Hastelloy C-276-legering är en nickel-krommolybdenlegering som innehåller volfram, som anses vara en korrosionsbeständig legering på grund av dess extremt låga kiselkolinnehåll.
Prestandan hos de flesta korrosiva medier i både oxidations- och reduktionsatmosfärer.
Den har motståndskraft mot gropkorrosion, spaltkorrosion och spänningskorrosion. Det höga innehållet av Mo och Cr gör legeringen resistent mot kloridjonkorrosion, och W-elementet förbättrar korrosionsbeständigheten ytterligare. Samtidigt är Hastelloy C-276-legering ett av de få material som är resistenta mot korrosion från fuktig klorgas, hypoklorit och klordioxidlösningar, och som har korrosionsbeständighet mot högkoncentrerade kloridlösningar som järnklorid och kopparklorid. Lämplig för olika koncentrationer av svavelsyralösningar är det ett av få material som kan appliceras på varma koncentrerade svavelsyralösningar.
De fysikaliska egenskaperna för Hastelloy C-276-legering är följande:
Materialsammansättning: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * representerar en stor marginal
Exekutiva standarder: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Densitet: 8,90 g/cm3
Svetsprestandan för Hastelloy C-276-legering liknar den för vanligt austenitiskt rostfritt stål. Innan en svetsmetod används för att svetsa C-276 måste åtgärder vidtas för att minska korrosionsbeständigheten hos svetsar och värmepåverkade zoner, såsom gas volframbågsvetsning (GTAW), gasmetallbågsvetsning (GMAW), nedsänkt bågsvetsning eller andra svetsmetoder som kan minska korrosionsbeständigheten hos svetsar och värmepåverkad zon. Svetsmetoder som oxyacetylensvetsning som kan öka kolhalten eller kiselhalten i materialsvetsar och värmepåverkad zon är dock inte lämpliga [2].
Valet av svetsfogsformer kan hänvisa till den framgångsrika erfarenheten av ASME Boiler and Pressure Vessel Code för Hastelloy C-276 legerade svetsfogar.
Svetsspåret är lätt att bearbeta, men bearbetningen kommer att medföra arbetshärdning, så det är nödvändigt att polera det bearbetade spåret före svetsning.
Lämplig värmeinmatningshastighet bör användas under svetsning för att förhindra uppkomsten av termiska sprickor.
I de allra flesta korrosiva miljöer kan Hastelloy C-276-legering appliceras i form av svetsade komponenter. Men i extremt tuffa miljöer måste C-276-material och svetskomponenter genomgå lösningsvärmebehandling för att uppnå god korrosionsbeständighet.
Svetsningen av Hastelloy C-276-legering kan välja att använda sig själv som svetsmaterial eller tillsatsmetall. Om vissa komponenter måste läggas till svetsarna av Hastelloy C-276-legering, såsom andra nickelbaserade legeringar eller rostfritt stål, och dessa svetsar kommer att utsättas för korrosiva miljöer, då svetsstaven eller tråden som används för svetsning måste ha egenskaper motsvarande basmetallen.
Värmebehandlingen i fast lösning av Hastelloy C-276-legeringsmaterial inkluderar två processer:
Uppvärmning vid 1040 grader ~1150 grader ;
Kyl snabbt till svart tillstånd (cirka 400 grader) inom två minuter, så att det behandlade materialet har god korrosionsbeständighet. Därför är det ineffektivt att endast utföra stressavlastande värmebehandling på Hastelloy C-276-legering. Före värmebehandling bör all smuts som oljefläckar på legeringsytan som kan producera kolelement under värmebehandlingsprocessen rengöras.
Ytan på Hastelloy C-276-legeringen producerar oxider under svetsning eller värmebehandling, vilket minskar Cr-innehållet i legeringen och påverkar dess korrosionsbeständighet. Därför är ytrengöring nödvändig. Du kan använda en stålborste eller slipskiva av rostfritt stål, sänka ner den i en blandning av lämpliga proportioner av salpetersyra och fluorvätesyra för betning och skölj sedan rent med rent vatten.
Testresultat och analys
Effekten av värmebehandlingstemperatur på korntillväxten av C-276 legeringsrör. Den längsgående mikrostrukturen av sömlösa rör av kallvalsad C-276-legering efter att ha hållits vid 1040~1200 grader i 10 minuter visas i figur 1. Det kan ses att efter värmebehandling inom området 1040~1200 grader , har återvinningen och omkristalliseringen av C-276-legeringen slutförts. Efter värmebehandling vid 1040 grader är kornstorleken mindre och det finns ett stort antal tvillingar i kornen. När värmebehandlingstemperaturen ökar växer kornen gradvis; När värmebehandlingstemperaturen är mellan 1080 ~ 1160 grader är kornstorleken relativt enhetlig; Under värmebehandling vid 1200 grader skedde betydande tillväxt av enskilda korn.
Effekten av värmebehandlingstemperatur på kornstorlek av C-276-legering under isolering i 5, 10, 20 och 30 minuter. Det kan ses att under samma hålltid ökar kornstorleken gradvis med ökningen av värmebehandlingstemperaturen, och trenden för korntillväxt är densamma. Vid temperaturer från 1040 till 1080 grader är spannmålstillväxten snabbare, medan den saktar ner inom intervallet 1080 till 1160 grader och accelererar igen vid temperaturer från 1160 till 1200 grader.
Minskningen av korngränsgränsytans energi är den främsta drivkraften för korntillväxt. Under korntillväxtprocessen motsvarar ökningen i kornstorlek en minskning av den totala korngränsytan, vilket resulterar i en minskning av systemets totala gränssnittsenergi. Korntillväxthastigheten är relaterad till korngränsmigreringsmekanismen, och korngränsmigreringshastigheten är nära relaterad till temperatur, vilket är en termisk aktiveringsprocess. Förhållandet mellan migrationshastigheten M för korngränsen med stor vinkel och temperaturen T uppfyller Arre heni us-sambandet (2426), dvs. M=Mg exp (- QR/T) ekvation: M. Är en konstant; Q är den skenbara aktiveringsenergin för korngränsmigrering, kJ/mol; R är gaskonstanten, J/(mol · K); T är den termodynamiska temperaturen, K.
Förhållandet mellan korngränsens rörelsehastighet v och drivtrycket P är: v=MP, där M är korngränsens rörlighet; Och P=y,/D, där y. är gränsytenergin och D är korndiametern. Genom att integrera dD/dt kan det erhållas att D=y, Mt ersätter ekvation (1) med ekvation (2), och om man antar att tiden t är konstant kan man erhålla att D '= En exp (- QR/T) där A är en konstant, A=y, M. Med logaritmen för båda sidor av ekvation (3) kan du få: InD=1/2InA-Q/( 2RT), där Q är den skenbara aktiveringsenergin för korngränsmigrering, kJ/mol; R är gaskonstanten, J/(mol · K); T är den termodynamiska temperaturen, K. Det kan ses att InD har ett linjärt samband med 1/T.
Beräkna den genomsnittliga kornstorleken för sömlösa rör av C-276 legering efter isolering vid 1040-1200 grader i 5-30 minuter och utför regressionsanalys enligt ekvation (4) ovan, som visas i figur 3. Av figur 3 kan man se att de linjära passningskurvorna under olika hålltider är ungefär parallella med varandra. Enligt detta resultat, när hålltiden är 10 minuter, är förhållandet mellan kornstorlek D och värmebehandlingstemperatur T: lnD=0.5lnA-1.887 × Enligt ekvation (5), skenbar aktiveringsenergi för korngränsmigrering för C-276-legering efter 10 minuters isolering vid 1040-1200 grad är 313,77 kJ/mol, vilket är högre än självdiffusionsaktiveringsenergin för rent nickel i matrisgittret ( ca 285,1 kJ/mol) (27). Detta beror främst på att C-276-legeringen innehåller fler legeringselement, vilket ökar aktiveringsenergin för korntillväxt och hämmar korntillväxt.
