Hastelloy B sērijas sakausējumu pārskats
Hastelloy B sērijas sakausējumi ir svarīga Hastelloy korozijai izturīgu sakausējumu filiāle. Tie pieder niķeļa-molibdēna sakausējumiem un ir metāla materiāli, kas izturīgi pret koroziju, spēcīgi reducējošām skābēm (piemēram, sālsskābei). Aprakstīta Hastelloy B sērijas sakausējumu attīstības vēsture, ķīmiskā sastāvs, mehāniskās īpašības, termiskā stabilitāte, izturība pret koroziju un pielietojuma lauku.
Pašlaik niķeļa-molybdenum sakausējumi ir izstrādājuši no pirmās paaudzes Hastelloy B līdz otrās paaudzes Hastelloy B. Hastelloy B -2 uz trešās paaudzes Hastelloy B -3, Nimofer 6629- Alloy B -4, Nimofer {{{~ 5}}} {4}}, Nimoffer {~ 5}}}} Alloy}} {} { B -10. Trešās paaudzes sakausējumam ir korozijas pretestības, termiskās stabilitātes, apstrādes un veidošanas metināšanas priekšrocības. Trešās paaudzes sakausējums ir pārāks par tā priekšgājējiem daudzos aspektos, piemēram, izturība pret koroziju, termisko stabilitāti, apstrādi un veidošanu, kā arī metināšanu. Sakarā ar nepietiekamo Hastelloy B -2 apstrādes veiktspēju, tas pakāpeniski ir izņēmis no tirgus.
Hastelloy B sērijas sakausējumiem ir uz seju vērsta kubiskā režģa struktūra; Tikai tad, kad tās organizācija ir pietiekami tīra un tai ir pareiza kristāla struktūra, tā var iegūt vislabāko izturību pret koroziju. Tā kā agrīnie Hastelloy sakausējumi, piemēram, Hastelloy B un Hastelloy C, pēc metināšanas ir pilnībā jāatraida (ti, šķīduma apstrāde). Pretējā gadījumā ievērojami samazināsies siltuma skartās zonas izturība pret koroziju, un metināšana ir nepieciešams process lielākajai daļai konteineru, tāpēc agrīnie Hastelloy sakausējumi pakāpeniski tiks uzlaboti vai novērsti. Balstoties uz metalurģisko progresu (piemēram, argona skābekļa dekarburizācijas, kas remeltē rafinēšanas tehnoloģiju, pielietojums), Hastelloy B sērijas sakausējumu uzlabošanas uzmanības centrā ir oglekļa un silīcija kontrole ļoti zemā līmenī, uzlabot metināšanas zonas veiktspēju un nodrošināt, ka metināšanas zonai ir tāda pati korozijas pretestība kā pamatne. Tādā veidā niķeļa-molibdēna sakausējumi ir parādījušies pēc kārtas, piemēram, Hastelloy B -2, Hastelloy B -3 un Nimofer 6629- AlloyB -4. Hastelloy B -2 sakausējums zināmā mērā atrisina samazinātas veiktspējas problēmu metināšanas zonā; Hastelloy B -3 Atrisina Hastelloy B -2 viegli nokrišņu problēmu. Hastelloy B -3 atrisina Hastelloy B -2 trūkumu, ka sacietēšanas fāzi ir viegli izgulsnēties, un ievērojami uzlabo auksto un karstu apstrādes veiktspēju. 1. tabulā ir uzskaitīts komerciālo pakāpju un standarta pakāpju (kodu) salīdzinājums.
1. Niķeļa-molibdēna sakausējums
1.1 Hastelloy B sakausējums
Hastelloy B deformēja sakausējumu (UNS Nr. N10001, nominālā kompozīcija ni -28 Mo -5 fe {-0. 3V, patentēts 1929. gadā), kas tirgū ienāca 1940. gados, ir agrākais cietais šķīdums, kas stiprināts niķeļa-bogdēna sakausējums, lai nonāktu tirgū. Sakarā ar augstu molibdēna saturu, tam ir augsta izturība un augsta izturība pret koroziju, un tas ir īpaši piemērots, lai rīkotos ar spēcīgām skābēm. Galvenā Hastelloy B sakausējuma problēma ir tā, ka siltuma ietekmēto zonu (HAZ) pēc metināšanas vienmēr izgulsnējas otrās fāzes nogulsnes; Šādi nogulsnes ievērojami samazina metinātās struktūras izturību pret koroziju. Tāpēc Hastelloy B nav piemērots tiešai lietošanai pēcpuses stāvoklī, jo barotnes starpgranulāro korozijas spēju var izmantot tikai cietā šķīduma stāvoklī.
Cietā šķīduma apstrādes temperatūra ir augsta, un process ir sarežģīts, ko ir grūti sasniegt dažām detaļām un aprīkojumam, tāpēc Hastelloy B izmantošana ir ierobežota. Tāpēc Hastelloy B vairs netiek izmantots metināšanai, vairs neizmanto kā izturīgs pret koroziju un tiek klasificēts kā karstumizturīgs sakausējums.
Agrīnā augstas temperatūras lietojumos, kaut arī Hastelloy B ir augstas ražas stiprības un zemas termiskās izplešanās koeficienta raksturlielumi augstā temperatūrā (līdz 1095 grādiem), tas ir ierobežots ar zemāku temperatūru (650 grādi), jo tā ir slikta oksidācijas izturība. To galvenokārt izmanto vecās tvaika turbīnās un raķešu motoros. Tagad to ir aizstāts ar vecuma izturību augstas temperatūras sakausējuma Haynes242TM. Agrīnās ķīmiskās korozijas izturīgās lietojumprogrammās Hastelloy B sakausējums bija stingri ierobežots ar skābju reducēšanu hroma trūkuma dēļ.
1.2 Hastelloy B -2 sakausējums
70. gados, lai uzlabotu Hastelloy B sakausējuma starpgranulāro korozijas jutīgumu, Hastelloy B -2 otrā paaudze (turpmāk tika dēvēta par B -2) sakausējumu, samazinot oglekļa, silikona un dzelzs saturu. Oglekļa un silīcija satura samazināšana var ievērojami samazināt molibdēna karbīda un niķeļa-molibdēna starpmetāla savienojumu nokrišņu līmeni un daudzumu, kas izgulsnēti metinātajā un siltumā skartajā zonā, tādējādi ievērojami samazinot jutīgumu pret starpgrupu koroziju, tāpēc, ja tā ir ļoti laba, un tā ir ļoti laba.
Lai arī B -2 sakausējuma metinātiem kuģiem noteiktos barotnes apstākļos nav nepieciešama pēcslavas apstrāde, šis fakts neatrisina problēmu, jo citām operācijām un noteiktām situācijām nepieciešama risinājumu apstrāde, kas ir nepieciešama un labvēlīga; Attiecīgie faktori ir šādi.
(1) B -2 sakausējums jāārstē pēc karstā darba.
(2) Pēc aukstuma veidošanās bieži nepieciešama šķīduma apstrāde, lai atjaunotu plastiskumu un samazinātu cietību. Lauka pieredze rāda, ka, ja aukstā deformācija ir mazāka par apmēram 7% no ārējās šķiedras pagarinājuma, atkvēlināšana parasti nav nepieciešama.
(3) Auksti veidotu materiālu šķīduma apstrāde var samazināt siltuma ietekmētās zonas (HAZ) iespējamību, ko izraisa metināšanas termiskie cikli.
(4) šķīduma ārstēšana var samazināt atlikušo stresu; Atlikušais stress ir svarīgs faktors stresa korozijas plaisāšanas (SCC) veidošanā. Lai arī stresa korozijas plaisāšana parasti nav problēma B -2 sakausējumam, pieredze ir parādījusi, ka būtiskas aukstas deformācijas klātbūtne noteiktā vidē palielina jutīgumu pret stresa korozijas plaisāšanu. Tāpat lauka pieredze ir parādījusi, ka ar šķīdumu apstrādāto daļu deformācija, kas lielāka par apmēram 7% no ārējās šķiedras pagarinājuma, samazinās SCC jutīgumu.
(5) Šķīdumu apstrāde var uzlabot metinātās saplūšanas zonas un siltuma skarta zonas izturību pret koroziju.
Lai gan B -2 sakausējumam ir laba termiskā stabilitāte un tas nav tik labs kā Hastelloy B sakausējums ražošanā, B -2 sakausējums ir tīrs binārs sakausējums, kas atrodas tuvu Ni-mo. Ja tas īsu laiku paliek vidējas temperatūras sensibilizācijas zonā 538-870 grādos, arī Ni4mo (-fāzes) starpmetāla savienojumi tiks ātri izgulsnēti, izraisot sakausējuma elastību, lai strauji nomestu, padarot to ļoti grūti apstrādāt un veidot. 4MO fāze var izraisīt plaisāšanu karstā darba laikā (kalšana, karstā velmēšana), plaisāšanu šķīduma ārstēšanas laikā, stresa korozijas plaisāšanu un embitrēšanu siltuma skartajā metināšanas zonā, padarot B -2 sakausējumu ir vidējas temperatūras trauslas īpašības. Tāpēc B -2 sakausējumam ir labāka termiskā stabilitāte nekā Hastelloy B -3 sakausējuma aizstājējiem.
1.3 Hastelloy B -3 sakausējums
Hastelloy B -3 (turpmāk saukts par B -3) sakausējums ir trešās paaudzes niķeļa-molbdenuma sakausējums, kas tika palaists tirgū 1990. gados un patentēts 2003. gadā. Tas ir jaunākais B -2 sakausējums, jaunākais sasniegums B {6}. Tas ir vienīgais plaši izmantotais niķeļa-molibdēna sakausējums tirgū.
Lielākā B -3 sakausējuma virs B -2 sakausējuma priekšrocība ir tā, ka tas var saglabāt labu elastību pat pēc īsas vidējas temperatūras iedarbības. Kaut arī ar ražošanu saistītos termiskās apstrādes procesos bieži sastopama īsa vidēja temperatūras iedarbība, un pat ļoti īsa temperatūras iedarbība, piemēram, 700 grādi galvas formēšana). Tas ir saistīts ar B -3 sakausējuma sastāva īpašo optimizāciju, kas palēnina nokrišņu reakciju vidējās temperatūras zonā (600-800 pakāpe), veidojot ni3mo (fāzes) starpmetāla fāzi, uzlabojot b {{9} straujas phāzes phāzi. B -3 sakausējuma termiskā stabilitāte vidējās temperatūras zonā ir daudz labāka nekā B -2 sakausējumam, kas ievērojami uzlabo karsto apstrādes veiktspēju un tam ir labākas formēšanas un metināšanas īpašības.
B -3 sakausējuma vienotās korozijas īpašības ir tādas pašas kā B -2. B -3 sakausējumam ir ievērojami uzlabota pretestība bedrēšanai, stresa korozijas plaisāšanai, naža korozijai un metinātai siltuma ietekmētajai zonas korozijas plaisāšanai, salīdzinot ar b -2. Tāpat kā ar B -2 sakausējumu, B -3 nav ieteicams lietot skābēs ar dzelzs vai vara sāļiem, jo tas var izraisīt ātru sakausējuma korozijas kļūmi.
Kad sālsskābe nonāk saskarē ar dzelzi un varu, tā ķīmiski reaģē ar tām, veidojot dzelzs un divvērtīgus vara sāļus.
Tā kā B -3 sakausējums ir mazāk nosliece uz kaitējošām starpmetāliskām fāzēm mērenā temperatūrā, šī uzlabotā termiskā stabilitāte rada lielāku elastību nekā B -2 sakausējums zem visa veida termiskajiem cikliem, tādējādi samazinot problēmas, kas saistītas ar B -2} sakausējuma aprīkojuma aprīkojuma aprīkojumu. Tāpēc B -3 sakausējums ir piemērots visām lietojumprogrammām, kurām iepriekš bija jāizmanto B -2 sakausējums un kuru var izmantot tieši metinātā stāvoklī.
