1 klausimas: kokie yra esminiai skirtumai tarp Hastelloy C-276 apvalių strypų įsigijimo karštai-ir šaltai apdorotų, ir kaip tai paveikia apdirbtų komponentų veikimą?
Atsakymas:
Skirtumas tarp karštai -apdorotų ir šaltai apdirbtų Hastelloy C-276 apvalių strypų, kuriuos abu reglamentuoja ASTM B574, daro didelę įtaką matmenų tikslumui, paviršiaus kokybei ir mechaninėms savybėms – visa tai turi įtakos tolesniam apdirbimui ir komponentų veikimui.
Karštos-užbaigtos juostos:
Jie gaminami karšto valcavimo arba kalimo būdu, kai medžiaga viršija jos rekristalizavimo temperatūrą (paprastai virš 1200 laipsnių). Tada jie atkaitinami tirpalu ir nukalkinami.
Advantages: Lower cost per pound, faster delivery, and suitable for large diameters (>4 colių / 100 mm), kur šalta apdaila yra nepraktiška.
Apribojimai: didesni matmenų nuokrypiai (pvz., +/- 0.031" esant mažesniam skersmeniui), šiurkštesnė paviršiaus apdaila (dėl to gali prireikti kruopštaus valymo-apdirbimo) ir dekarbonizuotas arba oksido sluoksnis, kuris turi būti visiškai pašalintas prieš pradedant naudoti komponentą.
Geriausias panaudojimas: dideli vožtuvų korpusai, flanšai ir sunkūs pramoniniai komponentai, kurių galutiniai matmenys pasiekiami intensyviai apdirbant.
Šaltai{0}}baigtos juostos:
Tai karštai{0}}apdoroti strypai, kurie buvo toliau apdoroti šaltuoju tempimu, šaltuoju valcavimu arba becentriu šlifavimu.
Privalumai: griežti matmenų nuokrypiai (dažnai +/- 0.002" arba geresni), puiki paviršiaus apdaila (paprastai 63 RMS ar geresnė) ir šiek tiek didesnis tempimo ir takumo stiprumas dėl šalto darbo (nors vis tiek tiekiamas atkaitintas pagal ASTM B574, gali likti kai kurių liekamųjų šalto darbo efektų).
Apribojimai: Didesnė kaina ir ribotas prieinamumas labai dideliems skersmenims.
Geriausias naudojimas: tikslūs velenai, vožtuvų stiebai, siurblio komponentai ir prietaisų dalys, kur reikia minimaliai apdoroti arba „kaip{0}}padirbti“ paviršiai.
Poveikis apdirbimui: naudojant tikslius komponentus, pradedant nuo{0}}šaltai apdirbtų strypų, sutrumpėja neapdoroto apdirbimo laikas ir užtikrinamas koncentriškumas. Tačiau jei atkaitinimo metu šaltas darbas nėra visiškai pašalintas, apdirbant gali būti sumažintas liekamasis įtempis ir dalis iškraipoma.
2 klausimas: Kodėl Hastelloy C-276 apvalus strypas yra tinkamiausia medžiaga maišytuvuose ir maišytuvuose, kurie tvarko „rūgščiųjų dujų“ aplinką, kurioje yra H₂S, chloridų ir anglies dioksido?
Atsakymas:
Naftos ir dujų pramonėje, ypač tolesnio perdirbimo ir tiekėjų gamyboje, kai „rūgščios paslaugos“ sąlygos, besisukanti įranga, tokia kaip maišytuvai ir maišytuvai, susiduria su triguba grėsme: šlapiu H₂S (vandenilio sulfidu), chloridais ir CO₂. Hastelloy C-276 apvalūs strypai dažnai nurodomi šiems velenams, nes jie vienu metu sprendžia visas tris grėsmes, o kitos medžiagos – tik vienai ar dviem.
Mechanizmas:
Atsparumas sulfidiniam įtempimui įtrūkimams (SSC): didelio{0}}stiprumo mažai-legiruotas plienas yra linkęs į SSC drėgnoje H₂S aplinkoje. Nikelio turtinga C-276 austenitinė struktūra iš prigimties yra atspari SSC, nepaisant stiprumo lygio.
Atsparumas chlorido įtempiams korozijai įtrūkimams (CSCC): Daugelis nerūdijančio plieno (netgi dvipusio tipo) gali nukentėti nuo CSCC karštoje chlorido aplinkoje, ypač esant dinaminiam besisukančio veleno įtempimui. Didelis nikelio kiekis (57 % balansas) C-276 suteikia imunitetą CSCC.
Svorio netekimo korozija: vandenyje ištirpęs CO₂ sudaro anglies rūgštį, kuri sukelia bendrą koroziją. C-276 esantis molibdenas (15-17%) ir chromas (14,5-16,5%) užtikrina puikų atsparumą šiam rūgšties poveikiui.
Kodėl nepasinaudojus „super duplex“? Super dupleksas (pvz., UNS S32750) turi apribojimų. Aukštoje-temperatūroje, aukštoje-chloridų ir žemo-pH rūgščioje aplinkoje superdupleksas gali nukentėti nuo selektyvios ferito fazės korozijos arba įdubimų. C-276, kuris yra vienfazis austenitinis lydinys be ferito, pašalina šiuos gedimo režimus, užtikrindamas veleno vientisumą ir užkertant kelią katastrofiškam nuovargio gedimui.
3 klausimas: kokį suvirinimo užpildą rekomenduojama sujungti su Hastelloy C-276 apvaliais strypais ir koks terminis apdorojimas po suvirinimo (jei yra) reikalingas, kad būtų išlaikytas atsparumas korozijai?
Atsakymas:
Suvirinant Hastelloy C-276 apvalius strypus, metalo užpildo pasirinkimas ir sprendimas dėl terminio apdorojimo po suvirinimo yra labai svarbūs siekiant išsaugoti legendinį lydinio atsparumą korozijai.
Rekomenduojami užpildų metalai:
Standartinė rekomendacija yra naudoti atitinkamos sudėties užpildų metalus, konkrečiai:
ERNiCrMo-4 (AWS A5.14): tai tiesioginė C-276 atitiktis. Jis turi tą pačią chemiją (Ni-Cr-Mo-W) ir yra skirtas gaminti suvirinimo siūles, kurių atsparumas korozijai yra panašus į netauriųjų metalų.
ERNiCrMo-10 (skirtingoms siūlėms): kartais naudojamas suvirinant C-276 su kitais nikelio lydiniais arba nerūdijančiu plienu, tačiau ERNiCrMo-4 išlieka C-276 ir C-276 jungčių standartas.
Po{0}}suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT):
Trumpas atsakymas yra toks: paprastai daugeliui aptarnavimo sąlygų PWHT nereikia.
Kodėl? C-276 buvo specialiai sukurtas naudojant mažai anglies ir kontroliuojamą silicį/geležį, kad būtų sumažintas kritulių kiekis karščio -veikiamoje zonoje (HAZ). Jis plačiai naudojamas suvirintoje būsenoje.
Išimtis: atliekant sunkiausias paslaugas, pvz., naudojant karštą, koncentruotą druskos rūgštį arba šlapias chloro dujas, gali būti nustatytas visiško tirpalo atkaitinimo apdorojimas (1120 laipsnių / 2050 laipsnių F, greitas gesinimas), kad ištirptų bet kokias mikro-atskyrimo ar antrines fazes (pvz., mu fazę), kurios galėjo susidaryti suvirinimo metu. Taip mikrostruktūra atkuriama iki optimalios korozijai atsparios -būsenos.
Atsargiai: C-276 griežtai draudžiama atkaitinti įtempius vidutinės temperatūros diapazone (650–800 laipsnių). Šis temperatūros diapazonas yra būtent ten, kur žalingos tarpmetalinės fazės nusėda greičiausiai, o tai labai pablogintų atsparumą korozijai ir plastiškumą.
4 klausimas. Kaip volframo buvimas Hastelloy C-276 apvaliuose strypuose prisideda prie jo efektyvumo mažinant rūgštinę aplinką, palyginti su tik molibdeno lydiniais?
Atsakymas:
Volframo (W) buvimas, paprastai 3,0–4,5%, yra vienas iš pagrindinių metalurginių savybių, išskiriančių Hastelloy C-276 nuo kitų nikelio lydinių, tokių kaip C-4 arba C-22. Nors molibdenas yra pagrindinis legiravimo elementas, užtikrinantis atsparumą redukuojančioms rūgštims, volframas atlieka specifinį sinerginį vaidmenį.
Volframo efektas:
Kieto tirpalo stiprinimas: Volframas yra didelis, sunkus atomas. Ištirpęs nikelio-chromo matricoje, jis iškreipia kristalinę gardelę. Šis iškraipymas daro du dalykus: padidina lydinio mechaninį stiprumą aukštesnėje temperatūroje, o koroziją sukeliančioms rūšims sunkiau prasiskverbti ir iš gardelės ištraukti metalo atomus.
Pasyvumo didinimas redukuojančioje terpėje: redukuojančiose rūgštyse, tokiose kaip druskos (HCl) arba fosforo rūgštis (H₃PO4), kur tradicinė pasyvioji chromo oksido plėvelė yra nestabili, atsparumas korozijai priklauso nuo druskos plėvelės arba barjerinio sluoksnio susidarymo. Volframas kartu su molibdenu praturtina paviršių ir padeda suformuoti šį barjerą. Tyrimai parodė, kad volframas pagerina molibdeno -turtingo paviršiaus sluoksnio stabilumą ir sumažina aktyvaus tirpimo greitį.
Atsparumas vietinei korozijai: įrodyta, kad volframas padidina atsparumą plyšinei korozijai aukštos{0}}temperatūrinės chlorido aplinkoje. Jis padeda slopinti rūgštėjimą, kuris atsiranda plyšyje, nes sulėtina tirpimo kinetiką.
Palyginimas su molibdenu{0}}tik lydiniais:
Lydiniai, kuriuose yra tik molibdeno (pvz., C-4), gerai veikia daugelyje rūgščių, tačiau gali susidoroti su agresyviausiomis redukuojančiomis sąlygomis arba ten, kur yra oksiduojančių teršalų. C-276 pridėtas volframas praplečia pasyvųjį diapazoną, efektyviai veikiant kaip molibdeno „stiprintuvas“, leisdamas lydiniui atlaikyti didesnę rūgščių koncentraciją ir temperatūrą.
5 klausimas. Kokie paviršiaus apdorojimo arba apdailos būdai dažniausiai naudojami Hastelloy C-276 apvaliems strypams, naudojamiems jūroje ir atviroje jūroje?
Atsakymas:
Jūroje ir atviroje jūroje (pvz., jūros vandens tvarkymo sistemose, stovų komponentuose, povandeniniuose valdymo moduliuose) Hastelloy C-276 apvalių strypų paviršiaus būklė nėra tik kosmetinė – tai pagrindinė apsaugos nuo korozijos linija.
Kritinės paviršiaus sąlygos:
Atkaitintas ir marinuotas tirpalas: tai standartinė malūno būklė. Marinavimas (naudojant rūgštinę vonią, pvz., HF/HNO₃) pašalina atkaitinimo metu susidariusias oksido nuosėdas ir ištirpina bet kokį geležies užteršimą. Taip paliekamas švarus, chemiškai vienodas paviršius, leidžiantis lydiniui greitai suformuoti apsauginį pasyvų sluoksnį.
Šaltai{0}}apdailintas (nuluptas arba sumaltas): tiksliųjų velenų arba dinaminių komponentų strypai gali būti tiekiami nuluptu arba šlifuotu paviršiumi. Tai pašalina paviršiaus netobulumus, kurie gali veikti kaip įtempiai, esant ciklinei apkrovai.
Pasyvavimas: Nors nikelio lydiniai paprastai nėra pasyvinami taip pat, kaip nerūdijantis plienas (naudojant azoto arba citrinos rūgštį), pagal kai kurias specifikacijas reikalingas lengvas pasyvavimas, kad būtų pašalintos bet kokios įterptos geležies dalelės ir pagerėtų natūralaus oksido plėvelė.
Kodėl paviršiaus būklė svarbi jūrų tarnyboje:
Jūros vanduo yra labai agresyvus dėl didelio chlorido kiekio ir sulfatą{0}}redukuojančių bakterijų.
Geležies užteršimas: jei geležies dalelės iš plieno įrankių ar apdorojimo patenka į C-276 strypo paviršių, jos sukuria „galvaninį elementą“. Geležies dalelė greitai korozuojasi, o korozijos produktai (rūdys) gali sukelti duobių susidarymą apatiniame C-276. Marinavimas arba pasyvavimas pašalina šią geležį.
Paviršiaus šiurkštumas: grubus paviršius (didelis RMS) suteikia daugiau branduolių susidarymo vietų duobių ir plyšių korozijai. Lygūs, švarūs paviršiai (pasiekiami naudojant šaltą apdailą) turi mažiau vietų bioplėvelei pritvirtinti ir chlorido jonų koncentracijai.
Oksido apnašos: jei atkaitinimo metu susidaręs karščio atspalvis arba oksido apnašos nėra visiškai pašalintos, po apnašomis esantis chromo{0}}sluoksnis bus veikiamas jūros vandens, o tai sukels greitą vietinį ataką. Tinkamas marinavimas užtikrina, kad šis išeikvotas sluoksnis pašalinamas.
