1. Kas yra UNS N10276 ir kaip jo cheminė sudėtis skiriasi nuo kitų nikelio{2}} lydinių, pvz., UNS N10665?
UNS N10276, plačiai žinomas savo prekės pavadinimu Hastelloy C-276, yra nikelio-chromo-molibdeno-volframo lydinys. Jis dažnai laikomas universaliausiu korozijai atspariu lydiniu cheminio apdorojimo reikmėms.
Jo cheminė sudėtis yra specialiai subalansuota, kad būtų užtikrintas universalumas:
Nikelis (balansas): Suteikia austenitinę matricą ir bendrą atsparumą korozijai.
Chromas (14,5–16,5 %): tai yra esminis skirtumas, palyginti su N10665 (B-2). Chromas suteikia atsparumą oksiduojančioms rūgštims (azoto rūgščiai, chromo rūgščiai) ir oksiduojančioms druskoms. Jis taip pat stabilizuoja pasyvią plėvelę vėdinamoje aplinkoje.
Molibdenas (15–17%): užtikrina atsparumą redukuojančioms rūgštims (vandenilio chlorido, fosforo, sieros) ir vietinei korozijai (duobinei / plyšinei korozijai).
Volframas (3–4,5 %): sustiprina molibdeno poveikį, toliau didindamas atsparumą ne-oksiduojančioms rūgštims ir vietiniam poveikiui.
Mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių medžiagų (maks. 0,01 %): sumažina karbido nuosėdų kiekį suvirinimo metu, todėl nereikia atlikti po-suvirinimo terminio apdorojimo daugumoje suvirinimo darbų.
Skirtingai nuo N10665, kuris yra grynų redukuojančių rūgščių specialistas, N10276 yra „darbinis“ lydinys. Jis atsparus oksidacinėms ir redukuojančioms sąlygoms, todėl tinka reaktoriams, kuriuose svyruoja chemija arba yra mišrių rūgščių. Jame taip pat yra geležies (4–7 %), kuri leidžia šiek tiek lanksčiai skiesti gamyboje, o N10665 turi išlaikyti itin mažą geležies kiekį, kad išlaikytų fazės stabilumą.
2. Kodėl UNS N10276 plokštelė dažnai apibūdinama kaip tinkama naudoti „kaip -suvirinta“ ir kokių atsargumo priemonių reikia imtis suvirinant?
UNS N10276 garsėja išskirtiniu suvirinamumu ir atsparumu tarpkristalinei korozijai, kai suvirinama. Taip yra visų pirma dėl itin mažo anglies ir silicio kiekio, kartu su stabilizuojančiu nikelio-chromo-molibdeno matricos poveikiu.
Skirtingai nuo standartinio 304/316 nerūdijančio plieno, kuriam reikalingas stabilizavimas arba mažas anglies kiekis, kad būtų išvengta chromo karbido nusodinimo ties grūdelių ribomis, N10276 anglies lygis yra toks mažas, kad karbido nusodinimas yra termodinamiškai nepalankus tipiškų suvirinimo terminių ciklų metu. Todėl sunkias plokščių dalis galima suvirinti be vėlesnio atkaitinimo tirpalu ir gesinimo vandeniu.
Tačiau nepaisant šios tolerancijos, specialios atsargumo priemonės vis tiek privalomos:
Šilumos įvesties kontrolė: nors ir atlaidesnis nei N10665, per didelis šilumos įvedimas (daugiau nei 3,5 kJ/mm) arba labai aukšta tarpinė temperatūra (daugiau nei 120 laipsnių) vis tiek gali sukelti antrinės fazės kritulių susidarymą karščio paveiktoje zonoje, todėl sumažėja atsparumas smūgiams.
Užpildas metalas: turi būti naudojamas atitinkamas užpildas (ER NiCrMo-4). Užteršimas žemesniais lydiniais sukurs galvaninės korozijos elementus.
Paviršiaus užteršimas: plokštės paviršius neturi būti užterštas geležimi. Anglies plienas, įterptas tvarkant, sukurs lokalizuotas duobes. Marinavimas ir pasyvavimas nėra tokie veiksmingi kaip nerūdijančio plieno, bet riebalų šalinimas ir valymas be geležies yra būtini.
Karštas įtrūkimas: nors ir labai atsparus, suvirinimo baseinas yra klampus. Norint išvengti oksidacijos ir „cukravimo“ šaknies praėjimo, reikalinga tinkama inertinių dujų apsauga (100 % argono arba Ar/He mišiniai).
3. Kokioje konkrečioje pramoninėje aplinkoje UNS N10276 plokštės yra pranašesnės už dvipusį nerūdijantį plieną ir superaustenitinį nerūdijantį plieną?
UNS N10276 plokštės trijose konkrečiose srityse žymiai pranoksta dvipusį (pvz., 2205, 2507) ir superaustenitinį (pvz., 904L, 6 % Mo klasės) nerūdijantį plieną:
Drėgnos chloro dujos ir hipochloritas: dvipusės ir superaustenitinės rūšys kenčia nuo įtempių korozijos įtrūkimų (SCC) arba didelių duobių drėgnose chloro dujų, natrio hipochlorito ar chloro dioksido aplinkoje, kuri įprasta plaušienos balinimo ir dezinfekcijos sistemose. N10276, kuriame yra daug nikelio ir molibdeno, atlaiko tokią aplinką praktiškai be jokios atakos.
Vandenilio chlorido rūgštis aukštesnėje temperatūroje: Nors nerūdijančio plieno HCl yra labai praskiestas aplinkos temperatūroje, N10276 gali susidoroti su didelėmis HCl koncentracijomis aukštesnėje temperatūroje (pvz., 10 % HCl esant 60 laipsnių). Dvipusis plienas tokiomis redukuojančiomis sąlygomis greitai rūdys.
Išmetamųjų dujų desulfuravimas (FGD): anglimi -kūrenamų elektrinių šveitikliuose aplinka yra labai rūgšti (sieros / sieros rūgštis) ir joje yra chloridų iš kalkakmenio srutų. Žemo pH ir didelio chloridų derinys sukuria ekstremalias duobių susidarymo sąlygas. N10276 išleidimo kanalai ir sugeriančios plokštės dažnai nurodomos kaip "diržas" arba pereinamosios zonos medžiaga, kai 316L sugenda per mėnesius, o 2507 sugenda per keletą metų.
Rūgščiosios dujos (NACE MR0175/ISO 15156): nors dvipusis kietumas ir dalinis slėgis ribojami, N10276 praktiškai atsparus sulfido įtempių įtrūkimams (SSC) ir chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (CSCC) atšiauriausiuose rūgščių dujų šuliniuose, net esant aukštai temperatūrai ir aukštam daliniam H₂S slėgiui.
4. Kokie yra pagrindiniai UNS N10276 plokštės mechaninių savybių reikalavimai pagal ASTM B575 ir kaip ji veikia karštojo formavimo metu?
Pagal ASTM B575 (standartinė nikelio-chromo-molibdeno-volframo lydinio plokštės specifikacija), tipiniai UNS N10276 mechaninių savybių reikalavimai tirpalo atkaitinimo sąlygomis yra šie:
Tempiamasis stipris: mažiausiai 690 MPa (100 ksi).
Išeigos stiprumas (0,2 % poslinkis): mažiausiai 283 MPa (41 ksi).
Pailgėjimas: mažiausiai 40 % 2 coliais (50 mm).
Karštas formavimas:
UNS N10276 dažnai karštai formuojamas į dideles indų galvutes arba storasienį vamzdį. Tačiau proceso langas yra siauresnis nei anglinio plieno:
Temperatūros diapazonas: rekomenduojamas karšto formavimo diapazonas yra 1050–1230 laipsnių (1925–2250 laipsnių F).
Sustabdyti formavimą žemiau 950 laipsnių: Formuoti niekada negalima žemiau 950 laipsnių (1740 laipsnių F). Jei formavimo metu plokštė atšąla iki šios temperatūros, formavimo operacija turi būti sustabdyta ir plokštelė turi būti pašildyta. Formuojant žemesnėje nei šios temperatūros, darbas per daug sukietėja ir gali atsirasti įtrūkimų.
Formavimo terminis apdorojimas po-: skirtingai nei N10665, N10276 po karštojo formavimo reikalauja visiško tirpalo atkaitinimo ir gesinimo vandeniu. Formavimo procesas pažeidžia vienodą mikrostruktūrą, o lėtas aušinimas nuo kalimo temperatūros nusodins karbidus ir intermetalines fazes (μ ir P fazes). Todėl po formavimo plokštę reikia pašildyti iki 1120 laipsnių, pamirkyti ir greitai gesinti vandeniu, kad būtų atkurtas visas atsparumas korozijai ir plastiškumas.
5. Kokie yra bendri gamybos iššūkiai, susiję su UNS N10276 plokštės apdirbimu ir pjovimu, ir kaip jie įveikiami?
UNS N10276 laikomas „gumuota“ ir sunkiai kietėjančia medžiaga, todėl apdirbimas žymiai sunkesnis nei anglinio plieno arba 304 nerūdijančio plieno. Dėl didelio nikelio ir molibdeno kiekio medžiaga blogai šlyja ir pjovimo metu sukuria didelę šilumą.
Iššūkiai:
Darbinis kietėjimas: Paviršiaus darbas greitai sukietėja. Jei pjovimo įrankis trina, o ne pjauna, jis -sukietins paviršių, sunaikindamas įrankio kraštus ir iškraipydamas pjūvį.
Šilumos generavimas: N10276 turi mažą šilumos laidumą. Šiluma lieka pjovimo zonoje, o ne išsisklaido į drožles, todėl įrankis per anksti nusidėvi.
Sumontuotas{0}}aukštesnis kraštas (BUE): lydinys prilimpa prie pjovimo įrankio paviršiaus, todėl susidaro BUE, bloga paviršiaus apdaila ir matmenų netikslumas.
Sprendimai:
Plazminis/vandens čiurkšlė: pradiniam sunkių plokščių pjovimui pirmenybė teikiama vandens srove (be HAZ) arba plazminiam pjovimui su CNC valdomu degiklio aukščiu. Pjovimas lazeriu galimas ant plonų gabaritų, tačiau tam reikia didelės galios.
Įrankiai: naudokite karbido įdėklus (C-2 arba C-3 klasės) su aštriais kraštais. Greitaeigio plieno (HSS) įrankiai per greitai nusibosta. Teigiami pakreipimo kampai yra būtini.
Greičiai ir padavimas: važiuokite nedideliu paviršiaus greičiu (50–70 SFM HSS, 150–250 SFM karbidui), bet agresyviu padavimo greičiu. Įrankis turi būti nuolat įjungtas; dvejonės sukelia trynimą ir darbo sukietėjimą.
Aušinimo skystis: aušinimas aukštu{0}}slėgiu, vandenyje-tirpstančia chloruota arba siera alyva yra privalomas. „Sausasis apdirbimas“ gamybos darbams praktiškai neįmanomas.
Gręžimas gręžiant: gręžiant reikalingas „kapojimo“ ciklas (dažnai įtraukiant grąžtą), kad būtų galima sulaužyti drožles ir užkirsti kelią grąžtui susirišti dėl didelio lydinio kietumo ir drožlių suvirinimo tendencijų.
