Prehľad zliatin série Hastelloy B
Zliatiny série Hastelloy B sú dôležitou vetvou zliatin odolných voči korózii Hastelloy. Patrí k zliatinám niklu-molybdénu a sú odolné voči korózii kovovými materiálmi silným redukciou kyselín (ako je kyselina chlorovodíková). Opisuje sa história vývoja, chemické zloženie, mechanické vlastnosti, tepelná stabilita, odolnosť proti korózii a aplikačné pole zliatin série Hastelloy B.
At present, nickel-molybdenum alloys have developed from the first generation Hastelloy B to the second generation Hastelloy B. Hastelloy B-2 to the third generation Hastelloy B-3, Nimofer6629-alloy B-4, Nimofer6224-alloy B-10. Zliatina tretej generácie má výhody odolnosti proti korózii, tepelnej stability, spracovania a formovania zvárateľnosti. Zliatina tretej generácie je lepšia ako jej predchodcovia v mnohých aspektoch, ako je napríklad odolnosť proti korózii, tepelná stabilita, spracovanie a formovanie a zváranie. Z dôvodu nedostatočného výkonu spracovania Hastelloy B -2 sa postupne stiahol z trhu.
Zliatiny série Hastelloy B majú kubickú mriežkovú štruktúru zameranú na tvár; Iba vtedy, keď je jej organizácia dostatočne čistá a má správnu kryštálovú štruktúru, môže získať najlepšiu odolnosť proti korózii. Pretože skoré zliatiny Hastelloy, ako napríklad Hastelloy B a Hastelloy C, musia byť po zváraní úplne žíhaní (tj liečba roztoku). V opačnom prípade sa odolnosť zvaru postihnutej tepelne výrazne zníži a zváranie je nevyhnutným procesom na výrobu väčšiny kontajnerov, takže skoré zliatiny Hastelloy sa postupne zlepšujú alebo eliminujú. Na základe metalurgického pokroku (ako je napríklad aplikácia argónovej technológie rafinácie dekarburizácie kyslíka), zameraním na zlepšenie zliatin série Hastelloy B je regulovanie uhlíka a kremíka na veľmi nízkej úrovni, zlepšenie výkonu zváracej zóny a zabezpečenie toho, aby zóna zvárania mala rovnakú odolnosť proti korózii ako substrát. Týmto spôsobom sa zliatiny niklu-molybdénu objavili postupne, napríklad Hastelloy B -2, Hastelloy B -3 a nimofer 6629- alloyb -4. Hastelloy B -2 zliatina rieši problém zníženého výkonu vo zvarovej zóne do istej miery; Hastelloy B -3 rieši problém ľahkých zrážok hastelloy b -2. Hastelloy B -3 rieši nevýhodu Hastelloy B -2, že tvrdenie sa dá ľahko zrážať a výrazne zlepšuje výkon spracovania chladu a horúceho. Tabuľka 1 uvádza porovnanie komerčných stupňov a štandardných stupňov (kódy).
1. Zliatina niklu-molybdénu
1.1 Zliatina Hastelloy B
Hastelloy B deformovaná zliatina (UNS č. N10001, nominálne zloženie ni -28 mo -5 fe {{{3}. 3V, patentované v roku 1929), ktorý vstúpil na trh v 40. rokoch 20. storočia, je najstaršími pevným roztokom posilneným Nickel-MolBdenum Alloy na trh. Vzhľadom na vysoký obsah molybdénu má vysokú pevnosť a vysokú odolnosť proti korózii a je obzvlášť vhodný na riešenie silných redukčných kyselín. Hlavným problémom zliatiny Hastelloy B je to, že zóna ovplyvnená teplom (HAZ) po zváraní je vždy vyzrážaná zrážkami druhej fázy; Takto zráža výrazne znižuje odolnosť zváranej štruktúry korózie. Preto nie je Hastelloy B vhodný na priame použitie v post zváranom stave, pretože intergranulárna korózna schopnosť média sa dá použiť iba v stave pevného roztoku.
Teplota ošetrenia s pevným roztokom je vysoká a proces je komplikovaný, čo je ťažké dosiahnuť pre niektoré časti a vybavenie, takže použitie Hastelloy B je obmedzené. Preto sa Hastelloy B už nepoužíva na zváranie, už sa nepoužíva ako zliatina odolná voči korózii a je klasifikovaná ako zliatina odolná voči teplu.
V skorých aplikáciách s vysokou teplotou, hoci Hastelloy B má charakteristiky vysokej pevnosti výťažku a nízkeho koeficientu tepelnej expanzie pri vysokých teplotách (až do 1095 stupňov), je obmedzené na použitie pri nižších teplotách (650 stupňov) v dôsledku jeho zlej oxidačnej odolnosti. Používa sa hlavne v starých parných turbínach a raketových motoroch. Teraz bol nahradený vekovou vodnou zliatinou Haynes242TM. V skorých aplikáciách rezistentných na chemickú koróziu bola zliatina Hastelloy B prísne obmedzená na zníženie kyselín v dôsledku nedostatku chrómu.
1.2 Hastelloy B -2 zliatiny
V 70. rokoch 20. storočia, aby sa zlepšila intergranulárna citlivosť zliatiny Hastelloy B zliatiny, bola vyvinutá druhá generácia zliatiny Hastelloy B -2 (ďalej len B -2) znížením obsahu uhlíka, kremíka a železa. Zníženie obsahu uhlíka a kremíka môže významne znížiť mieru zrážania a množstvo intermetalických zlúčenín molybdénu a niklu-molybénu, ktoré sa vyznačujú zrážkou zrážok a zóny ovplyvnenej teplom, čím sa výrazne znižuje citlivosť na citlivosť na štruktúru bezprúdovej korózie, takže má veľmi dobrú odolnosť voči korózii dokonca v zváranom stave, takže štruktúra bez solídneho roztoku je tiež vhodná.
Aj keď b -2 zvárané plavidlá nevyžadujú za zvážne tepelné ošetrenie za určitých podmienok médií, táto skutočnosť nevyrieši problém, pretože iné operácie a určité situácie vyžadujú ošetrenie riešenia, ktoré sú potrebné a prospešné; Relevantné faktory sú nasledujúce.
(1) B -2 zliatina musí byť riešená po horúcom fungovaní.
(2) Ošetrenie roztoku sa často vyžaduje po vytvorení zachladnutia, aby sa obnovila plasticita a znížilo tvrdosť. Skúsenosti v teréne ukazujú, že ak je deformácia studenej menšia ako asi 7% predĺženia vonkajšieho vlákna, žíhanie sa vo všeobecnosti nevyžaduje.
(3) Ošetrenie roztoku materiálov tvarovaných za studena môže znížiť možnosť sklonu zóny postihnutej tepelne (HAZ) spôsobené zváracím tepelným cyklom.
(4) Liečba roztoku môže znížiť zvyškový stres; Zvyškový napätie je dôležitým faktorom pri tvorbe praskania korózie stresu (SCC). Aj keď praskanie korózie napätia nie je zvyčajne problémom zliatiny B -2, skúsenosti ukázali, že prítomnosť významnej deformácie za studena v určitých prostrediach zvyšuje citlivosť na praskanie korózie stresu. Podobne skúsenosti v teréne ukázali, že deformácia častí ošetrených roztokom vyššími ako približne 7% predĺženia vonkajšieho vlákna zníži citlivosť SCC.
(5) Liečba roztoku môže zlepšiť odolnosť proti zváranej zóne zvaru a zóny ovplyvnenej teplom.
Aj keď b -2 zliatina má dobrú tepelnú stabilitu a nie je taká dobrá ako zliatina Hastelloy B vo výrobe, b -2 zliatina je čistá binárna zliatina blízko Ni-mo. Ak zostane v strednej teplote senzibilizačnej zóny 538-870 na krátku dobu, NI4MO (-fázové) intermetalické zlúčeniny sa tiež rýchlo vyzrážajú, čo spôsobí prudké poklesy ťažkosti zliatiny, čím sa veľmi ťažko spracuje a tvar. Fáza 4MO môže spôsobiť praskanie počas práce v horúcom (kovanie, valcovanie horúceho), praskanie počas liečby roztoku, praskanie korózie napätia a ohĺbenie v zóne ovplyvnenej teplom, vďaka čomu má zliatina B -2 stredne teplotné krehké vlastnosti. Preto má b -2 zliatina lepšiu tepelnú stabilitu ako hastelloy b -3 zliatiny.
1.3 Hastelloy B -3 zliatiny
Hastelloy B -3 (ďalej len zliatiny B -3) je zliatinou Nickel-Molybdenum tretej generácie, ktorá bola spustená na trhu v 90. rokoch 20. storočia a patentovala v roku 2003. Je to vylepšená verzia B -2 zliatiny, posledného dosiahnutia Hastelloy B Alloy Alloy. Je to jediná široko používaná zliatina niklu-molybdénu na trhu.
Najväčšou výhodou zliatiny B -3 nad b -2 je to, že si dokáže udržať dobrú ťažnosť aj po krátkej expozícii strednej teplote. Aj keď sa vo výrobnom procese tepelného spracovania súvisiace s tepelným spracovaním súvisiacim s výrobou často vyskytuje krátke vystavenie teploty a dokonca aj veľmi krátke vystavenie teplotám, ako je 700 stupňov, môže spôsobiť vážne oholovanie B {{}} zliatiny, b -3 zliatiny, ktoré nie je možné, akoby to bolo tak, ako tak, ako je to tak, ako je to tak, ako je to tak, ako je to tak, ako je to tak, ako je to možné, aby sa implikovalo, tak takáto časť, ktorá má takúto komplexu, a to tak, ako je to, akoby to bolo tak, ako sa im nepodporuje, aby sa implikovala, akoukoľvek akciou je komplexné, ako tak, ako je to, akoby to bolo v prípade, že by to bolo možné, aby sa impliciovalo, ako tak, ako tak, ako takia, čo je zliatiny, ktoré nie sú v celej dobe. formovanie). Je to kvôli špeciálnej optimalizácii stupňa B -3, ktorá spomaľuje zrážač v zrážke v zóne strednej teploty ({{}}), aby vytvorila intermetalická fáza Ni3MO (fáza), ktorá zlepšila fázu, ktorá zlepšila fázu, pri prechádzaní médiom, pri prechádzajúcom médiu. Tepelná stabilita zliatiny B -3 v zóne strednej teploty je oveľa lepšia ako stabilita zliatiny B -2, ktorá výrazne zlepšuje výkon spracovania horúceho a má lepšie formovanie a zváranie vlastností.
Rovnomerné vlastnosti korózie B -3 zliatiny sú rovnaké ako vlastnosti b -2. B -3 zliatina má výrazne zlepšenú odolnosť voči jamkám, praskanie korózie napätia, korózia noža a praskanie korózie zóny ovplyvnenej teplom v porovnaní s B -2. Rovnako ako v prípade b -2 zliatiny, b -3 sa neodporúča na použitie v kyselinách so železom alebo medenými soľami, pretože to môže viesť k rýchlemu zlyhaniu zliatiny korózie.
Keď kyselina chlorovodíková prichádza do kontaktu so železom a meďou, chemicky reaguje s nimi, aby vytvorila železité a dvojmocné medené soli.
Pretože b -3 zliatina je menej náchylná na vyrážanie škodlivých intermetalických fáz pri miernych teplotách, táto zlepšená tepelná stabilita vedie k väčšej ťažnosti ako b -2 zliatiny vo všetkých typoch tepelných cyklov, čím sa minimalizuje problémy, ktoré sa vyskytujú v B {} {2}}}}}}}}}}}} alloy vydavateľstvom. Preto je zliatina B -3 vhodná pre všetky aplikácie, ktoré predtým vyžadovali použitie zliatiny B -2 a môže sa použiť priamo v zváranom stave.
