1. Kokios yra pagrindinės Hastelloy B Sheet cheminės ir mechaninės savybės ir dėl ko jis tinkamas labai korozinėje aplinkoje?
Hastelloy B (UNS N10001) yra nikelio -molibdeno lydinys, garsėjantis išskirtiniu atsparumu druskos rūgščiai esant bet kokiai koncentracijai ir temperatūrai, įskaitant virimo temperatūrą. Jo tipinė sudėtis yra maždaug 62% nikelio, 28% molibdeno, 5% geležies ir nedideli chromo bei kobalto priedai. Didelis molibdeno kiekis yra pagrindinis jo atsparumo korozijai šaltinis redukuojančioje aplinkoje. Skirtingai nuo daugelio nikelio -chromo lydinių, skirtų oksiduoti rūgštis, Hastelloy B puikiai tinka ten, kur sąlygos nėra -oksiduojančios. Lakšto formos tempiamasis stipris paprastai yra 130–180 ksi (895–1240 MPa), o takumo riba (0,2 % poslinkis) yra maždaug 70–110 ksi (480–760 MPa), o plastiškumas yra geras.
Dėl šio savybių profilio Hastelloy B lakštas idealiai tinka technologinei įrangai, kuri tvarko druskos, sieros, fosforo ir acto rūgštis, gaminti. Tai yra etaloninė karštos, koncentruotos druskos rūgšties tvarkymo medžiaga. Dažniausiai naudojami reaktorių indai, šilumokaičiai, vamzdynai ir distiliavimo kolonėlės chemijos procesų pramonėje, ypač organinių rūgščių gamybai, alkilinimui ir farmacinei sintezei, kai yra sunkių redukcinių sąlygų. Jo tinkamumą apibrėžia ne kietumas, o termodinaminis stabilumas šiose specifinėse, agresyviose cheminėse terpėse.
2. Kokie yra pagrindiniai gamybos ir suvirinimo aspektai dirbant su Hastelloy B Sheet?
„Hastelloy B“ lakštų gamyba reikalauja specializuotų metodų dėl jo darbo{0}}kietėjimo savybių ir jautrumo užterštumui. Prieš pradedant bet kokį procesą, būtina kruopščiai išvalyti alyvą, riebalus ir žymėjimo rašalus, kuriuose yra sieros, švino ar cinko, kurie gali sukelti trapumą. Pjovimo metu pirmenybė teikiama plazmos lanko, vandens srove ar abrazyviniams metodams, o ne deguonies -kurui, dėl kurio gali susikaupti anglis. Plonesniems gabaritams galimas kirpimas.
Šaltasis formavimas yra standartinis, tačiau dėl greito lydinio darbo{0}}kietėjimo reikia didesnių presavimo pajėgumų ir dažnai tarpinių atkaitinimo etapų, kad būtų atkurtas elastingumas. Karštas apdirbimas atliekamas 1600{6}}2150 laipsnių F (870-1175 laipsnių) diapazone, tačiau reikia atidžiai kontroliuoti, kad būtų išvengta per didelio grūdų augimo. Suvirinimui Hastelloy B laikomas lengvai suvirinamu, tačiau laikantis griežtų protokolų. Dujinis volframo lankinis suvirinimas (GTAW/TIG) yra pagrindinis metodas, naudojant didelio{10}}grynumo argoną arba helio apsaugines dujas. Paprastai naudojamas tinkamas užpildas, pvz., Hastelloy B-2 (mažai anglies išskirianti, mažai geležies turinti versija). Labai svarbu, kad suvirinimo zona turi būti po inertinių dujų ekranu (gabenančiomis ir atbulinėmis dujomis), kad būtų išvengta oro užteršimo, dėl kurio gali susidaryti trapios grūdelių ribinės fazės, labai pablogindamos atsparumą korozijai karščio paveiktoje zonoje (HAZ).
3. Koks yra pagrindinis standartinio Hastelloy B metalurgijos apribojimas ir kaip jis buvo sprendžiamas vėlesniuose renginiuose?
Svarbiausias originalaus Hastelloy B lydinio apribojimas yra jo jautrumas tarpkristalinei korozijai suvirinimo karščio paveiktoje zonoje (HAZ), kai jis yra veikiamas tam tikros ėsdinančios terpės. Šis silpnumas atsiranda dėl molibdeno -turtingų karbido fazių (pvz., M₆C, M₁₂C) nusodinimo išilgai grūdelių ribų, kai medžiaga kaitinama arba lėtai vėsinama maždaug 1200–1600 laipsnių F (650–870 laipsnių) temperatūroje. Šios nuosėdos išeikvoja gretimą molibdeno matricą, sukurdamos lokalizuotas zonas su mažesniu atsparumu korozijai.
Dėl šios ydos buvo sukurta Hastelloy B-2 (UNS N10665). Pagrindinė B-2 naujovė buvo drastiškas anglies ir silicio kiekio sumažinimas. Sumažinus anglies kiekį, karbido kritulių varomoji jėga iš esmės pašalinama. Hastelloy B-2 didžiausias anglies kiekis yra 0,01%, palyginti su 0,05% standartiniame B, todėl jis žymiai stabilesnis suvirintoje būsenoje. Daugumoje naujų konstrukcijų, kuriose šiandien gaminami suvirintų lakštų gaminiai, Hastelloy B-2 yra priskiriamas prie originalaus B lydinio, nes suvirintų konstrukcijų efektyvumas ir patikimumas yra geresni.
4. Kokiuose temperatūrų intervaluose Hastelloy B Sheet išlaiko funkcinį stiprumą ir kokios jo taikymo ribos?
Hastelloy B lakštas pasižymi naudingu mechaniniu stiprumu nuo kriogeninės temperatūros iki maždaug 1500 laipsnių F (815 laipsnių). Esant kambario ir aukštesnei temperatūrai, didelis nikelio kiekis užtikrina gerą stiprumą ir atsparumą chlorido -jonų įtempiams-korozijos įtrūkimams. Tačiau paprastai laikoma, kad jo ilgalaikė eksploatacinė -luba korozijos metu yra maždaug 1200 laipsnių F (650 laipsnių). Be šios temperatūros, jo naudojimą riboja du pagrindiniai veiksniai.
Pirma, 1250{4}}1600 laipsnių F (675–870 laipsnių) diapazone dėl ilgalaikio poveikio gali susidaryti trapios tarpmetalinės fazės (pvz., Ni₄Mo), kurios smarkiai sumažina plastiškumą ir atsparumą smūgiams – reiškinys, žinomas kaipilgalaikis{0}}užsakymas. Šis trapumas negrįžtamas termiškai apdorojant. Antra, nors ir atsparus redukuojančioms rūgštims, Hastelloy B dėl mažo chromo kiekio turi prastą atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje. Oksiduojančioje atmosferoje, aukštesnėje nei 1 200 laipsnių F, susidaro neapsauginė, išsibarsčiusi oksido apnaša, dėl kurios greitai prarandami metalai. Todėl jis netinka naudoti aukštoje -temperatūroje oksiduojančioms reikmėms, pvz., krosnių dalims, kurioms pasirenkami didelio-chromo lydiniai, pvz., Inconel 600 arba Hastelloy X.
5. Kuo „Hastelloy B Sheet“ pasirinkimas skiriasi nuo modernesnių lydinių, tokių kaip „Hastelloy B-3“ arba „B-4“ kritinėms reikmėms?
Nors Hastelloy B-2 buvo didelis patobulinimas, jis turi savų apribojimų: polinkis į mikrostruktūros nestabilumą labai ilgalaikio terminio poveikio metu (dėl to prarandamas kietumas) ir santykinai lėta senėjimo reakcija. Tai paskatino Hastelloy B-3 (UNS N10675) ir B-4 (UNS N10629) kūrimą.
Hastelloy B-3 pasižymi panašiu atsparumu korozijai kaip B-2, tačiau pasižymi žymiai geresniu terminiu stabilumu ir atsparumu žalingų fazių susidarymui gamybos ir eksploatacijos metu. Jis yra mažiau jautrus suvirinimo parametrams ir pasižymi geresniu lankstumu suvirintoje būsenoje po senėjimo. Naujiems svarbiems suvirintiesiems gaminiams, kuriuose šiluminiai ciklai yra sudėtingi arba eksploatavimo laikas ypač ilgas, B-3 dažnai yra pirmenybė, nepaisant didesnės kainos.
Hastelloy B-4 buvo sukurta siekiant pagerinti suvirintų jungčių lankstumą ir tvirtumą, ypač po senėjimo. Jis rodo didesnį atsparumą smūgiams suvirintomis ir senėjimo sąlygomis, palyginti su B-2.
Pasirinkimo palyginimas: ne-suvirintoms sudedamosioms dalims arba paprastiems gaminiams naudojant druskos rūgštį, Hastelloy B arba B-2 lakštai gali būti ekonomiški-. Tačiau šiuolaikinėms sudėtingoms suvirintoms konstrukcijoms, pvz., dideliems cheminiams reaktoriams ar sudėtingoms vamzdynų sistemoms, kuriose svarbiausia yra patikimumas, gamybos paprastumas ir ilgalaikis mikrostruktūros stabilumas, Hastelloy B-3 lapas dabar yra moderniausias pasirinkimas. B-4 randa nišinių pritaikymų, kur išskirtinis suvirintų mazgų tvirtumas yra svarbiausias rūpestis. Pasirinkimas galiausiai subalansuoja pradines medžiagų sąnaudas, gamybos sudėtingumą, numatomą tarnavimo laiką ir galimo gedimo pasekmes.
