1. Koks yra pagrindinis Hastelloy B-2 cheminis identitetas ir metalurgijos principas, ir kodėl jo „stiebo“ forma tokia pramoniniu požiūriu svarbi?
Hastelloy B-2 (UNS N10665) yra nikelio ir molibdeno lydinys, specialiai sukurtas išskirtiniam atsparumui redukuojančioms cheminėms medžiagoms. Jo esminę tapatybę apibūdina didelės nikelio (apie . 65-70%) ir molibdeno (apie . 26-30%) koncentracijos, kritiškai kontroliuojamas mažas anglies ir silicio kiekis.
B-2 metalurgijos principas yra jo optimizavimas siekiant sumažinti koroziją. Paprastais žodžiais:
Oksiduojanti aplinka (pvz., su azoto rūgštimi, ištirpusiu deguonimi, geležies jonais) teikia pirmenybę medžiagoms, kurios sudaro stabilų pasyvų sluoksnį, pavyzdžiui, nerūdijantis plienas (chromo oksidas) arba Hastelloy C-276 (chromo oksidas).
Redukuojančiose aplinkose trūksta šių oksiduojančių medžiagų ir jos gali suardyti tuos pasyvius sluoksnius. Hastelloy B-2 pasiseka pasikliaujant jai būdingu termodinaminiu stabilumu, kurį užtikrina didelis molibdeno kiekis nikelio matricoje. Molibdenas suteikia tiesioginį atsparumą druskos rūgšties ir kitų neoksiduojančių chloridų poveikiui.
"Strypo" forma, kieta cilindrinė strypo medžiaga, yra pramoniniu požiūriu svarbi dėl kelių pagrindinių priežasčių:
Gamybos universalumas: tai ideali pradinė medžiaga tekinimo staklių ir CNC tekinimo centrų komponentams apdirbti. Tai leidžia efektyviai gaminti nestandartines dalis, tokias kaip siurblio velenai, vožtuvų stiebai, tvirtinimo detalės ir maišytuvai su sudėtinga geometrija ir griežtomis leistinomis nuokrypomis.
Struktūrinis vientisumas: kaip kaltinis gaminys, strypo forma turi smulkią, vienodą grūdėtumo struktūrą, kuri užtikrina puikų mechaninį stiprumą ir nuspėjamumą veikiant apkrovai, o tai labai svarbu besisukantiems ir įtemptiems komponentams.
Tiekimo grandinės efektyvumas: siūlomas platus standartinių skersmenų asortimentas, todėl dizaineriams ir gamintojams siūlomos lengvai prieinamos žaliavos tiek prototipams, tiek viso{0}}gamyboms.
Iš esmės Hastelloy B-2 meškerykotis suderina unikaliai atsparią chemiją su praktiškiausiu formos faktoriumi, kad būtų sukurti patvarūs, pagal užsakymą pagaminti komponentai, skirti agresyviausiai cheminei aplinkai.
2. Kokioje konkrečioje korozinėje aplinkoje Hastelloy B-2 strypas pranoksta įprastesnius lydinius, tokius kaip 316 Stainless Steel ar net Hastelloy C-276?
Hastelloy B-2 yra specialus lydinys, o jo pranašumas priklauso nuo konteksto. Jis pranoksta kitas medžiagas specifinėse, stipriai redukuojančiose aplinkose, kur kiti lydiniai greitai sugestų.
prieš{0}} nerūdijantį plieną:
Vandenilio chlorido rūgštis (HCl): tai yra pagrindinis Hastelloy B{0}} nerūdijančio plieno domenas, kuris praktiškai nėra atsparus HCl, net esant žemai koncentracijai ir žemai temperatūrai. Hastelloy B-2 gali apdoroti visas HCl koncentracijas iki virimo taško, todėl tai yra etaloninė medžiaga HCl aptarnavimui.
Sieros rūgštis (H₂SO₄): Ne{0}}oksiduojančioje, vidutinės- koncentracijos sieros rūgštyje B-2 veikia puikiai, o 316 nerūdijantis plienas yra greitai atakuojamas.
prieš Hastelloy C-276 (Ni-Cr-Mo lydinį):
Šis palyginimas išryškina esminį skirtumą tarp „sumažinančio“ ir „oksiduojančio“ atsparumo.
Hastelloy B-2 yra pranašesnis grynai redukuojančioje aplinkoje: neaeruotoje druskos rūgštyje ir sieros rūgštyje B-2 didelis molibdeno kiekis ir chromo nebuvimas užtikrina puikų atsparumą korozijai. Chromas, kuris yra būtinas C-276 atsparumui oksidacijai, gali pakenkti tam tikromis sunkiomis redukcijos sąlygomis.
Hastelloy C-276 yra pranašesnis oksiduojančioje arba mišrioje aplinkoje: kai įvedamas oksidatorius (pvz., deguonis, Fe³⁺ arba Cu²⁺ jonai, azoto rūgštis, hipochloritai), C-276 chromo kiekis leidžia suformuoti apsauginę pasyvią plėvelę. Hastelloy B-2, kuriame nėra daug chromo, yra prastai atsparus oksiduojančioms terpėms ir greitai rūdys.
Pagrindinis elementas: nurodykite Hastelloy B-2 strypą komponentams, pvz., maišytuvo velenams arba vožtuvų apdailai, kurie bus visiškai panardinti į ne-oksiduojančią redukuojančią rūgštį, pvz., HCl arba H₂SO₄. Jei proceso srautas turi oksidacinį potencialą, C-276 arba kitas chromo turintis lydinys yra teisingas pasirinkimas.
3. Koks yra svarbiausias Hastelloy B-2 terminis pažeidžiamumas gamybos ir priežiūros metu ir kaip jis valdomas?
Svarbiausias Hastelloy B-2 šiluminis pažeidžiamumas yra jo ypatingas jautrumas mikrostruktūrinei segregacijai ir nuosėdų susidarymui tam tikrame temperatūros diapazone, dėl kurio atsiranda stiprus trapumas.
Ši problema yra susijusi su intermetalinių fazių, pirmiausia Ni₄Mo ir P{0}} fazių susidarymu, kai lydinys lėtai aušinamas arba palaikomas maždaug 1 200–1 600 F (649–871 laipsnio) temperatūroje.
Pasekmės:
Didelis plastiškumo ir kietumo praradimas: šių kietų, trapių fazių nusodinimas išilgai grūdelių ribų gali sumažinti lydinio atsparumą smūgiams ir plastiškumą net 90%. Komponentas iš kieto gali virsti tokiu trapiu kaip stiklas, o tai gali sukelti katastrofišką gedimą veikiant smūgiui ar apkrovai.
Sumažintas atsparumas korozijai: nusodintose zonose išeikvotas molibdenas, todėl susidaro vietinės zonos, kurių atsparumas korozijai yra prastesnis ir tampa pirmenybinio puolimo taikiniais.
Valdymo strategijos:
Gamybos (suvirinimo ir terminio apdorojimo) metu:
Greitas aušinimas: po bet kokių aukštoje{0}}temperatūrų operacijų, pvz., suvirinimo ar atkaitinimo tirpalu (kuris atliekamas maždaug 2050 F / 1120 laipsnių), medžiagaprivalogreitai užgesinamas kritiniame 1200 laipsnių F–1600 laipsnių F diapazone. Vandens gesinimas yra įprasta praktika.
Šilumos įvedimo kontrolė: suvirinimo metu naudokite mažo šilumos tiekimo metodus, kad sumažintumėte laiką, kurį HAZ praleidžia esant žalingam temperatūros diapazonui.
Aptarnavimo metu:
Tai yra pats svarbiausias svarstymas. Hastelloy B-2 NĖRA aukštai{5}}temperatūrinė konstrukcinė medžiaga. Jis neturėtų būti naudojamas tais atvejais, kai jis bus nuolat veikiamas arba lėtai atšaldomas per šį trapumo diapazoną. Jo aukštą temperatūrą riboja šis metalurginis nestabilumas, o ne tik jo stiprumas.
Šis pažeidžiamumas lemia visą komponento, pagaminto iš B-2 strypo, gyvavimo ciklą – nuo dirbtuvių iki galutinių eksploatavimo sąlygų.
4. Kokios yra geriausios apdirbimo ir suvirinimo praktikos gaminant komponentus iš Hastelloy B-2 strypų?
Gaminant Hastelloy B-2 reikia technikos, kuri valdytų jo polinkį sukietėti ir, svarbiausia, išsaugotų atsparumą korozijai kontroliuojant jo šiluminę istoriją.
Geriausia apdirbimo praktika:
Kova su darbo grūdinimu: B-2 darbas-greitai sukietėja. Naudokite aštrius, teigiamus{5}}kratybos kampus iš karbido. Išlaikykite pastovų, didelį pastūmos greitį, kad užtikrintumėte, jog pjūvis būtų atliktas po darbui sukietintu sluoksniu. Neleiskite įrankiui likti ar trintis.
Standumas ir galia: Mašina, ruošinys ir įrankiai turi būti ypač standūs, kad būtų išvengta burbuliavimo ir deformacijos, o tai dar labiau padidina darbo sukietėjimą.
Aušinimo skystis: naudokite gausų srautą aukštos{0}kokybės aušinimo skysčio, kad valdytumėte šilumą, o tai gali paskatinti įrankių nusidėvėjimą ir mikrostruktūrų pokyčius.
Geriausia suvirinimo praktika (ypač atsargiai):
B-2 suvirinimas yra sudėtingas dėl trapumo rizikos.
Užpildas metalas: naudokite atitinkamos sudėties užpildą, pvz., ERNiMo-7.
Bendras pasirengimas: dėl švaros-neabejotina. Visi teršalai (alyva, riebalai, dažai, ženklinimo rašalai) turi būti pašalinti, kad būtų išvengta anglies surinkimo ir suvirinimo defektų.
Šilumos įvestis: naudokite mažiausią įmanomą šilumos kiekį, kad suvirinimas būtų geras. Pirmenybė teikiama greitam važiavimo greičiui naudojant styginių karoliukų techniką, o ne lėtus audimo žingsnius.
Perėjimo temperatūra: palaikykite žemesnę nei 250 laipsnių F (120 laipsnių) temperatūrą, kad išvengtumėte šilumos kaupimosi.
Po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT): po suvirinimo beveik visada privalomas pilnas atkaitinimas tirpalu ir greitas gesinimas vandeniu. Tai ištirpina visas kenksmingas fazes, kurios galėjo susiformuoti HAZ, ir atkuria lankstumą bei atsparumą korozijai.
Dėl šių sudėtingumo gamintojai turi turėti konkrečios patirties su nikelio{0}}molibdeno lydiniais, kad galėtų sėkmingai dirbti su Hastelloy B-2 lazdele.
5. Kaip Hastelloy B-2 strypų našumo-ir{2}}kaištų santykis nustato jį korozijai atsparių lydinių aplinkoje?
Hastelloy B-2 meškerė CRA srityje užima išskirtinę, didelio našumo{2}} ir brangią nišą. Jo vertė yra ne jo universalumas, o neprilygstamas veikimas konkrečioms problemoms spręsti.
Našumo ir išlaidų spektras:
Apatinė dalis: nerūdijantis plienas (316, 317L)
Našumas: tinka oksiduojančioms aplinkoms ir švelnioms redukavimo sąlygoms. Nenaudingas druskos rūgštyje ir kitose stipriose redukcijose.
Kaina: Mažiausia.
Vidutinė{0}}kategorija: nikelis-vario lydiniai (400 lydinys / K-500)
Veikimas: Puikiai tinka vandenilio fluorido rūgštyje, jūros vandenyje ir šarmuose. Blogai oksiduojančių rūgščių ir karštos druskos rūgšties.
Kaina: Vidutinė.
Didelis-našumas / specialistas: Hastelloy B-2
Našumas: geriausias ne{0}}oksiduojančios druskos rūgšties pasirinkimas bet kokioms koncentracijoms ir temperatūroms. Taip pat puikiai tinka kitose redukuojančiose rūgštyse. Jo našumas yra neprilygstamas savo nišoje, tačiau jis katastrofiškai žlunga oksiduojančioje aplinkoje.
Kaina: labai didelė dėl didelio nikelio ir molibdeno kiekio.
Didelis-našumas / universalus: Hastelloy C-276 (Ni-Cr-Mo)
Našumas: puikus plataus{0}}spektro atsparumas oksiduojančiai ir redukuojančiai terpėms. „Eiti-į“ nežinomai arba mišriai cheminei aplinkai.
Kaina: didžiausia, nes pridedama brangių elementų, tokių kaip chromas ir volframas.
Išvada dėl padėties nustatymo:
Hastelloy B-2 strypas yra specializuotas, o ne bendros paskirties įrankis. Jo vertės pasiūlymas yra paprastas: tai ekonomiškiausias sprendimas Šiam specifiniam iššūkiui jokia kita medžiaga nepasiūlo ilgaamžiškumo ir patikimumo derinio. Tačiau jei aplinka turi oksidacijos potencialą arba jei taikymas yra ne toks griežtas, universalesnis lydinys, pvz., C-276, arba pigesnis lydinys, pvz., nikelio-vario lydinys, užtikrintų geresnį našumo ir sąnaudų santykį. Jūs mokate priemoką už B-2, kad išspręstumėte problemą, kurios kitos medžiagos negali.
