Сплавы никель-хром-молибденовые.
Он разработан для использования в условиях сильной коррозионной среды, которую не могут выдержать такие материалы, как нержавеющая сталь на основе железа Cr-Ni или Cr-Ni-Mo, а также неметаллические материалы.
III, Марки Хастеллоя
Различные марки Hastelloy имеют разный химический состав. Их физические свойства, коррозионная стойкость, обрабатываемость и области применения различны.
Марки Hastelloy включают следующие марки:
| Название класса |
Описание |
| Хастеллой Б-2 |
Отличная коррозионная стойкость в восстановительных средах. |
| Хастеллой Б-3 |
Усовершенствованная версия B-2 с превосходной коррозионной стойкостью к соляной кислоте любой температуры и концентрации. |
| Хастеллой С-4 |
Он обладает лучшей термической стабильностью, хорошей прочностью и коррозионной стойкостью при температуре 650–1040 градусов по Цельсию. |
| Хастеллой С-22 |
Он имеет лучшую однородную коррозионную стойкость, чем C-4 и C-276 в окислительных средах, и отличную стойкость к локальной коррозии. |
| Хастеллой С-276 |
Обладает лучшей стойкостью к окислительной и умеренно восстановительной коррозии, а также отличной стойкостью к коррозии под напряжением. |
| Хастеллой С-2000 |
Самый универсальный коррозионно-стойкий сплав с превосходной стойкостью к равномерной коррозии как в окислительных, так и в восстановительных средах. |
| Хастеллой Г-30 |
Сплав на основе никеля с высоким содержанием хрома, обладающий превосходными характеристиками в фосфорной кислоте и других сильноокислительных смешанных кислотных средах. |
| Хастеллой Г-35 |
Усовершенствованный продукт G-30 с улучшенной коррозионной стойкостью и термической стабильностью. |
| Хастеллой Х |
Обладает высокой прочностью, стойкостью к окислению и простотой обработки. |
IV, Химический состав наиболее часто используемых марок сплава Хастеллой
| Оценки |
Ни |
Кр |
Фе |
С |
Мн |
Си |
Cu |
Мо |
Ко |
П |
С |
В |
Вт |
Другой |
| Хастеллой Б-2 |
Бал. |
≤1.0 |
≤2.0 |
≤ 0,02 |
≤1.0 |
≤0,1 |
0,5 |
30 |
≤1.0 |
≤0,04 |
≤0,03 |
|
|
|
| Хастеллой С-276 |
Бал. |
14,5~16,5 |
4.0 ~ 7.0 |
≤0,01 |
≤1 |
≤0,08 |
|
15~17 |
≤2.5 |
≤0,04 |
≤0,03 |
≤0,035 |
3,0~4,5 |
|
Хастеллой G-3
|
Бал.
|
21,0~23,5 |
18.0~21 |
≤0,015 |
≤1 |
≤1.0 |
|
6.0~8.0 |
≤5 |
≤0,04 |
≤0,03 |
|
1.5 |
Nb+Ta ≤0,5 |
| Хастеллой С-22 |
Бал. |
20,0~22,5 |
2~6 |
≤0,015
|
|
≤0,08 |
|
12,5~14,5 |
≤2.5 |
|
≤0,02
|
≤0,35
|
2,50~3,5 |
|
| Хастеллой С-59 |
Бал.
|
22.0~24 |
1.5 |
0,01 |
0,5 |
0,01 |
|
15,0~16,5 |
0.3 |
0,015 |
0,005 |
|
|
Алюминий 0,1~0,4 |
| Хастеллой С-4 |
Бал.
|
14.0~18 |
3.0 |
0,015 |
1.0 |
0,08 |
|
14.0~18 |
2.0 |
0,04 |
0,03 |
|
|
Та 0,70 |
V, коррозионная стойкость
5.1 Общая коррозионная стойкость хастеллоя
5.1.1
Отличная коррозионная стойкость к большинству агрессивных сред в окислительных и восстановительных состояниях атмосферы.
5.1.2
Превосходная стойкость к точечной коррозии, щелевой коррозии и растрескиванию под напряжением.
5.2 Удельная коррозионная стойкость широко используемых марок Hastelloy
| Название класса |
Описание |
5.2.1 Хастеллой B-2
|
Сплав Hastelloy B-2 — это сплав Ni-Mo с очень низким содержанием углерода и кремния.
5.2.1.1 Он обладает превосходной коррозионной стойкостью в различных восстановительных средах и устойчив к коррозии под воздействием соляной кислоты любой концентрации при любой температуре и нормальном давлении.
5.2.1.2 Он обладает превосходной коррозионной стойкостью в негазовой среде: неокисляющей серной кислоте, фосфорной кислоте различной концентрации, высокотемпературной уксусной кислоте, муравьиной кислоте и других органических кислотах, бромной кислоте, а также в среде хлористого водорода и галогенных катализаторов.
|
5.2.2 Хастеллой С-276
|
Hastelloy C-276 — это сплав на основе никеля, молибдена, хрома, железа и вольфрама с чрезвычайно низким содержанием кремния и углерода. Это один из самых коррозионностойких современных металлических материалов.
5.2.2.1 Отличная коррозионная стойкость к большинству агрессивных сред в окислительных и восстановительных состояниях атмосферы.
5.2.2.2 Превосходная стойкость к точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозии под напряжением. Более высокое содержание молибдена и хрома делает сплав устойчивым к хлоридной коррозии, а элемент вольфрам дополнительно улучшает коррозионную стойкость.
5.2.2.3 Сплав C-276 является одним из немногих материалов, устойчивых к коррозии под воздействием влажных растворов хлора, гипохлорита и диоксида хлора, а также обладает значительной коррозионной стойкостью к высоким концентрациям растворов хлорированных солей, таких как хлорид железа и хлорид меди.
5.2.2.4 Подходит для растворов серной кислоты различной концентрации, является одним из немногих материалов, которые можно использовать для горячих концентрированных растворов серной кислоты.
5.2.2.5 Часто используется в наиболее агрессивных средах систем десульфурации дымовых газов и самых сложных фармацевтических реакторах.
|
5.2.3 Хастеллой С-22
|
Сплав Hastelloy C-22 представляет собой сплав Ni-Cr-Mo.
5.2.3.1 Он чрезвычайно устойчив к точечной коррозии, щелевой коррозии, межкристаллитной коррозии и коррозионному разрушению под напряжением.
5.2.3.2 Обладает превосходной коррозионной стойкостью в широком диапазоне окислительных и восстановительных сред. |
5.2.4 Хастеллой С-59
|
C-59 — сверхнизкоуглеродистый сплав Ni-Cr-Mo с превосходной коррозионной стойкостью и высокой механической прочностью.
5.2.4.1 Широкий диапазон коррозионной стойкости в окислительных и восстановительных условиях.
5.2.4.2 Хорошая стойкость к точечной и щелевой коррозии, а также устойчивость к коррозионному разрушению под напряжением, вызванному хлором.
5.2.4.3 Хорошая коррозионная стойкость к неорганическим кислотам, таким как азотная кислота, фосфорная кислота, серная кислота, соляная кислота и смешанные сульфатные кислоты.
5.2.4.4 Хорошая коррозионная стойкость к неорганическим кислотам, содержащим примеси.
5.2.4.5 Хорошая коррозионная стойкость к соляной кислоте любой концентрации ниже 40°C.
5.2.4.6 Лицензировано для использования в сосудах под давлением при температуре от -196 до 450°C.
5.2.4.7 Лицензировано для использования в средах с высоким содержанием сернистого газа по стандарту NACE MR-01-75, класс VII. |
5.2.5 Хастеллой С-4
|
5.2.5.1 Сплав Hastelloy C-4 устойчив к широкому спектру химических сред, включая восстановительные среды, такие как фосфорная кислота, соляная кислота, серная кислота, хлор, а также органические или неорганические хлоридсодержащие среды.
5.2.5.2 Благодаря высокому содержанию никеля Hastelloy C-4 эффективно противостоит коррозионному растрескиванию под воздействием хлора даже в горячих растворах хлорида.
|
VI, Производство и термическая обработка марок Hastelloy
6.1 Хастеллой B-2
6.1.1 Отопление
Для сплавов Hastelloy B-2 поверхности должны быть чистыми и вдали от загрязняющих веществ до и во время нагрева. Сплавы Hastelloy B-2 становятся хрупкими, если нагреваются в среде, содержащей серу, фосфор, свинец или другие легкоплавкие металлические загрязняющие вещества. Источниками этих загрязняющих веществ являются, среди прочего, следы маркеров, краски для индикации температуры, смазка и жидкости, а также пары.
6.1.2 Термическая обработка
Сплавы Hastelloy B-2 можно подвергать горячей обработке в диапазоне температур от 900 до 1160°C. После обработки их следует закалить в воде. Для обеспечения наилучшей коррозионной стойкости после горячей обработки их следует отжигать.
6.1.3 Холодная обработка
Если применяется процесс холодной штамповки, необходим промежуточный отжиг. Деформации, полученные в холодном состоянии и превышающие 15%, перед использованием следует подвергнуть обработке на твердый раствор.
6.1.4 Термическая обработка
Температура термической обработки твердого раствора должна поддерживаться в пределах от 1060 до 1080 °C с последующей закалкой с охлаждением водой или быстрым охлаждением на воздухе, если толщина материала составляет 1,5 мм или более, для получения наилучшей коррозионной стойкости.
Во время любой операции нагрева следует предусмотреть очистку поверхности материала.
6.1.5 Удаление накипи
Окислы на поверхности сплава Hastelloy B-2 и пятна около сварных швов следует зашлифовать тонким шлифовальным кругом и т.п. Поскольку сплав Hastelloy B-2 чувствителен к окисляющим средам, в процессе травления образуется больше азотсодержащих газов.
6.1.6 Обработка
Hastelloy B-2 подлежит механической обработке в отожженном состоянии.
По сравнению со стандартной аустенитной нержавеющей сталью она применяется для более медленной скорости резания поверхности, для того, чтобы поверхность закаленного слоя использовалась для большей величины подачи, а инструмент находился в состоянии непрерывной работы.
6.1.7 Сварка
Процессы сварки сплавов Hastelloy B-2 должны быть тщательно разработаны и строго контролироваться.
Общий процесс сварки выглядит следующим образом:
1) Выбор сварочного материала ERNi-Mo7; метод сварки GTAW;
2) Контрольная температура между слоями не более 120 ℃; диаметр сварочной проволоки φ2.4, φ3.2;
3) Сварочный ток 90~150А.
4) При этом перед сваркой проволоку, фаску свариваемой детали и прилегающие к ней детали следует очистить и обезжирить.
5) Коэффициент теплопроводности сплава Hastelloy B-2 намного меньше, чем у стали, поэтому при выборе односторонней V-образной фаски угол скоса должен составлять около 70 °, что обеспечивает меньший подвод тепла.
6) Остаточные напряжения могут быть устранены, а стойкость к коррозионному разрушению под напряжением повышается за счет термической обработки после сварки.
6.2 Хастеллой С-276
Сварочные характеристики сплава C-276 и обычной аустенитной нержавеющей стали схожи, при использовании метода сварки для сварки C-276 необходимо принять меры для минимизации снижения коррозионной стойкости сварного шва и зоны термического влияния, например, сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW), дуговая сварка под флюсом или какой-либо другой метод сварки может минимизировать снижение коррозионной стойкости сварного шва и зоны термического влияния.
Соответствующие сварочные материалы: сварочный пруток (ENiCrMo-4), сварочная проволока (ERNiCrMo-4)
Сварные скосы желательно обрабатывать механически, а также необходима предварительная шлифовка обработанных скосов.
Во время сварки следует использовать соответствующую скорость подачи тепла, чтобы предотвратить образование горячих трещин.
Сварка сплава С-276 может быть выбрана в качестве сварочного материала или присадочного металла.
6.3 Хастеллой С-22
6.3.1 Свариваемость
Сварочные свойства сплава Hastelloy C-22 очень хорошие, его можно легко сваривать вольфрамовым электродом в среде защитного газа, металлическим электродом в среде защитного газа, дуговой сваркой под флюсом и т. д. Присадочный металл должен иметь соответствующий химический состав.
Сварка под флюсом
6.3.2 Механические свойства
Сплав Хастеллой С-22 обладает хорошими характеристиками при горячей обработке.
6.4 Хастеллой С-59
Сплав С-59 легко поддается обработке обычными технологическими процессами.
6.4.1 Отопление
Сплав С-59 не должен контактировать с какими-либо загрязняющими веществами до и во время термической обработки.
6.4.2 Термическая обработка
Сплав C-59 может подвергаться термической обработке при температуре от 950 до 1180°C. Температура сплава должна поддерживаться на постоянном уровне. Охлаждение должно осуществляться резко водой. Отжиг после горячей обработки обеспечивает материалу хорошую коррозионную стойкость.
6.4.3 Холодная обработка
Отожженные сплавы С-59 следует использовать только для холодной обработки.
6.4.4 Термическая обработка
Термическая обработка твердого раствора должна проводиться при температурах от 1100 до 1180°C, предпочтительно при 1120°C. Температура термической обработки твердого раствора должна быть установлена на уровне 1180°C, предпочтительно на уровне 1120°C. Водяное охлаждение является важным моментом в обеспечении наилучшей коррозионной стойкости материала. Поверхность материала должна быть чистой во время любой термической операции.
6.4.5 Удаление накипи
Оксиды вблизи сварных швов в сплаве C-59 гораздо прочнее, чем в других нержавеющих сталях, и их можно удалить шлифовкой с помощью мелкозернистого абразивного круга. Перед травлением оксиды и пятна на поверхности материала можно отполировать с помощью мелкозернистого абразивного круга или щетки из нержавеющей стали.
6.4.6 Обработка
Обрабатывать сплав С-59 следует в состоянии, обработанном на твердый раствор.
Относительно низколегированных аустенитных нержавеющих сталей используйте более низкие скорости резания поверхности с высокой подачей, чтобы игнорировать более твердые поверхности. Также держите инструмент в непрерывном режиме работы.
6.4.7 Сварка
Сплав C-59 можно сваривать различными традиционными способами сварки, такими как TIG/GTAW, MIG/MAG, ручная сварка металлическим электродом, плазменная сварка и т. д.
Перед сваркой необходима очистка ацетоном.
Параметры сварки и связанные с ними факторы влияния Тепловложение должно быть тщательно выбрано при сварке, и, как правило, должно использоваться более низкое тепловложение, а температура между слоями не должна превышать 150℃. В то же время используется более тонкий процесс сварки канала сварки.
Как правило, окисленные детали следует очищать щеткой из нержавеющей стали сразу после сварки.
6.5 Хастеллой С-4
Сплав HastelloyC4 обладает превосходными механическими свойствами и сохраняет стабильные эксплуатационные характеристики в экстремальных условиях.
VII. Применение сплава Хастеллой
7.1 Хастеллой B-2
Он широко используется в различных сложных нефтяных и химических процессах, таких как перегонка соляной кислоты, концентрирование;
Оборудование для соляной кислоты
Алкилирование этилбензола и карбонильный синтез уксусной кислоты при низком давлении и другие производственные процессы.
7.2 Хастеллой С-276
В агрессивных средах, таких как химическая, нефтехимическая, десульфурация дымовых газов, целлюлозно-бумажная, охрана окружающей среды и других отраслях промышленности, имеет довольно широкий спектр применения:
Теплообменники, сильфонные компенсаторы, химическое оборудование, десульфуризация и денитрация дымовых газов, бумажная промышленность, оборудование и компоненты в кислых средах, реакторы для уксусной кислоты и кислых продуктов, скрубберы в системах десульфуризации дымовых газов, конденсаторы серной кислоты, хлорид железа и дихлорид меди, горячие загрязненные растворы (органические или неорганические), сильные окислители, такие как муравьиный и уксусный ангидриды, а также среды с морской водой и рассолами.
С
башни дробления Обычные материалы, используемые в реакторах Hastelloy, — это Hastelloy C-276 и Hastelloy B3. Из-за высокой стоимости сплавов Hastelloy, их использование возможно только в особых случаях (подробнее см.
реактор хастеллоя использует ）.
7.3 Хастеллой С-22
Сплав Hastelloy C-22 используется в широком спектре промышленных применений, таких как системы десульфурации дымовых газов, системы отбеливания в целлюлозно-бумажной промышленности, мусоросжигательные заводы, химические заводы, фармацевтические заводы и хранилища радиоактивных отходов.
7.4 Хастеллой С-59
Сплав С-59 в химической, нефтехимической, энергетической и экологической промышленности.
7.4.1
Оборудование для хлорсодержащих органических процессов, особенно в присутствии галогенированных кислотных катализаторов;
7.4.2
Оборудование для систем растворения и отбеливания в целлюлозно-бумажной промышленности;
7.4.3
Подогреватели, клапаны, рабочие колеса и другие компоненты мусоросжигательных печей и систем десульфурации дымовых газов;
7.4.4
Оборудование и компоненты системы очистки сернистого газа;
7.4.5
Реакторы уксусной кислоты и уксусного ангидрида;
7.4.6
Конденсаторы серной кислоты.
7.5 Хастеллой С-4
Hastelloy C-4 используется в большинстве химических применений и в условиях высоких температур.
Включено:
Системы десульфурации дымовых газов, установки травления и регенерации кислоты, производство уксусной кислоты и агрохимикатов, производство диоксида титана (хлорный метод), электролитическое нанесение покрытий и т. д.
Т
завод по производству диоксида итана
