановили, що корозійна стійкість сплаву Hastelloy B-2 залежить не тільки від його хімічного складу, але також залежить від термічної дії. процес контролю обробки. Якщо процес термічної обробки контролюється неналежним чином, зерна сплаву Hastelloy B-2 не тільки ростуть, але й фаза з високим вмістом Mo σ виділяється між зернами. У цей час стійкість до міжкристалітної корозії сплаву Hastelloy B-2 значно знижується. , у випробуванні високотемпературною соляною кислотою глибина травлення меж зерен крупнозернистої пластини та нормальної пластини відрізнялася приблизно вдвічі.
