คุณสมบัติและการแนะนำวัสดุพิเศษของโลหะผสม Hastelloy

คุณสมบัติและการแนะนำวัสดุพิเศษของโลหะผสม Hastelloy

โลหะผสม Hastelloy

I. บทนำ

Hastelloy เป็นโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก ปัจจุบันแบ่งออกเป็นสามซีรี่ส์: B, C และ G ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกัดกร่อนที่รุนแรงซึ่งไม่สามารถใช้กับเหล็กกล้าไร้สนิม Cr-Ni หรือ Cr-Ni-Mo ที่เป็นเหล็ก วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ฯลฯ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปิโตรเลียม อุตสาหกรรมเคมี การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และสาขาอื่นๆ ในต่างประเทศ

เพื่อที่จะปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติการทำงานทั้งร้อนและเย็นของ Hastelloy นั้น Hastelloy ได้ทำการปรับปรุงที่สำคัญสามประการ กระบวนการพัฒนามีดังนี้:

ซีรีส์ B: B → B-2(00Ni70Mo28) → B-3

ซีรีส์ C: C → C-276(00Cr16Mo16W4) → C-4(00Cr16Mo16) → C-22 (00Cr22Mo13W3) → ค-2000(00Cr20Mo16)

ซีรีส์ G: G → G-3 (00Cr22Ni48Mo7Cu) → G-30 (00Cr30Ni48Mo7Cu)

วัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ได้แก่ N10665 (B-2), N10276 (C-276), N06022 (C-22), N06455 (C-4) และ N06985 ( ก-3) วัสดุรุ่นที่สาม N10675 (B-3), N10629 (B-4) และ N06059 (C-59) อยู่ในขั้นตอนการส่งเสริมการขาย เนื่องจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีโลหะวิทยา จึงทำให้มีแบรนด์ที่เรียกว่า "ซุปเปอร์สเตนเลสสตีล" หลายยี่ห้อที่มี Mo ประมาณ 6% ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แทนที่โลหะผสมซีรีส์ G ส่งผลให้การผลิตและการใช้โลหะผสมซีรีส์ G ลดลงอย่างรวดเร็ว

2. คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติทางกลของ Hastelloy มีความโดดเด่นมาก มีลักษณะของความแข็งแรงสูงและความเหนียวสูง จึงเป็นเรื่องยากที่จะตัดเฉือน นอกจากนี้แนวโน้มการแข็งตัวของความเครียดยังมีความแข็งแกร่งอย่างมาก เมื่ออัตราการเปลี่ยนรูปถึง 15% จะมีค่าเป็นสองเท่าของเหล็กกล้าไร้สนิม Hastelloy ยังมีโซนทำให้เกิดอาการแพ้ที่อุณหภูมิปานกลาง และแนวโน้มที่จะทำให้เกิดอาการแพ้จะเพิ่มขึ้นตามอัตราการเปลี่ยนรูปที่เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูง Hastelloy จะดูดซับองค์ประกอบที่เป็นอันตรายได้ง่าย ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง

โลหะผสม Hastelloy C-276 (โลหะผสม Hastelloy C-276)

1. ความต้านทานการกัดกร่อน

โลหะผสม Hastelloy C-276 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัม-โครเมียม-เหล็ก-ทังสเตน เป็นวัสดุโลหะสมัยใหม่ที่ทนทานต่อการกัดกร่อนมากที่สุดชนิดหนึ่ง ทนทานต่อคลอรีนเปียก คลอไรด์ออกซิไดซ์ต่างๆ สารละลายเกลือคลอไรด์ กรดซัลฟูริก และเกลือออกซิไดซ์เป็นหลัก และมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีในกรดไฮโดรคลอริกที่มีอุณหภูมิต่ำและปานกลาง ดังนั้นในช่วงสามสิบปีที่ผ่านมา จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่รุนแรง เช่น อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมปิโตรเคมี การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย การทำเยื่อและกระดาษ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และสาขาอุตสาหกรรมอื่น ๆ ข้อมูลการกัดกร่อนต่างๆ ของโลหะผสม Hastelloy C-276 เป็นเรื่องปกติ แต่ไม่สามารถใช้เป็นข้อกำหนดเฉพาะได้ โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ไม่รู้จัก และจะต้องเลือกวัสดุหลังการทดสอบ Cr ในโลหะผสม Hastelloy C-276 มีไม่เพียงพอที่จะต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมออกซิไดซ์ที่รุนแรง เช่น กรดไนตริกเข้มข้นที่ร้อน การผลิตโลหะผสมนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสภาพแวดล้อมกระบวนการทางเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีกรดผสม เช่น ท่อระบายของระบบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย

โลหะผสม Hastelloy C-276 สามารถใช้เป็นส่วนประกอบกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสียในระบบที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในสภาพแวดล้อมนี้ C-276 เป็นวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนได้มากที่สุด ตารางต่อไปนี้แสดงผลการเปรียบเทียบการทดสอบการกัดกร่อนของโลหะผสม C-276 และโลหะผสม 316 ทั่วไปในสารละลาย "การตายสีเขียว" ของระบบจำลองก๊าซไอเสีย

โลหะผสม C-276 มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีต่อสารละลายกรดและเกลือผสมที่มีคลอไรด์ไอออน การเติม Cr, Mo และ W ในโลหะผสม Hastelloy C-276 ช่วยเพิ่มความต้านทานของโลหะผสม C-276 ต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและการกัดกร่อนตามรอยแยกได้อย่างมาก โลหะผสม C-276 ถือว่าเฉื่อยในสภาพแวดล้อมของน้ำทะเล ดังนั้น C-276 จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมทางทะเล น้ำเค็ม และคลอรีนสูง แม้ในสภาวะที่เป็นกรดแก่และ pH ต่ำ