Vlastnosti speciálních materiálů slitiny Hastelloy a úvod
Hastelloy je druh slitiny na bázi niklu. V současné době se dělí do tří řad: B, C a G. Používá se především pro silnou korozi, kterou nelze použít v Cr-Ni nebo Cr-Ni-Mo nerezové oceli na bázi železa, nekovových materiálech atd. je široce používán v ropě, chemickém průmyslu, ochraně životního prostředí a mnoha dalších oborech v zahraničí. Jeho třídy a typické situace použití jsou uvedeny v tabulce níže.
Aby se zlepšila odolnost proti korozi a pracovní vlastnosti Hastelloy za studena a za tepla, provedla společnost Hastelloy tři hlavní vylepšení. Proces vývoje je následující:
Řada B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
Řada C: C → C{0}}(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
Řada G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
Nejpoužívanějšími materiály v současnosti jsou N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) a N06985 ( G-3). Materiály třetí generace N10675 (B-3), N10629 (B-4) a N06059 (C-59) jsou ve fázi propagace. Díky pokroku v metalurgické technologii se v posledních letech objevilo několik značek takzvané "super nerezové oceli" obsahující ~ 6% Mo, které nahradily slitiny řady G, což způsobilo rychlý pokles výroby a použití slitin řady G.
1: Slitina Hastelloy B-2 (slitina Hastelloy B-2)
1. Odolnost proti korozi
Slitina Hastelloy B-2 je slitina Ni-Mo s extrémně nízkým obsahem uhlíku a křemíku. Snižuje srážení karbidů a dalších fází ve svaru a tepelně ovlivněné zóně, čímž zajišťuje, že i za podmínek svařování má také dobrou odolnost proti korozi. Jak všichni víme, slitina Hastelloy B-2 má vynikající odolnost proti korozi v různých redukčních médiích a může odolat korozi při jakékoli teplotě a koncentraci kyseliny chlorovodíkové za normálního tlaku. Má vynikající odolnost proti korozi v neprovzdušňované středně koncentrované neoxidační kyselině sírové, různých koncentracích kyseliny fosforečné, vysokoteplotní kyselině octové, kyselině mravenčí a dalších organických kyselinách, kyselině bromité a plynech chlorovodíku. Zároveň je také odolný vůči korozi halogenovými katalyzátory. Slitina Hastelloy B-2 se proto obvykle používá v různých drsných ropných a chemických procesech, jako je destilace a koncentrace kyseliny chlorovodíkové; alkylace ethylbenzenu a nízkotlaká oxosyntéza kyseliny octové a další výrobní procesy. V průmyslové aplikaci slitiny Hastelloy B-2 se však vyskytuje již mnoho let:
(1) Slitina Hastelloy B-2 má dvě zóny senzibilizace, které mají značný vliv na odolnost proti mezikrystalové korozi: vysokoteplotní zónu 1200~1300 stupňů a zónu střední teploty 550~900 stupňů;
(2) V důsledku segregace dendritů ve svarovém kovu a tepelně ovlivněné zóně slitiny Hastelloy B-2 se intermetalické fáze a karbidy vysrážejí podél hranic zrn, což je činí citlivějšími na mezikrystalovou korozi;
(3) Slitina Hastelloy B-2 má špatnou tepelnou stabilitu při střední teplotě. Když obsah železa ve slitině Hastelloy B-2 klesne pod 2 %, slitina je citlivá na transformaci beta fáze (fáze Ni4Mo, uspořádaná intermetalická sloučenina). Když slitina zůstane v teplotním rozsahu 650~750 stupňů o něco déle, fáze se generuje okamžitě. Existence fáze snižuje houževnatost slitiny Hastelloy B-2, díky čemuž je citlivá na korozi pod napětím, a dokonce způsobuje poškození slitiny Hastelloy B-2 během výroby suroviny (jako je proces válcování za tepla) a proces výroby zařízení (např. zařízení ze slitiny Hastelloy B-2 po celkovém tepelném zpracování po svařování) a zařízení ze slitiny Hastelloy B-2 praskne v provozním prostředí. V současné době je standardní zkušební metodou, kterou určila moje země a další země po celém světě pro odolnost slitiny Hastelloy B-2 vůči mezikrystalové korozi, metoda kyseliny chlorovodíkové s normálním tlakem varu a metoda hodnocení je metoda snižování hmotnosti. Vzhledem k tomu, že slitina Hastelloy B-2 je slitina odolná vůči korozi kyselinou chlorovodíkovou, metoda kyseliny chlorovodíkové za normálního tlaku vařící se při testování sklonu slitiny Hastelloy B-2 k mezikrystalové korozi je zcela necitlivá. Domácí vědecko-výzkumné instituce použily ke studiu slitiny Hastelloy B-2 vysokoteplotní metodu kyseliny chlorovodíkové a zjistily, že korozní odolnost slitiny Hastelloy B-2 nezávisí pouze na jejím chemickém složení, ale závisí také na jejím tepelném proces kontroly zpracování. Když je proces tepelného zpracování nesprávně řízen, zrna slitiny Hastelloy B-2 nejen rostou, ale také se mezi zrny vysráží fáze s vysokým Mo σ. V tomto okamžiku je odolnost slitiny Hastelloy B-2 vůči mezikrystalové korozi výrazně snížena. , ve vysokoteplotní zkoušce kyselinou chlorovodíkovou se hloubka leptání hranice zrn u hrubozrnné desky a normální desky lišila asi dvakrát.
