Proprietà speciali dei materiali e introduzione della lega Hastelloy
Lega Hastelloy
I. Introduzione
Hastelloy è un tipo di lega a base di nichel. Attualmente è diviso in tre serie: B, C e G. Viene utilizzato principalmente per la corrosione forte che non può essere utilizzata in acciaio inossidabile Cr-Ni o Cr-Ni-Mo a base di ferro, materiali non metallici, ecc. è stato ampiamente utilizzato nel petrolio, nell'industria chimica, nella protezione ambientale e in molti altri campi all'estero. I suoi gradi e le situazioni tipiche di utilizzo sono mostrati nella tabella seguente.
Per migliorare la resistenza alla corrosione e le proprietà di lavorazione a freddo e a caldo di Hastelloy, Hastelloy ha apportato tre importanti miglioramenti. Il processo di sviluppo è il seguente:
Serie B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Serie C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
Serie G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
I materiali attualmente più utilizzati sono N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) e N06985 ( G-3). I materiali di terza generazione N10675 (B-3), N10629 (B-4) e N06059 (C-59) sono in fase di promozione. A causa del progresso della tecnologia metallurgica, negli ultimi anni sono apparse numerose marche del cosiddetto "super acciaio inossidabile" contenente circa il 6% di Mo, in sostituzione delle leghe della serie G, causando un rapido declino nella produzione e nell'uso delle leghe della serie G.
2. Composizione chimica tipica della lega Hastelloy
3. Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche dell'Hastelloy sono eccezionali. Ha le caratteristiche di elevata resistenza ed elevata tenacità, quindi è difficile da lavorare. Inoltre, la sua tendenza all'incrudimento è estremamente forte. Quando il tasso di deformazione raggiunge il 15%, è circa 18-8 il doppio di quello dell'acciaio inossidabile. Hastelloy ha anche una zona di sensibilizzazione a temperatura media e la sua tendenza alla sensibilizzazione aumenta con l'aumento del tasso di deformazione. Quando la temperatura è elevata, Hastelloy assorbe facilmente gli elementi dannosi, provocando una diminuzione delle sue proprietà meccaniche e della resistenza alla corrosione.
4. Leghe Hastelloy comunemente usate
1: Lega Hastelloy B-2 (lega Hastelloy B-2)
1. Resistenza alla corrosione
La lega Hastelloy B-2 è una lega Ni-Mo con un contenuto estremamente basso di carbonio e silicio. Riduce la precipitazione di carburi e altre fasi nella zona di saldatura e alterata dal calore, garantendo così una buona resistenza alla corrosione anche in condizioni di saldatura. Come tutti sappiamo, la lega Hastelloy B-2 ha un'eccellente resistenza alla corrosione in vari mezzi riducenti e può resistere alla corrosione a qualsiasi temperatura e concentrazione di acido cloridrico a pressione normale. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione in acido solforico non ossidante a media concentrazione non aerato, varie concentrazioni di acido fosforico, acido acetico ad alta temperatura, acido formico e altri acidi organici, acido bromico e gas di acido cloridrico. Allo stesso tempo è anche resistente alla corrosione dei catalizzatori alogeni. Pertanto, la lega Hastelloy B-2 viene solitamente utilizzata in una varietà di processi chimici e petroliferi aggressivi, come la distillazione e la concentrazione dell'acido cloridrico; l'alchilazione dell'etilbenzene e la ossosintesi a bassa pressione dell'acido acetico e altri processi produttivi. Tuttavia, da molti anni si trova nell'applicazione industriale della lega Hastelloy B-2:
(1) La lega Hastelloy B-2 ha due zone di sensibilizzazione che hanno un impatto considerevole sulla resistenza alla corrosione intergranulare: una zona ad alta temperatura di 1200~1300 gradi e una zona a temperatura media di 550~900 gradi;
(2) A causa della segregazione dei dendriti nel metallo saldato e nella zona alterata dal calore della lega Hastelloy B-2, le fasi intermetalliche e i carburi precipitano lungo i bordi dei grani, rendendoli più sensibili alla corrosione intergranulare;
(3) La lega Hastelloy B-2 ha una scarsa stabilità termica a temperatura media. Quando il contenuto di ferro nella lega Hastelloy B-2 scende al di sotto del 2%, la lega è sensibile alla trasformazione della fase beta (cioè la fase Ni4Mo, un composto intermetallico ordinato). Quando la lega rimane nell'intervallo di temperatura compreso tra 650 e 750 gradi per un periodo leggermente più lungo, la fase viene generata istantaneamente. L'esistenza della fase riduce la tenacità della lega Hastelloy B-2, rendendola sensibile alla tensocorrosione e causa persino danni alla lega Hastelloy B-2 durante la produzione delle materie prime (come il processo di laminazione a caldo) e processo di produzione delle apparecchiature (come il trattamento termico complessivo post-saldatura delle apparecchiature in lega Hastelloy B-2) e crepe nelle apparecchiature in lega Hastelloy B-2 nell'ambiente di servizio. Al giorno d'oggi, il metodo di prova standard designato dal mio paese e da altri paesi in tutto il mondo per la resistenza alla corrosione intergranulare della lega Hastelloy B-2 è il metodo dell'acido cloridrico con ebollizione a pressione normale e il metodo di valutazione è il metodo della perdita di peso. Poiché la lega Hastelloy B-2 è una lega resistente alla corrosione dell'acido cloridrico, il metodo dell'acido cloridrico con ebollizione a pressione normale è abbastanza insensibile per testare la tendenza alla corrosione intergranulare della lega Hastelloy B-2. Gli istituti di ricerca scientifica nazionali hanno utilizzato il metodo dell'acido cloridrico ad alta temperatura per studiare la lega Hastelloy B-2 e hanno scoperto che la resistenza alla corrosione della lega Hastelloy B-2 non dipende solo dalla sua composizione chimica, ma dipende anche dalla sua resistenza termica processo di controllo del trattamento. Quando il processo di trattamento termico non viene controllato correttamente, i grani della lega Hastelloy B-2 non solo crescono, ma tra i grani precipita anche la fase ad alto contenuto di Mo σ. In questo momento, la resistenza alla corrosione intergranulare della lega Hastelloy B-2 diminuisce in modo significativo. , nel test dell'acido cloridrico ad alta temperatura, la profondità di incisione dei bordi dei grani della piastra a grana grossa e della piastra normale differiva di circa il doppio.
