Ειδικές ιδιότητες υλικού και εισαγωγή κράματος Hastelloy
Κράμα Hastelloy
εισαγωγή
Το Hastelloy είναι ένας τύπος κράματος με βάση το νικέλιο. Αυτή τη στιγμή χωρίζεται σε τρεις σειρές: B, C και G. Χρησιμοποιείται κυρίως για ισχυρή διάβρωση που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ανοξείδωτο χάλυβα Cr-Ni ή Cr-Ni-Mo με βάση σίδηρο, μη μεταλλικά υλικά κ.λπ. έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στο πετρέλαιο, τη χημική βιομηχανία, την προστασία του περιβάλλοντος και πολλούς άλλους τομείς στο εξωτερικό. Οι βαθμοί του και οι τυπικές καταστάσεις χρήσης φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη διάβρωση και οι ιδιότητες κρύας και θερμής εργασίας του Hastelloy, η Hastelloy έχει κάνει τρεις σημαντικές βελτιώσεις. Η διαδικασία ανάπτυξης έχει ως εξής:
Σειρά B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Σειρά C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
Σειρά G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα υλικά επί του παρόντος είναι τα N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) και N06985 ( G-3). Τα υλικά τρίτης γενιάς N10675 (B-3), N10629 (B{-4) και N06059 (C-59) βρίσκονται στο στάδιο προώθησης. Λόγω της προόδου της μεταλλουργικής τεχνολογίας, πολλαπλές μάρκες του λεγόμενου "super inox" που περιέχει ~6% Mo έχουν εμφανιστεί τα τελευταία χρόνια, αντικαθιστώντας τα κράματα της σειράς G, προκαλώντας ταχεία πτώση στην παραγωγή και χρήση των κραμάτων της σειράς G.
2. Μηχανικές ιδιότητες
Οι μηχανικές ιδιότητες του Hastelloy είναι πολύ εξαιρετικές. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής αντοχής και της υψηλής σκληρότητας, επομένως είναι δύσκολο να κατεργαστεί. Επιπλέον, η τάση σκλήρυνσης σε παραμορφώσεις είναι εξαιρετικά ισχυρή. Όταν ο ρυθμός παραμόρφωσης φτάσει το 15%, είναι περίπου 18-8 διπλάσιος από αυτόν του ανοξείδωτου χάλυβα. Το Hastelloy έχει επίσης μια ζώνη ευαισθητοποίησης μέσης θερμοκρασίας και η τάση ευαισθητοποίησής του αυξάνεται με την αύξηση του ρυθμού παραμόρφωσης. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή, το Hastelloy απορροφά εύκολα τα επιβλαβή στοιχεία, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι μηχανικές του ιδιότητες και η αντοχή στη διάβρωση.
3. Συνήθως χρησιμοποιούμενα κράματα Hastelloy
Hastelloy B-2 κράμα (Hastelloy B-2 κράμα)
Αντοχή στη διάβρωση
Το κράμα Hastelloy B-2 είναι ένα κράμα Ni-Mo με εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και πυρίτιο. Μειώνει την κατακρήμνιση καρβιδίων και άλλων φάσεων στη ζώνη συγκόλλησης και θερμότητας, διασφαλίζοντας έτσι ότι ακόμη και υπό συνθήκες συγκόλλησης έχει επίσης καλή αντοχή στη διάβρωση. Όπως όλοι γνωρίζουμε, το κράμα Hastelloy B-2 έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε διάφορα αναγωγικά μέσα και μπορεί να αντέξει τη διάβρωση σε οποιαδήποτε θερμοκρασία και συγκέντρωση υδροχλωρικού οξέος υπό κανονική πίεση. Έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε μη αεριζόμενο μη οξειδωτικό θειικό οξύ μέσης συγκέντρωσης, διάφορες συγκεντρώσεις φωσφορικού οξέος, οξικού οξέος υψηλής θερμοκρασίας, μυρμηκικού οξέος και άλλων οργανικών οξέων, βρωμικού οξέος και αερίων υδροχλωρίου. Ταυτόχρονα, είναι επίσης ανθεκτικό στη διάβρωση από καταλύτες αλογόνου. Επομένως, το κράμα Hastelloy B-2 χρησιμοποιείται συνήθως σε μια ποικιλία σκληρών πετρελαϊκών και χημικών διεργασιών, όπως η απόσταξη και η συγκέντρωση υδροχλωρικού οξέος. η αλκυλίωση του αιθυλοβενζολίου και η χαμηλής πίεσης οξοσύνθεση οξικού οξέος και άλλες διαδικασίες παραγωγής. Ωστόσο, έχει βρεθεί στη βιομηχανική εφαρμογή του κράματος Hastelloy B-2 εδώ και πολλά χρόνια:
(1) Το κράμα Hastelloy B-2 έχει δύο ζώνες ευαισθητοποίησης που έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη διακοκκώδη αντοχή στη διάβρωση: μια ζώνη υψηλής θερμοκρασίας 1200~1300 μοιρών και μια ζώνη μέσης θερμοκρασίας 550~900 μοιρών.
(2) Λόγω του διαχωρισμού των δενδριτών στο μέταλλο συγκόλλησης και τη θερμικά επηρεασμένη ζώνη του κράματος Hastelloy B-2, οι διαμεταλλικές φάσεις και τα καρβίδια καθιζάνουν κατά μήκος των ορίων των κόκκων, καθιστώντας τα πιο ευαίσθητα στη διακοκκώδη διάβρωση.
(3) Το κράμα Hastelloy B-2 έχει κακή θερμική σταθερότητα μέσης θερμοκρασίας. Όταν η περιεκτικότητα σε σίδηρο στο κράμα Hastelloy B-2 πέσει κάτω από 2%, το κράμα είναι ευαίσθητο στον μετασχηματισμό της βήτα φάσης (φάση Ni4Mo, μια διατεταγμένη διαμεταλλική ένωση). Όταν το κράμα παραμένει στην περιοχή θερμοκρασίας των 650~750 μοιρών για λίγο μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, η φάση δημιουργείται αμέσως. Η ύπαρξη φάσης μειώνει την σκληρότητα του κράματος Hastelloy B{-2, καθιστώντας το ευαίσθητο στη διάβρωση λόγω καταπόνησης και προκαλεί ακόμη και ζημιά στο κράμα Hastelloy B{-2 κατά την παραγωγή πρώτων υλών (όπως η διαδικασία θερμής έλασης) και διαδικασία κατασκευής εξοπλισμού (όπως η συνολική θερμική επεξεργασία του εξοπλισμού κράματος Hastelloy B-2 μετά τη συγκόλληση) και οι ρωγμές εξοπλισμού κράματος Hastelloy B{-2 στο περιβάλλον εξυπηρέτησης. Σήμερα, η τυπική μέθοδος δοκιμής που έχει οριστεί από τη χώρα μου και άλλες χώρες σε όλο τον κόσμο για τη διακοκκώδη αντοχή στη διάβρωση του κράματος Hastelloy B-2 είναι η μέθοδος βρασμού υδροχλωρικού οξέος με κανονική πίεση και η μέθοδος αξιολόγησης είναι η μέθοδος απώλειας βάρους. Δεδομένου ότι το κράμα Hastelloy B-2 είναι ένα κράμα ανθεκτικό στη διάβρωση του υδροχλωρικού οξέος, η μέθοδος του υδροχλωρικού οξέος βρασμού κανονικής πίεσης είναι αρκετά μη ευαίσθητη για τον έλεγχο της διακοκκώδους τάσης διάβρωσης του κράματος Hastelloy B{-2. Εγχώρια επιστημονικά ερευνητικά ιδρύματα χρησιμοποίησαν μέθοδο υδροχλωρικού οξέος υψηλής θερμοκρασίας για να μελετήσουν το κράμα Hastelloy B{-2 και διαπίστωσαν ότι η αντοχή στη διάβρωση του κράματος Hastelloy B{-2 δεν εξαρτάται μόνο από τη χημική του σύνθεση, αλλά και από τη θερμική του διαδικασία ελέγχου επεξεργασίας. Όταν η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας δεν ελέγχεται σωστά, οι κόκκοι του κράματος Hastelloy B-2 όχι μόνο αναπτύσσονται, αλλά και η φάση υψηλού Mo σ θα καθιζάνει μεταξύ των κόκκων. Αυτή τη στιγμή, η διακοκκώδης αντοχή στη διάβρωση του κράματος Hastelloy B{-2 μειώνεται σημαντικά. , στη δοκιμή υδροχλωρικού οξέος σε υψηλή θερμοκρασία, το βάθος χάραξης των ορίων κόκκων της πλάκας με χονδρόκοκκο και της κανονικής πλάκας διέφερε περίπου δύο φορές.
