Hastelloy C-276 alaşımı, son derece düşük silikon karbon içeriği nedeniyle korozyona dayanıklı bir alaşım olarak kabul edilen tungsten içeren bir nikel krom molibden alaşımıdır.
Çoğu aşındırıcı ortamın hem oksidasyon hem de indirgeme atmosferlerindeki performansı.
Çukurlaşma korozyonuna, çatlak korozyonuna ve gerilim korozyonuna karşı dirençlidir. Yüksek Mo ve Cr içeriği, alaşımı klorür iyonu korozyonuna dirençli hale getirir ve W elementi, korozyon direncini daha da artırır. Bu arada Hastelloy C-276 alaşımı, nemli klor gazı, hipoklorit ve klor dioksit çözeltilerinden kaynaklanan korozyona dirençli ve demir klorür ve bakır klorür gibi yüksek konsantrasyonlu klorür çözeltilerine karşı korozyon direncine sahip birkaç malzemeden biridir. Çeşitli konsantrasyonlarda sülfürik asit çözeltileri için uygundur, sıcak konsantre sülfürik asit çözeltilerine uygulanabilen birkaç malzemeden biridir.
Hastelloy C-276 alaşımının fiziksel özellikleri aşağıdaki gibidir:
Malzeme bileşimi: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * büyük bir marjı temsil eder
Yönetici standartları: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Yoğunluk: 8.90g/cm3
Hastelloy C-276 alaşımının kaynak performansı, sıradan östenitik paslanmaz çeliğinkine benzer. C-276'ye kaynak yapmak için bir kaynak yöntemini kullanmadan önce, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW), gaz metal ark kaynağı (GMAW), tozaltı gibi kaynakların ve Isıdan etkilenen bölgenin korozyon direncini azaltmak için önlemler alınmalıdır. ark kaynağı veya kaynakların ve Isıdan etkilenen bölgenin korozyon direncini azaltabilecek diğer kaynak yöntemleri. Ancak malzeme kaynaklarının ve ısıdan etkilenen bölgenin karbon içeriğini veya silikon içeriğini artırabilecek oksiasetilen kaynağı gibi kaynak yöntemleri uygun değildir [2].
Kaynaklı bağlantı formlarının seçimi, Hastelloy C-276 alaşımlı kaynak bağlantıları için ASME Kazan ve Basınçlı Kap Kodunun başarılı deneyimine atıfta bulunabilir.
Kaynak yivinin işlenmesi kolaydır, ancak işleme işi sertleştirecektir, bu nedenle işlenmiş yivi kaynak yapmadan önce cilalamak gerekir.
Termal çatlak oluşumunu önlemek için kaynak sırasında uygun ısı giriş hızı kullanılmalıdır.
Aşındırıcı ortamların büyük çoğunluğunda, Hastelloy C-276 alaşımı kaynaklı bileşenler şeklinde uygulanabilir. Bununla birlikte, son derece zorlu ortamlarda, C-276 malzemelerinin ve kaynak bileşenlerinin, iyi bir korozyon direnci elde etmek için çözelti ısıl işlemine tabi tutulması gerekir.
Hastelloy C-276 alaşımının kaynağı, kaynak malzemesi veya dolgu metali olarak kendisini kullanmayı seçebilir. Hastelloy C-276 alaşımının kaynaklarına diğer nikel bazlı alaşımlar veya paslanmaz çelik gibi bazı bileşenlerin eklenmesi gerekiyorsa ve bu kaynaklar aşındırıcı ortamlara maruz kalacaksa, kaynak için kullanılan kaynak çubuğu veya teli ana metale eşdeğer özelliklere sahip olmalıdır.
Hastelloy C-276 alaşımlı malzemenin katı çözelti ısıl işlemi iki işlem içerir:
1040 derecede ısıtma ~1150 derecede;
İki dakika içinde hızlı bir şekilde siyah duruma (yaklaşık 400 derece) soğutun, böylece işlenen malzeme iyi bir korozyon direncine sahip olur. Bu nedenle, Hastelloy C-276 alaşımına yalnızca gerilim giderme ısıl işlemi uygulanması etkisizdir. Isıl işlemden önce alaşım yüzeyindeki yağ lekeleri gibi ısıl işlem sürecinde karbon elementleri üretebilecek tüm kirler temizlenmelidir.
Hastelloy C-276 alaşımının yüzeyi, kaynak veya ısıl işlem sırasında alaşımdaki Cr içeriğini azaltan ve korozyon direncini etkileyen oksitler üretecektir. Bu nedenle yüzey temizliği gereklidir. Paslanmaz çelik bir tel fırça veya taşlama diski kullanabilir, ardından dekapaj için uygun oranlarda nitrik asit ve hidroflorik asit karışımına batırabilir ve ardından temiz suyla durulayabilirsiniz.
Test sonuçları ve analiz
Isıl işlem sıcaklığının C-276 alaşımlı boruların tane büyümesi üzerindeki etkisi. Soğuk haddelenmiş C-276 alaşımından dikişsiz boruların 1040~1200 derecede 10 dakika bekletildikten sonra boyuna mikro yapısı Şekil 1'de gösterilmektedir. Isıl işlemden sonra 1040~1200 derece aralığında olduğu görülmektedir. , C-276 alaşımının geri kazanımı ve yeniden kristalleştirilmesi tamamlandı. 1040 derecede ısıl işlemden sonra tane boyutu küçülür ve tanede çok sayıda ikiz bulunur. Isıl işlem sıcaklığı arttıkça taneler yavaş yavaş büyür; Isıl işlem sıcaklığı 1080~1160 derece arasında olduğunda, tane boyutu nispeten eşittir; 1200 derecede ısıl işlem sırasında, tek tek tanelerde önemli bir büyüme meydana geldi.
5, 10, 20 ve 30 dakikalık yalıtım sırasında ısıl işlem sıcaklığının C-276 alaşımının tane boyutuna etkisi. Aynı tutma süresi altında, ısıl işlem sıcaklığının artmasıyla tane boyutunun kademeli olarak arttığı ve tane büyümesinin eğiliminin aynı olduğu görülebilir. 1040 ile 1080 derece arasında değişen sıcaklıklarda tane büyümesi daha hızlı olurken, 1080 ile 1160 derece arasında yavaşlar ve 1160 ile 1200 derece arasında tekrar hızlanır.
Tane sınırı arayüz enerjisindeki azalma, tane büyümesi için ana itici güçtür. Tane büyümesi sürecinde, tane boyutundaki artış, toplam tane sınır alanındaki bir azalmaya karşılık gelir ve bu da sistemin toplam arayüz enerjisinde bir azalmaya neden olur. Tane büyüme hızı, tane sınırı geçiş mekanizmasıyla ilişkilidir ve tane sınırı geçiş hızı, bir termal aktivasyon süreci olan sıcaklıkla yakından ilişkilidir. Büyük açılı tane sınırı göç hızı M ve sıcaklık T arasındaki ilişki, Arre heni us ilişkisini (2426) karşılar, yani, M=Mg exp (- QR/T) denklemi: M. bir sabittir; Q, tane sınırı göçünün görünür aktivasyon enerjisidir, kJ/mol; R, gaz sabitidir, J/(mol · K); T termodinamik sıcaklıktır, K.
Tane sınırı hareket hızı v ile itici basınç P arasındaki ilişki şöyledir: v=MP, burada M, tane sınırı hareketliliğidir; Ve P=y,/D, burada y. arayüzey enerjisi ve D tane çapıdır. dD/dt'yi entegre ederek, D=y, Mt'nin denklem (1)'i denklem (2) ile değiştirdiği elde edilebilir ve t süresinin sabit olduğu varsayılarak, D '= A'nın bir sabit, A=y, M olduğu bir exp (- QR/T). Denklem (3)'ün her iki tarafının logaritması alındığında: InD=1/2InA-Q/( 2RT), burada Q, tane sınırı göçünün görünür aktivasyon enerjisidir, kJ/mol; R, gaz sabitidir, J/(mol · K); T termodinamik sıcaklıktır, K. InD'nin 1/T ile doğrusal bir ilişkisi olduğu görülebilir.
5-30 dakika boyunca 1040-1200 derecede yalıtımdan sonra C-276 alaşımlı dikişsiz boruların ortalama tane boyutunu hesaplayın ve Şekil 3'te gösterildiği gibi yukarıdaki denklem (4)'e göre regresyon analizi yapın. Şekil 3'ten, farklı tutma süreleri altındaki doğrusal uyum eğrilerinin yaklaşık olarak birbirine paralel olduğu görülebilir. Bu sonuca göre bekletme süresi 10 dakika olduğunda tane boyutu D ile ısıl işlem sıcaklığı T arasındaki ilişki: lnD=0.5lnA-1.887 × Denklem (5)'e göre, 1040-1200 derecede 10 dakikalık yalıtımdan sonra C-276 alaşımı için tane sınırı geçişinin görünür aktivasyon enerjisi 313.77kJ/mol'dür, bu, matris kafesindeki saf nikelin kendi kendine difüzyon aktivasyon enerjisinden daha yüksektir ( yaklaşık 285.1 kJ/mol) (27). Bunun başlıca nedeni, C-276 alaşımının daha fazla alaşım elementi içermesi, tane büyümesinin aktivasyon enerjisini arttırması ve tane büyümesini engellemesidir.
