Hastelloy legering specielle materialeegenskaber og introduktion
Hastelloy legering
I. Introduktion
Hastelloy er en type nikkel-baseret legering. Det er i øjeblikket opdelt i tre serier: B, C og G. Det bruges hovedsageligt til stærk korrosion, der ikke kan bruges i jernbaseret Cr-Ni eller Cr-Ni-Mo rustfrit stål, ikke-metalliske materialer osv. Det har været meget brugt i olie, kemisk industri, miljøbeskyttelse og mange andre områder i udlandet. Dens kvaliteter og typiske brugssituationer er vist i tabellen nedenfor.
For at forbedre Hastelloys korrosionsbestandighed og kold- og varmbearbejdningsegenskaber har Hastelloy foretaget tre store forbedringer. Udviklingsprocessen er som følger:
B-serie: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
C-serien: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
G-serien: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
De mest udbredte materialer på nuværende tidspunkt er N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) og N06985 ( G-3). Tredje generations materialer N10675 (B-3), N10629 (B-4) og N06059 (C-59) er i promoveringsstadiet. På grund af fremskridt inden for metallurgisk teknologi er der dukket flere mærker af såkaldt "super rustfrit stål" indeholdende ~6% Mo op i de seneste år, der erstatter G-seriens legeringer, hvilket har forårsaget et hurtigt fald i produktionen og brugen af G-seriens legeringer.
2. Typisk kemisk sammensætning af Hastelloy-legering
3. Mekaniske egenskaber
Hastelloys mekaniske egenskaber er meget fremragende. Det har karakteristika af høj styrke og høj sejhed, så det er svært at bearbejde. Desuden er dens tøjningshærdningstendens ekstremt stærk. Når deformationshastigheden når 15 %, er den ca. 18-8 det dobbelte af rustfrit stål. Hastelloy har også en middeltemperatur sensibiliseringszone, og dens sensibiliseringstendens stiger med stigningen i deformationshastigheden. Når temperaturen er høj, absorberer Hastelloy let skadelige elementer, hvilket får dens mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed til at falde.
4. Almindeligt anvendte Hastelloy-legeringer
1: Hastelloy B-2 legering (Hastelloy B-2 legering)
1. Korrosionsbestandighed
Hastelloy B-2-legering er en Ni-Mo-legering med ekstremt lavt kulstof- og siliciumindhold. Det reducerer udfældningen af karbider og andre faser i den svejse- og varmepåvirkede zone, og sikrer derved, at selv under svejseforhold Også har god korrosionsbestandighed. Som vi alle ved, har Hastelloy B-2 legering fremragende korrosionsbestandighed i forskellige reducerende medier og kan modstå korrosion ved enhver temperatur og koncentration af saltsyre under normalt tryk. Det har fremragende korrosionsbestandighed i ikke-beluftet medium-koncentration ikke-oxiderende svovlsyre, forskellige koncentrationer af phosphorsyre, højtemperatur eddikesyre, myresyre og andre organiske syrer, bromsyre og hydrogenchloridgasser. Samtidig er den også modstandsdygtig over for korrosion fra halogenkatalysatorer. Derfor bruges Hastelloy B-2-legering normalt i en række barske petroleums- og kemiske processer, såsom destillation og koncentration af saltsyre; alkylering af ethylbenzen og lavtryks oxo-syntese af eddikesyre og andre produktionsprocesser. Det er dog blevet fundet i den industrielle anvendelse af Hastelloy B-2 legering i mange år:
(1) Hastelloy B-2 legering har to sensibiliseringszoner, der har en betydelig indvirkning på intergranulær korrosionsbestandighed: en højtemperaturzone på 1200~1300 grader og en middeltemperaturzone på 550~900 grader;
(2) På grund af dendritsegregering i svejsemetallet og den varmepåvirkede zone af Hastelloy B-2-legeringen udfældes intermetalliske faser og carbider langs korngrænserne, hvilket gør dem mere følsomme over for intergranulær korrosion;
(3) Hastelloy B-2-legering har dårlig termisk stabilitet ved middeltemperatur. Når jernindholdet i Hastelloy B-2-legering falder til under 2%, er legeringen følsom over for omdannelsen af betafasen (dvs. Ni4Mo-fasen, en ordnet intermetallisk forbindelse). Når legeringen forbliver i temperaturområdet 650 ~ 750 grader i lidt længere tid, genereres fasen øjeblikkeligt. Tilstedeværelsen af fase reducerer sejheden af Hastelloy B-2-legering, hvilket gør den følsom over for spændingskorrosion og forårsager endda, at Hastelloy B-2-legering bliver beskadiget under råmaterialeproduktion (såsom varmvalseproces) og udstyrsfremstillingsproces (såsom Hastelloy B-2 legeringsudstyr efter svejsning overordnet varmebehandling) og Hastelloy B-2 legeringsudstyr revner i servicemiljøet. I dag er standardtestmetoden udpeget af mit land og andre lande rundt om i verden for den intergranulære korrosionsbestandighed af Hastelloy B-2 legering den normale trykkogende saltsyremetode, og evalueringsmetoden er vægttabsmetoden. Da Hastelloy B-2-legering er en legering, der er modstandsdygtig over for saltsyrekorrosion, er den normale trykkogende saltsyremetode ret ufølsom til at teste den intergranulære korrosionstendens af Hastelloy B-2-legering. Indenlandske videnskabelige forskningsinstitutioner brugte højtemperatur-saltsyremetode til at studere Hastelloy B-2-legering og fandt ud af, at korrosionsbestandigheden af Hastelloy B-2-legering ikke kun afhænger af dens kemiske sammensætning, men også afhænger af dens termiske behandlingskontrolproces. Når den termiske behandlingsproces er forkert styret, vokser kornene af Hastelloy B-2-legering ikke kun, men også den høje Mo σ-fase udfælder mellem kornene. På dette tidspunkt falder modstanden mod intergranulær korrosion af Hastelloy B-2-legering betydeligt. I højtemperatursaltsyretesten afveg korngrænseætsningsdybden af den grovkornede plade og den normale plade ca. to gange.
