Prezentare generală a aliajelor din seria Hastelloy B
Aliajele din seria Hstelloy B sunt o ramură importantă a aliajelor rezistente la coroziune HASTELLOY. Ele aparțin aliajelor de nichel-molibden și sunt materiale metalice rezistente la coroziune prin acizi puternici cu reducere (cum ar fi acidul clorhidric). Sunt descrise istoricul dezvoltării, compoziția chimică, proprietățile mecanice, stabilitatea termică, rezistența la coroziune și câmpul de aplicare al aliajelor din seria Hstelloy B.
În prezent, aliajele nichel-molibdenum s-au dezvoltat de la prima generație HASTELLOY B până la a doua generație Hastelloy B. HASTELLOY B -2 la a treia generație Hastelloy B -3, Nimofer 6629- aliaj B -4, Nimofer {{5} -4, Nimofer {{5} -4, Nimofer {{5} -4, Nimofer {{5} -4, Nimofer {} B -10. Aliajul de a treia generație are avantajele rezistenței la coroziune, stabilității termice, prelucrării și formării de sudabilitate. Aliajul de a treia generație este superior predecesorilor săi în multe aspecte, cum ar fi rezistența la coroziune, stabilitatea termică, prelucrarea și formarea și sudarea. Datorită performanței insuficiente de procesare a lui Hastelloy B -2, s -a retras treptat de pe piață.
Aliajele din seria Hastelloy B au o structură de rețea cubică centrată pe față; Doar atunci când organizarea sa este suficient de pură și are structura de cristal corectă, poate obține cea mai bună rezistență la coroziune. Deoarece aliajele timpurii de la Hastelloy, cum ar fi Hastelloy B și Hastelloy C, trebuie să fie completate complet (adică tratament cu soluție) după sudare. În caz contrar, rezistența la coroziune a zonei afectată de căldură a sudurii va fi mult redusă, iar sudarea este un proces necesar pentru producerea majorității containerelor, astfel încât aliajele Hastelloy timpurii vor fi îmbunătățite sau eliminate treptat. Pe baza progreselor metalurgice (cum ar fi aplicarea tehnologiei de rafinare a remelizării oxigenului de argon), tehnologia de rafinare), accentul pentru îmbunătățirea aliajelor din seria B Hastelloy este de a controla carbonul și siliciul la un nivel foarte scăzut, îmbunătățirea performanței zonei de sudare și să se asigure că zona de sudare are aceeași rezistență la coroziune ca substrat. În acest fel, aliajele nichel-molibden au apărut succesiv, cum ar fi Hastelloy B -2, Hastelloy B -3, și NiMofer 6629- Alloyb -4. Aliajul Hastelloy B -2 rezolvă problema scăderii performanței în zona de sudură într -o anumită măsură; HASTELLOY B -3 rezolvă problema precipitațiilor ușoare de Hastelloy B -2. Hastelloy B -3 rezolvă dezavantajul lui Hastelloy B -2 că faza de întărire este ușor de precipitată și îmbunătățește foarte mult performanța de procesare la rece și la cald. Tabelul 1 listează compararea notelor comerciale și a notelor standard (coduri).
1.. Aliaj de nichel-molibden
1,1 aliaj Hastelloy B
Aliaj deformat HASTELLOY B (UNS nr. Datorită conținutului ridicat de molibden, acesta are o rezistență ridicată și o rezistență ridicată la coroziune și este deosebit de potrivit pentru a face față acizilor puternici. Principala problemă a aliajului Hastelloy B este aceea că zona afectată de căldură (HAZ) după sudare este întotdeauna precipitată de precipitații de a doua fază; Astfel de precipitații reduc foarte mult rezistența la coroziune a structurii sudate. Prin urmare, Hastelloy B nu este potrivit pentru utilizare directă în starea post-sudură, deoarece capacitatea de coroziune intergranulară a mediului poate fi utilizată doar în starea de soluție solidă.
Temperatura de tratament cu soluție solidă este ridicată, iar procesul este complicat, ceea ce este dificil de realizat pentru unele piese și echipamente, astfel încât utilizarea Hastelloy B este limitată. Prin urmare, Hastelloy B nu mai este utilizat pentru sudură, nu mai este utilizat ca aliaj rezistent la coroziune și este clasificat ca un aliaj rezistent la căldură.
În aplicațiile timpurii la temperaturi ridicate, deși Hastelloy B are caracteristicile rezistenței la randament ridicat și a unui coeficient de expansiune termică scăzută la temperaturi ridicate (până la 1095 grade), este limitat la utilizarea la temperaturi mai scăzute (650 grade) datorită rezistenței sale slabe de oxidare. Este utilizat în principal în turbinele cu aburi vechi și motoarele rachete. Acum a fost înlocuit cu aliajul de temperatură ridicat de vârstă Haynes242TM. În aplicațiile rezistente la coroziune chimică timpurie, aliajul Hastelloy B s -a limitat strict la reducerea acizilor din cauza lipsei de crom.
1.2 HASTELLOY B -2 aliaj
În anii ’70, pentru a îmbunătăți sensibilitatea la coroziune intergranulară a aliajului Hastelloy B, a doua generație de Hastelloy B -2 (denumită în continuare aliajul B -2) a fost dezvoltată prin reducerea conținutului de carbon, silicon și fier. Reducerea conținutului de carbon și siliciu poate reduce semnificativ rata de precipitații și cantitatea de carbură de molibden și compuși intermetalici de nichel-molibden, precipitați în zona de sudură și afectată de căldură, reducând foarte mult sensibilitatea la corozionul intergranular, astfel încât, de asemenea Aplicații chimice.
Deși navele sudate B -2 nu necesită tratament termic post-sudură în anumite condiții media, acest fapt nu rezolvă problema, deoarece alte operații și anumite situații necesită tratament cu soluție, ceea ce este necesar și benefic; Factorii relevanți sunt următorii.
(1) B -2 aliaj trebuie tratat cu soluție după funcționarea la cald.
(2) Tratamentul soluției este adesea necesar după formarea la rece pentru a restabili plasticitatea și a reduce duritatea. Experiența pe teren arată că, dacă deformarea la rece este mai mică de aproximativ 7% din alungirea fibrelor exterioare, recoacerea nu este în general necesară.
(3) Tratamentul cu soluția materialelor formate la rece poate reduce posibilitatea unei zone afectate de căldură (HAZ), cauzată de sudarea ciclurilor termice.
(4) Tratamentul cu soluții poate reduce stresul rezidual; Stresul rezidual este un factor important în formarea fisurilor de coroziune a stresului (SCC). Deși fisurarea coroziunii stresului nu este de obicei o problemă pentru aliajul B -2, experiența a arătat că prezența deformării semnificative la rece în anumite medii crește susceptibilitatea la fisurarea coroziunii stresului. În mod similar, experiența de teren a arătat că deformarea pieselor tratate cu soluție mai mare de aproximativ 7% din alungirea fibrelor exterioare va reduce susceptibilitatea SCC.
(5) Tratamentul soluției poate îmbunătăți rezistența la coroziune a zonei de fuziune a sudurii și a zonei afectate de căldură.
Deși aliajul B -2 are o stabilitate termică bună și nu este la fel de bun ca aliajul Hastelloy B în fabricație, aliajul B -2 este un aliaj binar pur aproape de Ni-mo. Dacă rămâne în zona de sensibilizare la temperaturi medii de gradul 538-870 pentru o perioadă scurtă de timp, compușii intermetalici ni4MO (-fase) vor fi, de asemenea, precipitați rapid, determinând ductilitatea aliajului să scadă brusc, ceea ce face ca acesta să fie foarte dificil de prelucrat și format. Faza 4MO poate provoca fisurarea în timpul funcționării la cald (forjare, rulare la cald), fisură în timpul tratamentului soluției, fisurarea coroziunii la stres și îmbrățișarea în zona de sudare afectată de căldură, ceea ce face ca aliajul B -2 să aibă caracteristici fragile la temperaturi medii. Prin urmare, aliajul B -2 are o stabilitate termică mai bună decât HASTELLOY B -3 înlocuitori aliajului.
1.3 HASTELLOY B -3 aliaj
Hastelloy B-3 (hereinafter referred to as B-3) alloy is a third-generation nickel-molybdenum alloy that was launched on the market in the 1990s and patented in 2003. It is an upgraded version of B-2 alloy, the latest achievement of Hastelloy B series alloy. Este singurul aliaj de nichel-molibden utilizat pe scară largă de pe piață.
Cel mai mare avantaj al aliajului B -3 peste aliaj B -2 este faptul că poate menține o ductilitate bună chiar și după expunerea scurtă la temperatura medie. Deși expunerea scurtă la temperatura medie este adesea întâlnită în procesele de tratament termic legate de fabricație și chiar o expunere foarte scurtă la temperaturi, cum ar fi 700 de grade, poate provoca o îmbrățișare severă a aliajului B -2, B -3 aliaj va nu se va îmbogăți pentru o perioadă de timp până la câteva ore, arătând o rezistență semnificativ formând). Acest lucru se datorează optimizării speciale a compoziției din aliaj B -3, care încetinește reacția de precipitații în zona de temperatură medie (600-800 grad) pentru a forma faza intermetalică Ni3MO (fază), îmbunătățind dezavantajul B -2 că este ușor de precipitată la temperatură medie. Stabilitatea termică a aliajului B -3 în zona de temperatură medie este mult mai bună decât cea a aliajului B -2, ceea ce îmbunătățește foarte mult performanța de procesare la cald și are proprietăți mai bune de formare și sudare.
Proprietățile uniforme de coroziune ale aliajului B -3 sunt aceleași cu cele ale lui B -2. Aliajul B -3 are o rezistență mult îmbunătățită la pitting, fisurarea coroziunii stresului, coroziunea cuțitului și fisurarea de coroziune a zonei afectate de căldură în comparație cu B -2. Ca și în cazul aliajului B -2, B -3 nu este recomandat pentru utilizare în acizi cu săruri de fier sau cupru, deoarece acest lucru poate duce la o defecțiune rapidă a coroziunii aliajului.
Când acidul clorhidric vine în contact cu fierul și cuprul, reacționează chimic cu ele pentru a forma săruri de cupru ferric și divalent.
Deoarece aliajul B -3 este mai puțin predispus la precipitarea fazelor intermetalice dăunătoare la temperaturi moderate, acest lucru a îmbunătățit stabilitatea termică duce la o ductilitate mai mare decât b -2 aliaj sub toate tipurile de cicluri termice, reducând astfel problemele cu echipament de confecționare a aliajului B {2}}. Prin urmare, aliajul B -3 este potrivit pentru toate aplicațiile care au necesitat anterior utilizarea aliajului B -2 și pot fi utilizate direct în condiția sudată.
