Особые свойства и введение сплава хастеллой
Введение
Хастеллой — это разновидность сплава на основе никеля. В настоящее время он разделен на три серии: B, C и G. В основном он используется при сильной коррозии, которую нельзя использовать в нержавеющей стали Cr-Ni или Cr-Ni-Mo на основе железа, неметаллических материалах и т. д. широко используется в нефтяной, химической промышленности, охране окружающей среды и во многих других областях за рубежом.
Чтобы улучшить коррозионную стойкость, а также свойства хастеллоя при холодной и горячей обработке, компания Hastelloy внесла три основных усовершенствования. Процесс разработки выглядит следующим образом:
Серия B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Серия C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → С-2000(00Cr20Mo16)
Серия G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
В настоящее время наиболее широко используемыми материалами являются N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) и N06985 ( Г-3). Материалы третьего поколения N10675 (B-3), N10629 (B-4) и N06059 (C-59) находятся на стадии продвижения. Благодаря развитию металлургических технологий в последние годы появилось несколько марок так называемой «супернержавеющей стали», содержащей ~ 6% Mo, которая заменила сплавы серии G, что привело к быстрому сокращению производства и использования сплавов серии G.
Производство и термообработка
1: Нагрев. Для сплава Hastelloy B-2 очень важно поддерживать чистоту поверхности и защищать ее от загрязнений до и во время нагрева. Сплав Hastelloy B-2 станет хрупким при нагревании в среде, содержащей серу, фосфор, свинец или другие металлические примеси с низкой температурой плавления. Основными источниками этих загрязнений являются отметки маркеров, краска, указывающая температуру, жир и жидкости, дым. Этот дымовой газ должен содержать мало серы; например: содержание серы в природном газе и сжиженном нефтяном газе не превышает 0,1%, содержание серы в городском воздухе не превышает 0,25 г/м3, а содержание серы в топливе масло не превышает 0.5% соответствует требованиям. Газовая среда нагревательной печи должна быть нейтральной или слабовосстановительной средой и не может колебаться между окислительной и восстановительной средой. Пламя в печи не может напрямую воздействовать на сплав Hastelloy B-2. При этом материал должен быть нагрет до необходимой температуры с наибольшей скоростью нагрева, а это означает, что сначала необходимо поднять температуру нагревательной печи до необходимой температуры, а затем материал необходимо поместить в печь для нагрева. .
2: Горячая обработка: сплав Hastelloy B-2 может подвергаться горячей обработке в диапазоне 900–1160 градусов и после обработки должен быть закален водой. Для обеспечения наилучшей коррозионной стойкости после горячей обработки следует проводить отжиг.
3: Холодная обработка. Холоднообрабатываемый сплав Hastelloy B-2 должен пройти обработку твердым раствором. Поскольку она имеет гораздо более высокую скорость деформационного упрочнения, чем аустенитная нержавеющая сталь, необходимо тщательно продумать оборудование для формовки. Если выполняется процесс холодной штамповки, необходим межстадийный отжиг. При деформации холодной обработки более 15% перед использованием требуется обработка раствором.
4: Термическая обработка: температура термообработки твердого раствора должна контролироваться в пределах 1060–1080 градусов, после чего следует закалка водяным охлаждением или быстрое воздушное охлаждение, когда толщина материала превышает 1,5 мм, чтобы получить наилучшую коррозионную стойкость. Во время любой операции нагрева необходимо соблюдать меры предосторожности по очистке поверхности материала. При термообработке материалов или деталей оборудования из Хастеллоя следует обратить внимание на следующие вопросы: Чтобы предотвратить деформацию деталей оборудования при термообработке, следует использовать усиливающие кольца из нержавеющей стали; температура загрузки печи, время нагрева и охлаждения должны строго контролироваться; перед загрузкой печи проводится термообработка деталей, проводится предварительная обработка для предотвращения возникновения термических трещин; после термообработки термообработанные детали имеют 100% PT; Если в процессе термообработки возникают термические трещины, которые необходимо устранить после полировки и устранения, необходимо использовать специальный процесс ремонтной сварки.
5: Удаление накипи: оксиды на поверхности сплава Hastelloy B-2 и пятна возле сварных швов необходимо отполировать тонким шлифовальным кругом. Поскольку сплав Hastelloy B-2 относительно чувствителен к окислительным средам, в процессе травления будет выделяться больше азотсодержащих газов.
6: Обработка сплава Хастеллой B-2 должна проводиться в отожженном состоянии, и должно быть достигнуто четкое понимание его деформационного упрочнения. Например, по сравнению со стандартной аустенитной нержавеющей сталью необходимо использовать более низкую скорость резания поверхности. Для закаленного слоя следует использовать большую подачу и поддерживать инструмент в непрерывном рабочем состоянии.
7: Металл сварного шва и зона термического влияния сплава Hastelloy B-2 склонны к выделению фазы, что приводит к истощению молибдена, что приводит к межкристаллитной коррозии. Поэтому процесс сварки сплава Hastelloy B-2 должен быть тщательно разработан и строго контролироваться. . Общий процесс сварки следующий: сварочный материал — ЭРНи-Мо7; метод сварки GTAW; температура между слоями контролируется не более 120 градусов; диаметр сварочной проволоки φ2,4, φ3,2; сварочный ток составляет 90~150А. При этом перед сваркой сварочная проволока, пазы свариваемых деталей и прилегающие детали должны быть обеззаражены и обезжирены. Теплопроводность сплава Hastelloy B-2 намного меньше, чем у стали. Если выбрана одна V-образная канавка, угол канавки должен составлять около 70 градусов и следует использовать более низкое тепловложение. Термическая обработка после сварки может устранить остаточные напряжения и улучшить стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.
