Сплавта Hastelloy C-276 е никел-хром-молибденова сплав, съдържаща волфрам, която се счита за устойчива на корозия сплав поради изключително ниското си съдържание на силициев въглерод.
Ефективността на повечето корозивни среди както в окислителна, така и в редукционна атмосфера.
Има устойчивост на точкова корозия, корозия на пукнатини и корозия под напрежение. Високото съдържание на Mo и Cr прави сплавта устойчива на корозия с хлоридни йони, а W елементът допълнително подобрява устойчивостта на корозия. Междувременно сплавта Hastelloy C-276 е един от малкото материали, които са устойчиви на корозия от влажен хлорен газ, хипохлорит и разтвори на хлорен диоксид и има устойчивост на корозия на хлоридни разтвори с висока концентрация, като железен хлорид и меден хлорид. Подходящ за различни концентрации на разтвори на сярна киселина, той е един от малкото материали, които могат да се прилагат към горещи концентрирани разтвори на сярна киселина.
Физическите свойства на сплавта Hastelloy C-276 са следните:
Състав на материала: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * представлява голям марж
Изпълнителни стандарти: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Плътност: 8.90g/cm3
Заваръчните характеристики на сплавта Hastelloy C-276 са подобни на тези на обикновената аустенитна неръждаема стомана. Преди да използвате заваръчен метод за заваряване на C-276, трябва да се вземат мерки за намаляване на корозионната устойчивост на заваръчните шевове и зоната, засегната от топлина, като заваряване с газова волфрамова дъга (GTAW), електродъгово заваряване с газ и метал (GMAW), потопено електродъгово заваряване или други методи на заваряване, които могат да намалят корозионната устойчивост на заваръчните шевове и зоната, засегната от топлина. Въпреки това, методи на заваряване като заваряване с оксиацетилен, които могат да увеличат съдържанието на въглерод или съдържанието на силиций в заваръчните шевове на материала и зоната, засегната от топлина, не са подходящи [2].
Изборът на форми за заваръчни съединения може да се позовава на успешния опит на ASME за котли и съдове под налягане за заваръчни съединения от сплав Hastelloy C-276.
Заваръчният жлеб се обработва лесно, но механичната обработка ще доведе до втвърдяване при работа, така че е необходимо да се полира обработеният жлеб преди заваряване.
По време на заваряване трябва да се използва подходяща скорост на подаване на топлина, за да се предотврати генерирането на термични пукнатини.
В по-голямата част от корозивните среди сплавта Hastelloy C-276 може да се прилага под формата на заварени компоненти. Въпреки това, в изключително тежки среди, C-276 материалите и заваръчните компоненти трябва да бъдат подложени на топлинна обработка с разтвор, за да се постигне добра устойчивост на корозия.
Заваряването на сплав Hastelloy C-276 може да избере да се използва като заваръчен материал или добавъчен метал. Ако се изисква добавяне на определени компоненти към заваръчните шевове на сплав Hastelloy C-276, като други сплави на основата на никел или неръждаема стомана, и тези заварки ще бъдат изложени на корозивна среда, тогава заваръчният прът или телта, използвани за заваряване трябва да има свойства, еквивалентни на основния метал.
Термичната обработка на твърд разтвор на материал от сплав Hastelloy C-276 включва два процеса:
Нагряване при 1040 градуса ~1150 градуса;
Бързо охладете до черно състояние (около 400 градуса) в рамките на две минути, така че обработеният материал да има добра устойчивост на корозия. Следователно извършването само на топлинна обработка за облекчаване на напрежението върху сплав Hastelloy C-276 е неефективно. Преди топлинна обработка трябва да се почистят всички замърсявания, като маслени петна по повърхността на сплавта, които могат да произведат въглеродни елементи по време на процеса на топлинна обработка.
Повърхността на сплавта Hastelloy C-276 ще произведе оксиди по време на заваряване или термична обработка, което намалява съдържанието на Cr в сплавта и влияе върху нейната устойчивост на корозия. Следователно е необходимо повърхностно почистване. Можете да използвате телена четка от неръждаема стомана или шлифовъчно колело, след което да го потопите в смес от подходящи пропорции на азотна киселина и флуороводородна киселина за ецване и след това да го изплакнете с чиста вода.
Резултати от теста и анализ
Ефектът от температурата на топлинна обработка върху растежа на зърната на тръби от сплав C-276. Надлъжната микроструктура на безшевни тръби от студено валцована сплав C-276 след задържане при 1040~1200 градуса за 10 минути е показана на Фигура 1. Може да се види, че след термична обработка в диапазона от 1040~1200 градуса , възстановяването и рекристализацията на сплав C-276 са завършени. След топлинна обработка при 1040 градуса, размерът на зърното е по-малък и има голям брой близнаци в зърното. С повишаване на температурата на топлинна обработка зърната постепенно нарастват; Когато температурата на термична обработка е между 1080 ~ 1160 градуса, размерът на зърното е относително равномерен; По време на топлинна обработка при 1200 градуса се наблюдава значително нарастване на отделни зърна.
Ефектът от температурата на термична обработка върху размера на зърната на сплав C-276 по време на изолация за 5, 10, 20 и 30 минути. Може да се види, че при същото време на задържане размерът на зърното постепенно се увеличава с повишаване на температурата на топлинна обработка и тенденцията на растеж на зърното е същата. При температури в диапазона от 1040 до 1080 градуса растежът на зърното е по-бърз, докато се забавя в диапазона от 1080 до 1160 градуса и се ускорява отново при температури в диапазона от 1160 до 1200 градуса.
Намаляването на енергията на границата на зърното е основната движеща сила за растежа на зърното. По време на процеса на растеж на зърното, увеличаването на размера на зърното съответства на намаляване на общата гранична площ на зърното, което води до намаляване на общата интерфейсна енергия на системата. Скоростта на растеж на зърното е свързана с механизма на миграция на границата на зърното, а скоростта на миграция на границата на зърното е тясно свързана с температурата, която е процес на термично активиране. Връзката между скоростта на миграция на границата на зърното с голям ъгъл M и температурата T удовлетворява зависимостта на Arrehenius (2426), т.е. уравнението M=Mg exp (- QR/T): M. е константа; Q е привидната енергия на активиране на миграцията на границата на зърното, kJ/mol; R е газовата константа, J/(mol · K); T е термодинамичната температура, K.
Връзката между скоростта на движение на границата на зърното v и задвижващия натиск P е: v=MP, където M е подвижността на границата на зърното; И P=y,/D, където y. е междуфазната енергия и D е диаметърът на зърното. Чрез интегриране на dD/dt може да се получи, че D=y, Mt замества уравнение (1) с уравнение (2) и ако приемем, че времето t е постоянно, може да се получи, че D '= A exp (- QR/T), където A е константа, A=y, M. Вземайки логаритъм от двете страни на уравнение (3), може да се получи: InD=1/2InA-Q/( 2RT), където Q е привидната енергия на активиране на миграцията на границата на зърното, kJ/mol; R е газовата константа, J/(mol · K); T е термодинамичната температура, K. Може да се види, че InD има линейна връзка с 1/T.
Изчислете средния размер на зърното на безшевни тръби от сплав C-276 след изолация при 1040-1200 степен за 5-30 минути и извършете регресионен анализ съгласно уравнение (4) по-горе, както е показано на Фигура 3. От фигура 3 може да се види, че линейните криви на напасване при различни времена на задържане са приблизително успоредни една на друга. Съгласно този резултат, когато времето на задържане е 10 минути, връзката между размера на зърното D и температурата на термична обработка Т е: lnD=0.5lnA-1.887 × Съгласно уравнение (5), привидната енергия на активиране на миграцията на границите на зърната за C-276 сплав след 10 минути изолация при 1040-1200 степен е 313,77kJ/mol, което е по-високо от енергията на активиране на самодифузия на чистия никел в решетката на матрицата ( около 285.1kJ/mol) (27). Това е главно защото сплавта C-276 съдържа повече легиращи елементи, увеличавайки енергията на активиране на растежа на зърното и инхибирайки растежа на зърното.
