סגסוגת Hastelloy תכונות חומר מיוחדות ומבוא
Hastelloy הוא סוג של סגסוגת על בסיס ניקל. כיום הוא מחולק לשלוש סדרות: B, C ו-G. הוא משמש בעיקר לקורוזיה חזקה שלא ניתן להשתמש בה ב-Cr-Ni או Cr-Ni-Mo נירוסטה על בסיס ברזל, חומרים לא מתכתיים וכו'. נעשה שימוש נרחב בנפט, תעשייה כימית, הגנת הסביבה ותחומים רבים אחרים בחו"ל. הציונים ומצבי השימוש האופייניים שלו מוצגים בטבלה שלהלן.
על מנת לשפר את העמידות בפני קורוזיה ותכונות העבודה הקרה והחמה של Hastelloy, Hastelloy ביצעה שלושה שיפורים עיקריים. תהליך הפיתוח הוא כדלקמן:
סדרת B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3
סדרת C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → C-2000(00Cr20Mo16)
סדרת G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)
החומרים הנפוצים ביותר כיום הם N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) ו-N06985 ( G-3). חומרי הדור השלישי N10675 (B-3), N10629 (B-4) ו-N06059 (C-59) נמצאים בשלב הקידום. בשל התקדמות הטכנולוגיה המטלורגית, הופיעו בשנים האחרונות מותגים מרובים של מה שנקרא "סופר נירוסטה" המכילה ~6% Mo, החליפו סגסוגות מסדרת G, וגרמו לירידה מהירה בייצור ובשימוש בסגסוגות מסדרת G.
1: סגסוגת Hastelloy B-2 (סגסוגת Hastelloy B-2)
1. עמידות בפני קורוזיה
סגסוגת Hastelloy B-2 היא סגסוגת Ni-Mo עם תכולת פחמן וסיליקון נמוכה במיוחד. זה מפחית את המשקעים של קרבידים ושלבים אחרים באזור הריתוך והחום, ובכך מבטיח שגם בתנאי ריתוך יש גם עמידות טובה בפני קורוזיה. כפי שכולנו יודעים, לסגסוגת Hastelloy B-2 יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה במדיות מפחיתות שונות והיא יכולה לעמוד בפני קורוזיה בכל טמפרטורה וריכוז של חומצה הידרוכלורית בלחץ רגיל. יש לו עמידות בפני קורוזיה מצוינת בחומצה גופרתית שאינה מחמצנת בריכוז בינוני ללא אוורור, ריכוזים שונים של חומצה זרחתית, חומצה אצטית בטמפרטורה גבוהה, חומצה פורמית וחומצות אורגניות אחרות, גזי חומצה ברום ומימן כלורי. במקביל, הוא גם עמיד בפני קורוזיה על ידי זרזי הלוגן. לכן, סגסוגת Hastelloy B-2 משמשת בדרך כלל במגוון תהליכים קשים של נפט וכימיקלים, כגון זיקוק וריכוז חומצה הידרוכלורית; אלקילציה של אתיל-בנזן וסינתזה אוקסו בלחץ נמוך של חומצה אצטית ותהליכי ייצור אחרים. עם זאת, הוא נמצא ביישום התעשייתי של סגסוגת Hastelloy B-2 במשך שנים רבות:
(1) לסגסוגת Hastelloy B-2 יש שני אזורי רגישות שיש להם השפעה ניכרת על עמידות בפני קורוזיה בין-גרגירית: אזור טמפרטורה גבוהה של 1200~1300 מעלות ואזור טמפרטורה בינוני של 550~900 מעלות;
(2) עקב הפרדת דנדריטים במתכת הריתוך ובאזור מושפע החום של סגסוגת Hastelloy B-2, שלבים בין-מתכתיים וקרבידים משקעים לאורך גבולות התבואה, מה שהופך אותם לרגישים יותר לקורוזיה בין-גרעינית;
(3) לסגסוגת Hastelloy B-2 יש יציבות תרמית ירודה בטמפרטורה בינונית. כאשר תכולת הברזל בסגסוגת Hastelloy B-2 יורדת מתחת ל-2%, הסגסוגת רגישה לטרנספורמציה של שלב הבטא (פאזה Ni4Mo, תרכובת בין-מתכתית מסודרת). כאשר הסגסוגת נשארת בטווח הטמפרטורות של 650 ~ 750 מעלות למשך זמן קצת יותר ארוך, השלב נוצר באופן מיידי. קיומו של פאזה מפחית את הקשיחות של סגסוגת Hastelloy B-2, מה שהופך אותה לרגישה לקורוזיית מתח, ואף גורם לסגסוגת Hastelloy B-2 להינזק במהלך ייצור חומרי גלם (כגון תהליך גלגול חם) ו תהליך ייצור ציוד (כגון ציוד מסגסוגת Hastelloy B-2 טיפול בחום כולל לאחר ריתוך) וסדקים של ציוד מסגסוגת Hastelloy B-2 בסביבת השירות. כיום, שיטת הבדיקה הסטנדרטית המיועדת על ידי המדינה שלי ומדינות אחרות ברחבי העולם לעמידות בפני קורוזיה בין-גרעינית של סגסוגת Hastelloy B-2 היא שיטת הלחץ הרגילה של חומצה הידרוכלורית, ושיטת ההערכה היא שיטת הירידה במשקל. מכיוון שסגסוגת Hastelloy B-2 היא סגסוגת עמידה בפני קורוזיה של חומצה הידרוכלורית, שיטת הלחץ הרגילה של חומצה הידרוכלורית רותחת אינה רגישה למדי לבדיקת נטיית הקורוזיה הבין-גרעינית של סגסוגת Hastelloy B-2. מוסדות מחקר מדעיים מקומיים השתמשו בשיטת חומצה הידרוכלורית בטמפרטורה גבוהה כדי לחקור את סגסוגת Hastelloy B-2 ומצאו שעמידות הסגסוגת Hastelloy B-2 לא רק תלויה בהרכב הכימי שלה, אלא גם תלויה בתרמי שלה. תהליך בקרת עיבוד. כאשר תהליך העיבוד התרמי נשלט בצורה לא נכונה, הגרגירים של סגסוגת Hastelloy B-2 לא רק גדלים, אלא גם שלב ה-Mo σ הגבוה יתקע בין הגרגרים. בשלב זה, עמידות הקורוזיה הבין-גרעינית של סגסוגת Hastelloy B-2 מופחתת באופן משמעותי. , בבדיקת חומצה הידרוכלורית בטמפרטורה גבוהה, עומק חריטת גבול התבואה של הצלחת בעלת הגרגירים הגסים והצלחת הרגילה נבדלה בערך פי שניים.
