Особые свойства и введение сплава хастеллой
Сплав Хастеллой
Введение
Хастеллой — это разновидность сплава на основе никеля. В настоящее время он разделен на три серии: B, C и G. В основном он используется при сильной коррозии, которую нельзя использовать в нержавеющей стали Cr-Ni или Cr-Ni-Mo на основе железа, неметаллических материалах и т. д. широко используется в нефтяной, химической промышленности, охране окружающей среды и во многих других областях за рубежом. Его классы и типичные ситуации использования показаны в таблице ниже.
Чтобы улучшить коррозионную стойкость, а также свойства хастеллоя при холодной и горячей обработке, компания Hastelloy внесла три основных усовершенствования. Процесс разработки выглядит следующим образом:
Серия B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Серия C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → С-2000(00Cr20Mo16)
Серия G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
В настоящее время наиболее широко используемыми материалами являются N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) и N06985 ( Г-3). Материалы третьего поколения N10675 (B-3), N10629 (B-4) и N06059 (C-59) находятся на стадии продвижения. Благодаря развитию металлургических технологий в последние годы появилось несколько марок так называемой «супернержавеющей стали», содержащей ~6% Mo, которая заменила сплавы серии G, что привело к быстрому сокращению производства и использования сплавов серии G.
2. Типичный химический состав сплава Хастеллой.
3. Механические свойства
Механические свойства Hastelloy очень выдающиеся. Он обладает высокой прочностью и ударной вязкостью, поэтому его трудно обрабатывать. Более того, его склонность к деформационному упрочнению чрезвычайно сильна. Когда скорость деформации достигает 15 %, она примерно в 18-8 вдвое выше, чем у нержавеющей стали. Хастеллой также имеет зону среднетемпературной сенсибилизации, и склонность к сенсибилизации возрастает с увеличением скорости деформации. При высокой температуре хастеллой легко поглощает вредные элементы, в результате чего снижаются его механические свойства и коррозионная стойкость.
4. Часто используемые сплавы Hastelloy.
1: Сплав Hastelloy B-2 (сплав Hastelloy B-2)
1. Коррозионная стойкость
Сплав Hastelloy B-2 — это сплав Ni-Mo с чрезвычайно низким содержанием углерода и кремния. Уменьшает выделение карбидов и других фаз в зоне сварного шва и термического влияния, тем самым обеспечивая хорошую коррозионную стойкость даже в условиях сварки. Как мы все знаем, сплав Hastelloy B-2 обладает превосходной коррозионной стойкостью в различных восстановительных средах и может противостоять коррозии при любой температуре и концентрации соляной кислоты при нормальном давлении. Он обладает превосходной коррозионной стойкостью в неаэрированной неокисляющей серной кислоте средней концентрации, различных концентрациях фосфорной кислоты, высокотемпературной уксусной кислоте, муравьиной кислоте и других органических кислотах, бромной кислоте и хлористом водороде. В то же время он также устойчив к коррозии галогенными катализаторами. Поэтому сплав Hastelloy B-2 обычно используется в различных суровых нефтяных и химических процессах, таких как дистилляция и концентрирование соляной кислоты; алкилирование этилбензола и оксо-синтез уксусной кислоты при низком давлении и другие производственные процессы. Однако уже много лет он находит применение в промышленном применении сплава Hastelloy B-2:
(1) Сплав Hastelloy B-2 имеет две зоны сенсибилизации, которые оказывают значительное влияние на стойкость к межкристаллитной коррозии: высокотемпературную зону 1200–1300 градусов и среднетемпературную зону 550–900 градусов;
2. Из-за сегрегации дендритов в металле шва и зоне термического влияния сплава Хастеллой Б-2 по границам зерен выделяются интерметаллические фазы и карбиды, что делает их более чувствительными к межкристаллитной коррозии;
(3) Сплав Hastelloy B-2 имеет плохую термическую стабильность при средних температурах. Когда содержание железа в сплаве Hastelloy B-2 падает ниже 2%, сплав становится чувствительным к трансформации бета-фазы (т.е. фазы Ni4Mo, упорядоченного интерметаллического соединения). Когда сплав остается в диапазоне температур 650–750 градусов в течение немного более длительного времени, фаза генерируется мгновенно. Наличие фазы снижает ударную вязкость сплава Hastelloy B-2, делая его чувствительным к коррозии под напряжением, и даже приводит к повреждению сплава Hastelloy B-2 во время производства сырья (например, процесса горячей прокатки) и Процесс производства оборудования (например, общая термообработка оборудования из сплава Hastelloy B-2 после сварки) и трещины в оборудовании из сплава Hastelloy B-2 в среде эксплуатации. В настоящее время стандартным методом испытаний, назначенным в моей стране и других странах мира на стойкость к межкристаллитной коррозии сплава Хастеллой B-2, является метод кипения соляной кислоты при нормальном давлении, а методом оценки является метод потери веса. Поскольку сплав Hastelloy B-2 является сплавом, устойчивым к коррозии соляной кислотой, метод кипячения соляной кислоты при нормальном давлении совершенно нечувствителен для проверки склонности сплава Hastelloy B-2 к межкристаллитной коррозии. Отечественные научно-исследовательские учреждения применили высокотемпературный солянокислотный метод для исследования сплава Хастеллой Б-2 и установили, что коррозионная стойкость сплава Хастеллой Б-2 зависит не только от его химического состава, но и от его термических свойств. процесс управления обработкой. При неправильном контроле процесса термической обработки зерна сплава Hastelloy B-2 не только растут, но и между зернами выделяется фаза с высоким содержанием Mo σ. В это время стойкость сплава Hastelloy B-2 к межкристаллитной коррозии существенно снижается. При испытании в высокотемпературной соляной кислоте глубина травления границ зерен крупнозернистой пластины и нормальной пластины различалась примерно в два раза.
