آلیاژ هاستلوی خواص ویژه مواد و مقدمه

آلیاژ هاستلوی خواص ویژه مواد و مقدمه

مقدمه

هاستلوی نوعی آلیاژ بر پایه نیکل است. در حال حاضر به سه سری B، C و G تقسیم می شود. عمدتاً برای خوردگی قوی استفاده می شود که در فولاد ضد زنگ Cr-Ni یا Cr-Ni-Mo بر پایه آهن، مواد غیر فلزی و غیره قابل استفاده نیست. به طور گسترده ای در نفت، صنایع شیمیایی، حفاظت از محیط زیست و بسیاری از زمینه های دیگر در خارج از کشور استفاده شده است.

به منظور بهبود مقاومت در برابر خوردگی و خواص کاری سرد و گرم Hastelloy، Hastelloy سه پیشرفت عمده را انجام داده است. روند توسعه به شرح زیر است:

سری B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3

سری C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C{14}}(00Cr20Mo16)

سری G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)

پرکاربردترین مواد در حال حاضر N10665 (B-2)، N10276 (C-276)، N06022 (C-22)، N06455 (C-4) و N06985 ( G-3). مواد نسل سوم N10675 (B-3)، N10629 (B-4) و N06059 (C-59) در مرحله ارتقاء هستند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی متالورژی، برندهای متعددی از به اصطلاح "فوق العاده فولاد ضد زنگ" حاوی ~6٪ مو در سال های اخیر ظاهر شده اند که جایگزین آلیاژهای سری G شده اند و باعث کاهش سریع تولید و استفاده از آلیاژهای سری G شده اند.

تولید و عملیات حرارتی

1: گرمایش برای آلیاژ Hastelloy B-2، تمیز نگه داشتن سطح و دور از آلودگی قبل و حین گرم کردن بسیار مهم است. آلیاژ Hastelloy B-2 اگر در محیطی حاوی گوگرد، فسفر، سرب یا سایر آلاینده‌های فلزی با نقطه ذوب پایین حرارت داده شود، شکننده می‌شود. منابع اصلی این آلاینده ها شامل علائم نشانگر، درجه حرارت رنگ، گریس و مایعات، دود است. این گاز دودکش باید حاوی گوگرد کم باشد. به عنوان مثال: محتوای گوگرد گاز طبیعی و گاز مایع از 0.1٪، میزان گوگرد هوای شهری از 0.25 گرم در متر مکعب تجاوز نمی کند، و میزان گوگرد سوخت. روغن از 0 تجاوز نمی کند. 5% واجد شرایط است. محیط گازی کوره گرمایشی باید یک محیط خنثی یا محیطی کم کاهنده باشد و نمی تواند بین اکسید کننده و احیا کننده در نوسان باشد. شعله در کوره نمی‌تواند مستقیماً بر آلیاژ Hastelloy B{10}} تأثیر بگذارد. در عین حال، مواد باید تا دمای مورد نیاز با بیشترین سرعت گرمایش گرم شود، به این معنی که ابتدا باید دمای کوره گرمایش را به دمای مورد نیاز رساند و سپس مواد را برای گرم کردن داخل کوره قرار داد. .

2: پردازش گرم: آلیاژ Hastelloy B-2 را می توان در محدوده 900 تا 1160 درجه پردازش کرد و پس از پردازش باید با آب خاموش شود. به منظور اطمینان از بهترین مقاومت در برابر خوردگی، بازپخت باید پس از کار گرم انجام شود.

3: کار سرد آلیاژ Hastelloy B-2 سرد کار باید تحت عملیات محلول جامد قرار گیرد. از آنجایی که نسبت به فولاد زنگ نزن آستنیتی دارای سرعت سخت شدن بسیار بالاتری است، تجهیزات شکل دهی باید به دقت مورد توجه قرار گیرند. اگر فرآیند شکل دهی سرد انجام شود، بازپخت بین مرحله ای ضروری است. هنگامی که تغییر شکل سرد کاری بیش از 15٪ باشد، قبل از استفاده، درمان محلول مورد نیاز است.

4: عملیات حرارتی: دمای عملیات حرارتی محلول جامد باید بین 1060 ~ 1080 درجه کنترل شود، به دنبال آن خنک کننده آب یا خنک کننده سریع هوا هنگامی که ضخامت مواد بیش از 1.5 میلی متر است برای به دست آوردن بهترین مقاومت در برابر خوردگی، کنترل شود. در طول هر عملیات گرمایشی، باید اقدامات احتیاطی برای تمیز کردن سطح مواد انجام شود. هنگام عملیات حرارتی مواد یا قطعات تجهیزات Hastelloy باید به موارد زیر توجه شود: برای جلوگیری از تغییر شکل عملیات حرارتی قطعات تجهیزات، باید از حلقه های تقویت کننده فولاد ضد زنگ استفاده شود. دمای بارگذاری کوره، زمان گرمایش و سرمایش باید به شدت کنترل شود. قبل از بارگیری کوره، قطعات عملیات حرارتی برای جلوگیری از وقوع ترک های حرارتی، پیش تصفیه انجام می شود. پس از عملیات حرارتی، قطعات تحت عملیات حرارتی 100٪ PT هستند. اگر ترک های حرارتی در طی فرآیند عملیات حرارتی رخ دهد و پس از پرداخت و رفع نیاز به ترمیم باشد، باید از فرآیند جوشکاری تعمیری ویژه استفاده شود.

5: رسوب زدایی: اکسیدهای روی سطح آلیاژ Hastelloy B-2 و لکه های نزدیک جوش باید با چرخ سنگ زنی ریز صیقل داده شوند. از آنجایی که آلیاژ Hastelloy B-2 نسبتاً به محیط های اکسید کننده حساس است، گازهای حاوی نیتروژن بیشتری در طول فرآیند ترشی تولید می شود.

6: ماشینکاری آلیاژ Hastelloy B-2 باید در حالت آنیل شده انجام شود و درک روشنی از سخت شدن کار آن به دست آید. به عنوان مثال، در مقایسه با فولاد زنگ نزن آستنیتی استاندارد، باید از سرعت برش سطحی آهسته تر استفاده شود. لایه سخت شده باید از مقدار تغذیه بیشتری استفاده کند و ابزار را در حالت کار مداوم نگه دارد.

7: فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت آلیاژ Hastelloy B-2 مستعد رسوب فاز هستند و در نتیجه باعث تخلیه مو می شود که مستعد خوردگی بین دانه ای است. بنابراین، فرآیند جوشکاری آلیاژ Hastelloy B-2 باید به دقت فرموله شده و به شدت کنترل شود. . فرآیند کلی جوشکاری به شرح زیر است: مواد جوشکاری ERNi-Mo7 است. روش جوش GTAW است. دمای بین لایه کنترل می شود تا بیش از 120 درجه نباشد. قطر سیم جوش φ2.4، φ3.2 است. جریان جوش 90 تا 150 آمپر است. ضمناً قبل از جوشکاری باید سیم جوش، شیار قطعات جوش داده شده و قطعات مجاور آن را ضد عفونی و چربی زدایی کرد. رسانایی حرارتی آلیاژ Hastelloy B-2 بسیار کمتر از فولاد است. اگر یک شیار V شکل منفرد انتخاب شده باشد، زاویه شیار باید حدود 70 درجه باشد و باید از ورودی گرمای کمتری استفاده شود. عملیات حرارتی پس از جوش می تواند تنش باقیمانده را از بین ببرد و مقاومت در برابر خوردگی تنشی را بهبود بخشد.