1. Kl.: Kas yra UNS N10276 ir kodėl jis dažnai laikomas universaliausiu korozijai{2}}atspariu lydiniu cheminio apdorojimo metu?
A: UNS N10276, visuotinai žinomas prekės pavadinimu Hastelloy C-276, yra nikelio-chromo-molibdeno-volframo lydinys, plačiai laikomas universaliausiu korozijai{7}atspariu lydiniu chemijos procesų pramonėje. Jo reputacija kyla dėl unikalaus gebėjimo atsispirti oksiduojančioms ir redukuojančioms rūgštims, taip pat vietinei korozijai suvirintoje būsenoje.
Pagrindinė cheminė sudėtis:
Nikelis (balansas): užtikrina stabilią austenitinę matricą ir atsparumą šarminei aplinkai.
Chromas (14,5–16,5%): užtikrina atsparumą oksiduojančioms rūgštims (azoto rūgštis, chromo rūgštis) ir stabilizuoja pasyvią plėvelę aeruotoje aplinkoje.
Molibdenas (15–17%): užtikrina atsparumą redukuojančioms rūgštims (vandenilio chlorido, fosforo, sieros) ir vietinei korozijai (duobėms, įtrūkimams).
Volframas (3–4,5 %): sustiprina molibdeno poveikį, pagerina atsparumą ne-oksiduojančioms rūgštims ir vietiniam poveikiui.
Geležis (4–7%): užtikrina metalurginį stabilumą ir sumažina sąnaudas, nepakenkiant korozijai.
Mažas anglies dioksido kiekis (maks. 0,01%): praktiškai pašalina jautrumą suvirinimo metu.
Kodėl jis laikomas universaliu:
Skirtingai nuo specialių lydinių, optimizuotų vienai aplinkai:
Nerūdijantis plienas (316L): greitai suyra chloriduose ir redukuojančiose rūgštyse.
N10665 (B-2): puikiai veikia HCl, bet katastrofiškai neveikia oksiduojančiose rūgštyse.
Cirkonis: puikus HCl, bet brangus ir sunkiai pagaminamas.
Titanas: atsparus oksiduojančioms rūgštims, bet kenčia nuo redukuojančių rūgščių.
C-276 tvarko abu spektro galus. Jis atsparus duobėms jūros vandenyje, įtempių korozijos įtrūkimams chloriduose, vienodai korozijai sieros rūgštyje ir oksiduojančių rūgščių mišinių poveikiui. Dėl šio universalumo jis yra numatytasis „saugus pasirinkimas“ agresyvioje, mišrioje-rūgšties ar kintamo proceso aplinkoje.
2. Kl.: Kodėl UNS N10276 plokštė dažnai apibūdinama kaip suvirinama „kaip-suvirinta“ ir kokių atsargumo priemonių reikia imtis?
A: UNS N10276 garsėja savo galimybe naudoti korozijos atveju be po-suvirinimo terminio apdorojimo (PWHT). Tai išskiria jį nuo austenitinio nerūdijančio plieno, kurį po suvirinimo dažnai reikia atkaitinti tirpalu, kad būtų atkurtas atsparumas korozijai.
Kodėl{0}}suvirintų siūlų atsparumas korozijai yra įmanomas:
Itin mažai anglies dvideginio (0,01 % maks.): Chromo karbido nusodinimas (Cr₂3C₆) ties grūdelių ribomis yra pagrindinė nerūdijančio plieno jautrinimo ir tarpkristalinės korozijos priežastis. C-276 anglies kiekis yra toks mažas, kad suvirinimo terminių ciklų metu nėra pakankamai anglies, kad susidarytų ištisinis karbido tinklas.
Kontroliuojamas silicis ir fosforas: šie nedideli elementai, skatinantys tarpmetalinės fazės nusodinimą, yra labai žemi (Si 0,08 % maks.).
Stabilizuota matrica: nikelio{0}}chromo-molibdeno matrica toleruoja trumpus šiluminius poslinkius be reikšmingos fazės transformacijos.
Rezultatas: Sunkias plokščių dalis (iki 50 mm+) galima suvirinti ir įdėti į agresyvią rūgštį be atkaitinimo tirpalu.
Atsargumo priemonės, kurios išlieka privalomos:
Nepaisant atlaidaus pobūdžio, reikalingos specialios atsargumo priemonės:
Šilumos tiekimo valdymas:
Didžiausias rekomenduojamas šilumos įvadas: 3,5 kJ/mm.
Excessive heat input (>4.0 kJ/mm) or very high interpass temperatures (>120 laipsnių) vis tiek gali nusodinti µ fazę ir P fazę karščio paveiktoje zonoje, todėl sumažėja atsparumas smūgiams ir, kraštutiniais atvejais, atsparumas korozijai.
Perėjimo temperatūra:
Maksimali tarpinio praėjimo temperatūra: 120 laipsnių (250 laipsnių F) .
Sunkioms sekcijoms arba kelių eilių suvirinimui gali prireikti priverstinio aušinimo.
Užpildas metalas:
Naudokite ERNiCrMo-4 (AWS A5.14). Šis atitinkantis užpildas palaiko kritinį chromo-molibdeno ir volframo balansą.
Niekada nenaudokite nerūdijančio plieno užpildų; praskiedimas sunaikina vietinį atsparumą korozijai.
Paviršiaus užterštumas:
Geležies užteršimas nuo anglinio plieno tvarkymo įrankių, šlifavimo diskų ar atraminių stovų turi būti pašalintas.
Įterptos geležies dalelės sukuria galvaninės korozijos elementus ir duobių vietas.
Marinavimas ir pasyvavimas yra mažiau veiksmingi nei nerūdijančio plieno, bet riebalų šalinimas ir valymas be geležies- yra labai svarbūs.
Apsauginės dujos:
Reikia 100 % argono arba argono/helio mišinių.
Visiškai prasiskverbiamoms siūlėms šaknų ekranavimas yra privalomas. Suvirinimo šaknies oksidacija naikina atsparumą duobėms.
3. Kl.: Kokie yra UNS N10276 plokštės mechaninių savybių reikalavimai pagal ASTM B575 ir kaip ji veikia karštojo formavimo operacijų metu?
A: Pagal ASTM B575 (standartinė nikelio{1}}chromo-molibdeno-volframo lydinio plokštės specifikacija), UNS N10276 mechaninių savybių reikalavimai atkaitinto tirpalo sąlygomis yra šie:
| Turtas | Reikalavimas |
|---|---|
| Tempimo stiprumas | Mažiausiai 690 MPa (100 ksi) |
| Išeigos stiprumas (0,2 % poslinkis) | Mažiausiai 283 MPa (41 ksi) |
| Pailgėjimas (2 coliais / 50 mm) | mažiausiai 40 proc. |
Palyginimas su nerūdijančiu plienu:
Takumo stipris yra maždaug 40% didesnis nei 304L atkaitinto.
Pailgėjimas yra palyginamas.
Tamprumo modulis yra mažesnis (179 GPa, palyginti su . 193 GPa 304), todėl formuojant yra didesnė spyruoklė-atgal.
Karštas formavimas:
UNS N10276 dažnai karštai formuojamas į indų galvutes, didelio skersmens vamzdžius ir sudėtingas formas. Būtina griežta temperatūros kontrolė.
1. Temperatūros diapazonas:
Rekomenduojamas karšto formavimo diapazonas: 1050–1230 laipsnių (1925–2250 laipsnių F).
Aukščiausia temperatūra: neviršykite 1230 laipsnių. Per didelė temperatūra skatina greitą grūdų augimą ir sumažina kietumą.
2. Formavimo sustabdymo temperatūra:
Formavimas turi baigtis 950 laipsnių (1740 laipsnių F) temperatūroje.
Žemesnėje temperatūroje lydinio darbas greitai sukietėja. Nuolatinis formavimas sukelia briaunų įtrūkimus ir paviršiaus plyšimą.
3. Po-formavimo terminis apdorojimas:
Privaloma: pilnas tirpalo atkaitinimas 1120–1150 laipsnių (2050–2100 laipsnių F), po to greitas gesinimas vandeniu.
Mirkymo laikas: Paprastai 30 minučių 25 mm storio.
Nepakankamas oro aušinimas. Lėtas aušinimas 1000–600 laipsnių kampu nusodina karbidus ir intermetalines fazes.
4. Atmosferos valdymas:
Pageidautina sumažinti atmosferą (vandenilį, disocijuotą amoniaką).
Formuojant oro krosnyje susidaro didelės chromo oksido nuosėdos, todėl reikalingas agresyvus mechaninis nukalkinimas arba cheminis ėsdinimas.
5. Iškraipymo valdymas:
Aukštos tirpalo atkaitinimo temperatūros ir greito vandens gesinimo derinys sukelia didelį šiluminį įtampą.
Terminio apdorojimo metu plokštės ir pagaminti mazgai turi būti tinkamai paremti.
Mechaninis išlyginimas po terminio apdorojimo yra įprastas, tačiau jį reikia atlikti atsargiai, kad būtų išvengta naujų šaltų darbų.
4. Kl.: Kokioje konkrečioje pramoninėje aplinkoje UNS N10276 plokštė tapo standartine statybine medžiaga, išstumiančia nerūdijantį plieną ir žemesnius lydinius?
A: UNS N10276 tapo statybos standartu keliuose svarbiuose pramonės sektoriuose, kur nerūdijantis plienas ir žemesni lydiniai pasirodė netinkami.
1. Dūmų dujų desulfuravimo (FGD) sistemos:
Anglimi -kūrenamų elektrinių šveitikliai veikia itin agresyvioje aplinkoje: rūgštus kondensatas (pH 1–2), didelis chloridų kiekis (10 000–100 000 ppm), o temperatūra svyruoja nuo 50 iki 80 laipsnių.
Kodėl C-276? 316L sugenda per mėnesius. 254SMO ir 2507 duplex sugenda per 2–3 metus dėl plyšių korozijos po nuosėdomis. C-276 išleidimo kanalai ir sugeriantys bokštai paprastai tarnauja 20+ metų.
Naudojimas: Ortakiai, sugeriantys bokštai, kaminų įdėklai, šildytuvai.
2. Farmaciniai ir smulkieji cheminiai reaktoriai:
Daugiafunkciniai periodiniai reaktoriai, gaminantys kelis produktus, mato viską – nuo praskiestos HCl iki koncentruotos sieros rūgšties ir chlorintų tirpiklių.
Kodėl C-276? Nė vienas nerūdijantis plienas negali atlaikyti šių cheminių sūpynių. Stiklinis plienas yra jautrus šiluminiam smūgiui ir mechaniniams pažeidimams. C-276 pasižymi atsparumu korozijai ir mechaniniu tvirtumu.
Naudojimas: reaktoriaus indai, distiliavimo kolonos, šilumokaičiai, talpyklos.
3. Rūgščių dujų gamyba (NACE MR0175/ISO 15156):
Naftos ir dujų gręžiniai, išgaunantys aukštą H₂S, daug chloridų ir elementinės sieros esant aukštesnei temperatūrai ir slėgiui.
Kodėl C-276? Dvipusis nerūdijantis plienas turi kietumo ribas ir yra jautrus sulfido įtempių įtrūkimams (SSC) esant dideliam daliniam slėgiui. C-276 yra beveik atsparus SSC ir chlorido įtempių korozijos įtrūkimams (CSCC).
Naudojimas: Šulinio galvučių įranga, gręžinių vamzdžiai, Kalėdų eglutės, srautinės linijos.
4. Pavojingų atliekų deginimas:
Chloruotų angliavandenilių deginimo krosnyse 200–400 laipsnių temperatūroje susidaro išmetamosios dujos, kuriose yra HCl, Cl₂ ir dioksinų.
Kodėl C-276? Nerūdijantis plienas patiria greitą įdubimą ir vienodą koroziją. Daug nikelio turinčių lydinių su mažesniu molibdeno kiekiu (600/601) nėra vietinio atsparumo korozijai.
Naudojimas: gesinimo sekcijos, plovikliai, ortakiai.
5. Pesticidų ir herbicidų gamyba:
Chloruotų aromatinių junginių gamyba apima kelis etapus su HCl, chloruotais tirpikliais ir organinėmis rūgštimis aukštesnėje temperatūroje.
Kodėl C-276? Anksčiau buvo pagamintas iš gumos -pamušalo plieno (reiki priežiūra) arba stiklu{5}}pamušto plieno (trapus). C-276 leidžia pagaminti iš metalo, labai patikimai ir mažai priežiūros.
Naudojimas: reaktoriai, nuėmikliai, kondensatoriai, vamzdynų sistemos.
5. Kl.: Kokie yra svarbiausi apdirbimo ir pjovimo iššūkiai, susiję su UNS N10276 plokšte, ir kaip jie efektyviai valdomi?
A: UNS N10276 klasifikuojama kaip sunkiai apdirbama medžiaga dėl didelio molibdeno kiekio, greito kietėjimo greičio, mažo šilumos laidumo ir didelio kietumo. Manoma, kad jį sunkiau apdirbti nei 316L nerūdijantį plieną, bet šiek tiek lengviau apdirbti nei N10665 (B-2).
Apdirbimo iššūkiai:
Greitas darbo grūdinimas:
Paviršiaus apdirbimas akimirksniu sukietėja, jei pjovimo įrankis trina, o ne kirps.
Dirbant sukietinti paviršiai yra abrazyviniai ir ardo pjovimo briaunas.
Didelis šlyties stiprumas:
C-276 reikia 2–3 kartus didesnės pjovimo jėgos nei anglinio plieno.
Skiedros yra kietos, dygliuotos ir lengvai nelūžta.
Žemas šilumos laidumas:
Šiluma išlieka įrankio{0}}ruošinio sąsajoje.
Pagreitina įrankio susidėvėjimą ir sukelia matmenų nestabilumą.
Pastatytas{0}}aukštesnis kraštas (BUE):
Lydinys prilimpa prie pjovimo įrankio paviršiaus, sukurdamas BUE, prastą paviršiaus apdailą ir nenuoseklius matmenis.
Veiksmingos strategijos:
1. Pjovimo operacijos (plokštelių suskirstymas):
| Metodas | Tinkamumas | komentarai |
|---|---|---|
| Vandens srovė | Puikiai | Pageidaujamas būdas. Jokio HAZ, jokio grūdinimo, jokio užteršimo. |
| Plazma | Gerai | CNC plazma su H-35 arba N2/H2 dujomis. Prieš suvirinimą HAZ turi būti švariai nušlifuotas. |
| Lazeris | Sąžininga | Tinka ploniems matuokliams (<6 mm). High power (6–10 kW) required. |
| Kirpimas | Sąžininga | Reikia 30–50 % daugiau tonažo nei anglinio plieno. Šlifavimas turi būti lygus. |
| Abrazyvinis pjūklas | Gerai | Veiksmingas strypams ir sunkioms sekcijoms. |
2. Apdirbimo operacijos:
Įrankiai:
Kietmetalio įdėklai (C-2 arba mikrogrūdės klasės) yra privalomi atliekant gamybinius darbus.
Teigiami pakreipimo kampai yra būtini. Neigiami grėblio įrankiai sukelia trintį.
Aštrūs kraštai: įdėklai turi būti aštrūs; susidėvėję įrankiai akimirksniu sukietina paviršių.
CVD/TiAlN dangos pagerina įrankio tarnavimo laiką.
Greičiai ir tiekimas:
| Operacija | Greitis (SFM) | Sklaidos kanalas (IPR) | Pjovimo gylis |
|---|---|---|---|
| Tekinimas (karbidas) | 150–250 | 0.010–0.020 | 0,100–0,200 col. |
| Tekinimas (HSS) | 30–50 | 0.008–0.015 | 0,060–0,150 col. |
| Frezavimas (karbidas) | 100–200 | 0,004–0,008 už dantį | 0,050–0,150 col. |
| Gręžimas (karbidas) | 50–100 | 0,002–0,006 už aps | Peck ciklas |
| Bakstelėjimas | 10–20 | Kietas čiaupas, pageidautina ritininė forma | - |
Aušinimo skystis:
Aušinimas aukštu{0}}slėgiu aušinimo skysčiu yra privalomas.
Naudokite vandenyje -tirpius chlorintus arba sieringus aliejus (aktyviosios sieros / epoksiduoto sojų aliejaus preparatus).
Gręžiant ir sriegiant rekomenduojamas mažiausiai 70 barų (1000 psi) aušinimo skysčio slėgis.
Sausasis apdirbimas gamybiniams darbams neįmanomas.
Gręžimas:
Skiedroms sulaužyti reikalingi gręžimo ciklai (G83).
Labai rekomenduojama naudoti aušinimo skystį{0}}per karbido grąžtus.
Palaikykite pastovų tiekimo slėgį; negyvenk.
Bakstelėjimas ir sriegiavimas:
Ritinio sriegimo pirmenybė teikiama, o ne pjaustymui.
Naudokite sunkų{0}}taškymo skystį (chlorinto parafino preparatus).
Grąžto sriegio dydžiai turėtų būti didžiausi rekomenduojamo diapazono riba.
Šlifavimas:
C-276 turi būti naudojami specialūs šlifavimo diskai.
Niekada nenaudokite ratų, anksčiau naudotų anglinio plieno; įterptos geležies dalelės sukelia galvaninę koroziją.
Tinka aliuminio oksido (AO) arba silicio karbido (SiC) ratai.
Mėlyna arba violetinė spalva rodo perkaitimą ir turi būti nušlifuota.
3. Darbo grūdinimosi prevencija:
Niekada nenustokite maitinti. Įrankiui įsijungus, palaikykite pastovų tiekimą, kol praėjimas bus baigtas.
Negyvenk. Leisdami įrankiui suktis vietoje be ašinio padavimo darbo, paviršius sukietėja.
Išlaikykite minimalią lustų apkrovą. Seklus pjūviai (<0.5 mm) cause rubbing, not cutting.
Norint sumažinti sukietėjimą darbe, pirmenybė teikiama įkopiniam frezavimui, o ne įprastiniam frezavimui.
