1. Sastav i svojstva materijala
P: Šta je zapravo Hastelloy C kvadratna šipka i šta čini njen hemijski sastav jedinstvenim u poređenju sa standardnim šipkama od nerđajućeg čelika?
O: Hastelloy C kvadratna šipka je čvrst, izduženi komad metala kvadratnog poprečnog-presjeka, proizveden od Hastelloy C{1}}familije legura. Dok se "Hastelloy C" često kolokvijalno odnosi na najpoznatiju vrstu, C-276, porodica također uključuje varijante poput C-22 i C-2000.
Ono što ove šipke izdvaja od standardnog nehrđajućeg čelika 316 ili 304 je njihova namjerna, visoka koncentracija specifičnih elemenata dizajniranih za borbu protiv lokalizirane korozije.
Visok sadržaj molibdena: Hastelloy C-276 sadrži približno 15-17% molibdena. Ovo je znatno više od standardnog nerđajućeg čelika (2-3%). Molibden je primarni element odgovoran za otpornost na koroziju udubljenja i pukotina u redukcijskim kiselinama poput hlorovodonične kiseline.
Dodatak volframa: Uključivanje volframa (3-4%) radi u sinergiji sa molibdenom kako bi se poboljšala otpornost na neoksidirajuće kiseline.
Nisko ugljični i silicij: Ove legure obično imaju malo ugljika i silicijuma kako bi se minimiziralo stvaranje precipitata na granici zrna tokom zavarivanja. Ovo osigurava da kvadratna šipka zadrži otpornost na koroziju čak i u zoni -zahvaćenoj toplinom nakon proizvodnje.
Baza nikla: Za razliku od nerđajućeg čelika-baziranog na gvožđu, Hastelloy C je na bazi nikla-. Nikl pruža duktilnu matricu koja može zadržati velike količine legirajućih elemenata u otopini i nudi izuzetnu otpornost na pucanje izazvano hloridom-korozijom izazvanom naprezanjem, što je uobičajen način kvara za standardne kvadratne šipke od nehrđajućeg čelika u pomorskom okruženju.
2. Izazovi obrade
P: Zašto se obrada Hastelloy C kvadratne šipke smatra teškom, i koje strategije bi mašinske radionice trebale koristiti da bi postigle precizne dimenzije?
O: Mašinska obrada Hastelloy C kvadratnih šipki je notorno teška zbog fenomena koji se zove brzo očvršćavanje. Za razliku od mekog čelika, koji se lako reže, Hastelloy se gotovo trenutno stvrdne pod toplinom i pritiskom reznog alata. Ako alat ostane na površini ili se lagano posječe, trljat će se o stvrdnuti materijal, što će dovesti do zastakljivanja, prekomjerne topline i prijevremenog kvara alata.
Da bi se kvadratna šipka uspješno obradila u komponentu, trgovine se moraju pridržavati određenih strategija:
Teški rezovi: Tehnika "kljucanja" koja se koristi za meke metale ovdje je neefikasna. Strojevi moraju koristiti dovoljno veliku dubinu rezanja da bi dobiliispodprethodno obrađeni{0}}očvrsnuti sloj iz prethodnog prolaza.
Oštri alati: Alati moraju uvijek biti oštri. Tupi alati stvaraju trenje, koje stvara toplinu i ubrzava očvršćavanje. Alati od tvrdog metala su standardna preporuka zbog svoje sposobnosti da zadrže tvrdoću na visokim temperaturama.
Male površinske brzine: Iako brzina pomaka može biti agresivna, brzina vretena (RPM) se obično održava nižom nego za čelik kako bi se kontroliralo stvaranje topline u zoni reza.
Čvrsto podešavanje: Kvadratna šipka i mašina moraju biti apsolutno čvrsti. Svaka vibracija ili klepetanje će uzrokovati mikro-zavarivanje alata za materijal ili odbijanje, što će opet dovesti do očvršćavanja.
3. Toplinska obrada i žarenje
P: Da li Hastelloy C kvadratna šipka zahtijeva termičku obradu nakon zavarivanja ili hladnog rada i koja je svrha ovog procesa?
O: Da, u mnogim slučajevima Hastelloy C kvadratna šipka zahtijeva žarenje otopinom nakon vrućeg oblikovanja, hladnog rada (poput pretjeranog savijanja) ili zavarivanja, posebno ako će komponenta biti izložena jako korozivnom okruženju.
Kada se Hastelloy C zagreje do opsega zavarivanja (800 stepeni F do 1800 stepeni F), može istaložiti sekundarne faze, kao što su intermetalne faze (Mu i P) ili karbidi. Dok je legura dizajnirana da bude "-zavarena" tolerantna u poređenju sa starijim materijalima, značajan unos topline može stvoriti lokalizirane zone osiromašene elementima koji se bore protiv korozije{4}}.
Proces žarenja otopinom uključuje zagrijavanje kvadratne šipke na visoku temperaturu (obično 2050 stepeni F do 2150 stepeni F ili 1120 stepeni do 1175 stepeni).
Cilj: Otopiti sve istaložene karbide ili štetne intermetalne faze natrag u čvrstu otopinu.
Brzo gašenje: šipka se tada mora brzo ugasiti (obično u vodi). Ovo brzo hlađenje "zamrzava" mikrostrukturu, osiguravajući da svi elementi otporni na koroziju-ostanu ravnomjerno raspoređeni. Ako se šipka presporo hladi, ponovo će se formirati precipitati.
Kada je potrebno: Dok se mali zavari na tankim profilima C-276 mogu koristiti u stanju zavarivanja, kvadratne šipke koje se koriste kao strukturni nosači u hemijskim reaktorima ili teške prirubnice se gotovo uvijek žare otopinom nakon kovanja kako bi se obnovila potpuna otpornost na koroziju i duktilnost.
4. Primjena u odsumporavanju dimnih plinova (FGD)
P: Projektiram potporne strukture za čistač za odsumporavanje dimnih plinova. Zašto su Hastelloy C kvadratne šipke specificirane preko dupleks nehrđajućeg čelika za ovu primjenu?
O: U sistemima za odsumporavanje dimnih gasova (FGD)-koji se koriste za uklanjanje sumpor-dioksida iz izduvnih gasova elektrane-okolina je "hemijski koktel" sumporne kiseline, hlorida i fluorida na različitim temperaturama. Dok Duplex nehrđajući čelik (poput 2205) nudi dobru čvrstoću, podložni su hloridnim udubljenjima u okruženjima s niskim-pH, visokim-hloridima koji se nalaze u suspenziji za čišćenje.
Hastelloy C kvadratne šipke (posebno C-276 ili C-22) su specificirane za kritične potporne strukture i grede za uklanjanje magle u FGD sistemima iz nekoliko razloga:
Otpornost na hloride: Visok sadržaj nikla i molibdena pruža skoro{0}}imunitet na koroziju izazvanu hloridima-koroziju i pukotine. U scruberu, nivoi hlorida se mogu koncentrirati ispod naslaga ili zaptivki, brzo razbijajući manje legure.
Otpornost na sumpornu kiselinu: Kako se dimni gas hladi, sumpor dioksid se pretvara u sumpornu kiselinu. Hastelloy C ima odličnu otpornost na sumpornu kiselinu u širokom rasponu koncentracija i temperatura.
Integritet pod opterećenjem: Kvadratne šipke se često koriste kao strukturne rešetke ili potpore. Ako bi Duplex greda propala, korozija bi mogla djelovati kao podizač naprezanja, što bi dovelo do kvara zbog zamora. Hastelloy održava svoj površinski integritet, osiguravajući dugoročnu-sigurnost strukture u ovom agresivnom okruženju.
5. Standardi i nabavke
P: Kada kupujem Hastelloy C-276 kvadratne šipke, koje standarde proizvodnje i certifikate za ispitivanje trebam zahtijevati da bih osigurao da je materijal originalan i prikladan za primjenu u posudama pod pritiskom?
O: Kupovina Hastelloy četvrtastih šipki zahtijeva striktno pridržavanje međunarodnih standarda kako bi se izbjegao falsifikovani ili loš{0}} materijal. Prilikom nabavke treba navesti sljedeće:
ASTM standard: Primarna specifikacija za Hastelloy C-276 bar (uključujući okrugle, kvadratne i ravne) je ASTM B574 (Standardna specifikacija za šipke od legure nikla). Za ploču koja se koristi za rezanje na kvadrate, to bi bio ASTM B575.
UNS broj: Materijal mora biti identifikovan kao UNS N10276 (za C-276) ili UNS N06022 (za C-22). Ovo je univerzalni sistem numerisanja za metale.
PMI testiranje: Zahtijeva pozitivnu identifikaciju materijala (PMI) . Ručni XRF pištolj treba koristiti na pravoj kvadratnoj šipki da bi se provjerila kemija, posebno kritični sadržaj molibdena (Mo) i volframa (W). Ovo osigurava da fabrika ne isporučuje leguru nikla niže-klase.
Mehanička ispitivanja: Za kritične primjene, zatražite certificirani izvještaj o ispitivanju mlina (MTR) koji pokazuje zateznu čvrstoću, granicu tečenja i izduženje. Za kvadratne šipke koje se koriste u strukturalnim ulogama, osigurajte da je tvrdoća unutar specifikacije (obično Rb 100 max ili ekvivalentno) kako biste osigurali da šipka nije previše lomljiva zbog nepravilne toplinske obrade.
Tolerancije dimenzija: Odredite da li je šipka vruća-gotova ili hladno{1}}završena. Hladno gotove -kvadratne šipke nude uže tolerancije dimenzija i bolju završnu obradu površine za obradu, dok se -vruće gotove šipke često koriste za veće dijelove gdje će obradom ukloniti ljusku.
