سبائك Hastelloy خصائص المواد الخاصة والمقدمة
I. مقدمة
Hastelloy هو نوع من السبائك القائمة على النيكل. وهي مقسمة حاليًا إلى ثلاث سلاسل: B وC وG. وهي تستخدم بشكل رئيسي للتآكل القوي الذي لا يمكن استخدامه في الفولاذ المقاوم للصدأ Cr-Ni أو Cr-Ni-Mo المعتمد على الحديد، والمواد غير المعدنية، وما إلى ذلك. تم استخدامه على نطاق واسع في صناعة البترول والصناعات الكيماوية وحماية البيئة والعديد من المجالات الأخرى في الخارج.
من أجل تحسين مقاومة التآكل وخصائص العمل الباردة والساخنة لـ Hastelloy، قامت Hastelloy بإجراء ثلاثة تحسينات رئيسية. عملية التطوير هي كما يلي:
السلسلة B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
السلسلة C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → ج-2000(00Cr20Mo16)
السلسلة G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
المواد الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر هي N10665 (B-2)، N10276 (C-276)، N06022 (C-22)، N06455 (C-4) وN06985 ( ز-3). مواد الجيل الثالث N10675 (B-3)، N10629 (B-4)، وN06059 (C-59) في مرحلة الترويج. نظرًا لتقدم تكنولوجيا المعادن، ظهرت في السنوات الأخيرة علامات تجارية متعددة لما يسمى "الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق" الذي يحتوي على 6% من Mo، لتحل محل سبائك السلسلة G، مما تسبب في انخفاض سريع في إنتاج واستخدام سبائك السلسلة G.
التصنيع والمعالجة الحرارية
1: التسخين بالنسبة لسبيكة Hastelloy B-2، من المهم جدًا الحفاظ على السطح نظيفًا وبعيدًا عن الملوثات قبل وأثناء التسخين. سوف تصبح سبيكة Hastelloy B-2 هشة إذا تم تسخينها في بيئة تحتوي على الكبريت أو الفوسفور أو الرصاص أو غيرها من الملوثات المعدنية ذات نقطة الانصهار المنخفضة. وتشمل المصادر الرئيسية لهذه الملوثات علامات التحديد، ودرجة الحرارة التي تشير إلى الطلاء، والشحوم والسوائل، والدخان. يجب أن يحتوي غاز المداخن هذا على نسبة منخفضة من الكبريت؛ على سبيل المثال: لا يتجاوز محتوى الكبريت في الغاز الطبيعي وغاز البترول المسال 0.1%، ولا يتجاوز محتوى الكبريت في الهواء الحضري 0.25 جم/م3، ومحتوى الكبريت في الوقود الزيت لا يتجاوز 0.5% مؤهل. يجب أن تكون البيئة الغازية لفرن التسخين بيئة محايدة أو بيئة مخفضة قليلاً، ولا يمكن أن تتقلب بين الأكسدة والاختزال. لا يمكن أن يؤثر اللهب الموجود في الفرن بشكل مباشر على سبيكة Hastelloy B-2. وفي الوقت نفسه، يجب تسخين المادة إلى درجة الحرارة المطلوبة بأسرع سرعة تسخين، مما يعني أنه يجب أولاً رفع درجة حرارة فرن التسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة، ومن ثم يجب إدخال المادة إلى الفرن للتسخين. .
2: المعالجة الساخنة: يمكن معالجة سبيكة Hastelloy B-2 على الساخن في نطاق 900~1160 درجة، ويجب إخمادها بالماء بعد المعالجة. من أجل ضمان أفضل مقاومة للتآكل، يجب إجراء التلدين بعد العمل الساخن.
3: العمل البارد. يجب أن تخضع سبيكة Hastelloy B-2 العاملة على البارد لمعالجة محلول صلب. نظرًا لأنه يتمتع بمعدل تصلب عمل أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، فيجب أن يتم دراسة معدات التشكيل بعناية. إذا تم تنفيذ عملية التشكيل على البارد، فإن التلدين بين المراحل ضروري. عندما يتجاوز تشوه العمل البارد 15%، تكون المعالجة بالمحلول مطلوبة قبل الاستخدام.
4: المعالجة الحرارية: يجب التحكم في درجة حرارة المعالجة الحرارية للمحلول الصلب بين 1060 ~ 1080 درجة، متبوعة بالتبريد بالماء أو تبريد الهواء السريع عندما يكون سمك المادة أكثر من 1.5 مم للحصول على أفضل مقاومة للتآكل. أثناء أي عملية تسخين، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتنظيف سطح المادة. يجب الانتباه إلى المشكلات التالية عند المعالجة الحرارية لمواد Hastelloy أو أجزاء المعدات: من أجل منع تشوه أجزاء المعدات أثناء المعالجة الحرارية، يجب استخدام حلقات تقوية من الفولاذ المقاوم للصدأ؛ يجب التحكم بشكل صارم في درجة حرارة تحميل الفرن ووقت التسخين والتبريد؛ قبل تحميل الفرن، تتم المعالجة الحرارية لأجزاء المعالجة المسبقة لمنع حدوث الشقوق الحرارية؛ بعد المعالجة الحرارية، تكون الأجزاء المعالجة بالحرارة 100% PT؛ إذا حدثت شقوق حرارية أثناء عملية المعالجة الحرارية وتحتاج إلى إصلاح بعد صقلها وإزالتها، فيجب استخدام عملية لحام إصلاح خاصة.
5: إزالة الترسبات: يجب تلميع الأكاسيد الموجودة على سطح سبيكة Hastelloy B-2 والبقع القريبة من اللحامات باستخدام عجلة طحن دقيقة. نظرًا لأن سبيكة Hastelloy B-2 حساسة نسبيًا للوسائط المؤكسدة، فسيتم إنتاج المزيد من الغازات المحتوية على النيتروجين أثناء عملية التخليل.
6: يجب أن يتم تصنيع سبيكة Hastelloy B-2 في حالة التلدين، كما يجب تحقيق فهم واضح لعملية تصلب عملها. على سبيل المثال، بالمقارنة مع الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي، يجب استخدام سرعة قطع سطحية أبطأ. يجب أن تستخدم الطبقة المتصلبة كمية تغذية أكبر وتحافظ على الأداة في حالة عمل مستمرة.
7: معدن اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة في سبيكة Hastelloy B-2 معرضة لترسيب الطور، مما يؤدي إلى استنفاد Mo، وهو عرضة للتآكل بين الحبيبات. ولذلك، فإن عملية اللحام لسبائك Hastelloy B-2 يجب أن تتم صياغتها بعناية ومراقبة صارمة. . عملية اللحام العامة هي كما يلي: مادة اللحام هي ERNi-Mo7؛ طريقة اللحام هي GTAW؛ يتم التحكم في درجة حرارة الطبقة البينية بحيث لا تزيد عن 120 درجة؛ قطر سلك اللحام هو φ2.4، φ3.2؛ تيار اللحام هو 90 ~ 150A. في الوقت نفسه، قبل اللحام، يجب تطهير وإزالة الشحوم من سلك اللحام وأخدود الأجزاء الملحومة والأجزاء المجاورة. الموصلية الحرارية لسبائك Hastelloy B-2 أصغر بكثير من تلك الخاصة بالفولاذ. إذا تم اختيار أخدود واحد على شكل حرف V، فيجب أن تكون زاوية الأخدود حوالي 70 درجة، ويجب استخدام مدخل حرارة أقل. يمكن للمعالجة الحرارية بعد اللحام التخلص من الإجهاد المتبقي وتحسين مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.
