Hastelloy C-276-legering er en nikkel-chrom-molybdænlegering indeholdende wolfram, som betragtes som en korrosionsbestandig legering på grund af dens ekstremt lave silicium-carbonindhold.
Ydeevnen af de fleste ætsende medier i både oxidations- og reduktionsatmosfære.
Det har modstand mod grubetæring, spaltekorrosion og spændingskorrosion. Det høje indhold af Mo og Cr gør legeringen modstandsdygtig over for kloridionkorrosion, og W-elementet forbedrer korrosionsbestandigheden yderligere. I mellemtiden er Hastelloy C-276-legering et af de få materialer, der er modstandsdygtigt over for korrosion fra fugtig klorgas, hypochlorit og klordioxidopløsninger og har korrosionsbestandighed over for højkoncentrationschloridopløsninger såsom jernchlorid og kobberchlorid. Velegnet til forskellige koncentrationer af svovlsyreopløsninger, det er et af de få materialer, der kan anvendes til varme koncentrerede svovlsyreopløsninger.
De fysiske egenskaber af Hastelloy C-276-legering er som følger:
Materialesammensætning: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * repræsenterer en stor margen
Executive standarder: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Massefylde: 8,90 g/cm3
Svejseydelsen af Hastelloy C-276-legering svarer til den for almindeligt austenitisk rustfrit stål. Før du bruger en svejsemetode til at svejse C-276, skal der træffes foranstaltninger for at reducere korrosionsbestandigheden af svejsninger og varmepåvirket zone, såsom gas wolframbuesvejsning (GTAW), gasmetalbuesvejsning (GMAW), nedsænket buesvejsning eller andre svejsemetoder, der kan reducere korrosionsbestandigheden af svejsninger og varmepåvirket zone. Imidlertid er svejsemetoder såsom oxyacetylensvejsning, der kan øge kulstofindholdet eller siliciumindholdet i materialesvejsninger og varmepåvirket zone, ikke egnede [2].
Udvælgelsen af svejsesamlingsformer kan henvise til den vellykkede erfaring med ASME Boiler and Pressure Vessel Code for Hastelloy C-276 legeringssvejsesamlinger.
Svejserillen er let at bearbejde, men bearbejdning vil medføre arbejdshærdning, så det er nødvendigt at polere den bearbejdede rille før svejsning.
Der bør anvendes passende varmeinputhastighed under svejsning for at forhindre generering af termiske revner.
I langt de fleste korrosive miljøer kan Hastelloy C-276-legering anvendes i form af svejste komponenter. I ekstremt barske miljøer skal C-276-materialer og svejsekomponenter imidlertid gennemgå en opløsningsvarmebehandling for at opnå god korrosionsbestandighed.
Svejsningen af Hastelloy C-276-legering kan vælge at bruge sig selv som svejsemateriale eller fyldmetal. Hvis det kræves, at visse komponenter skal tilføjes til svejsningerne af Hastelloy C-276-legering, såsom andre nikkelbaserede legeringer eller rustfrit stål, og disse svejsninger vil blive udsat for ætsende miljøer, er svejsestangen eller tråden, der bruges til svejsning, skal have egenskaber svarende til grundmetallet.
Varmebehandlingen i fast opløsning af Hastelloy C-276 legeringsmateriale omfatter to processer:
Opvarmning ved 1040 grader ~1150 grader;
Afkøl hurtigt til sort tilstand (omkring 400 grader) inden for to minutter, så det behandlede materiale har god korrosionsbestandighed. Derfor er det kun ineffektivt at udføre stressaflastende varmebehandling på Hastelloy C-276-legering. Før varmebehandling skal alt snavs, såsom oliepletter på legeringsoverfladen, der kan producere kulstofelementer under varmebehandlingsprocessen, renses.
Overfladen af Hastelloy C-276-legering vil producere oxider under svejsning eller varmebehandling, hvilket reducerer Cr-indholdet i legeringen og påvirker dens korrosionsbestandighed. Derfor er overfladerengøring nødvendig. Du kan bruge en stålbørste eller slibeskive af rustfrit stål, derefter nedsænke den i en blanding af passende proportioner af salpetersyre og flussyre til bejdsning og derefter skylle den ren med rent vand.
Testresultater og analyse
Effekten af varmebehandlingstemperatur på kornvæksten af C-276 legeringsrør. Den langsgående mikrostruktur af sømløse rør af koldvalset C-276-legering efter at være blevet holdt ved 1040~1200 grader i 10 minutter er vist i figur 1. Det kan ses, at efter varmebehandling inden for området 1040~1200 grader , er genvindingen og omkrystalliseringen af C-276-legering blevet afsluttet. Efter varmebehandling ved 1040 grader er kornstørrelsen mindre, og der er et stort antal tvillinger i kornet. Efterhånden som varmebehandlingstemperaturen stiger, vokser kornene gradvist; Når varmebehandlingstemperaturen er mellem 1080 ~ 1160 grader, er kornstørrelsen relativt ensartet; Under varmebehandling ved 1200 grader skete der betydelig vækst af individuelle korn.
Effekten af varmebehandlingstemperatur på kornstørrelse af C-276-legering under isolering i 5, 10, 20 og 30 minutter. Det kan ses, at under samme holdetid øges kornstørrelsen gradvist med stigningen i varmebehandlingstemperaturen, og tendensen for kornvækst er den samme. Ved temperaturer fra 1040 til 1080 grader er kornvæksten hurtigere, mens den aftager inden for intervallet 1080 til 1160 grader og accelererer igen ved temperaturer fra 1160 til 1200 grader.
Faldet i korngrænsegrænsefladeenergi er den vigtigste drivkraft for kornvækst. Under kornvækstprocessen svarer stigningen i kornstørrelse til et fald i det samlede korngrænseareal, hvilket resulterer i et fald i systemets samlede grænsefladeenergi. Kornvæksthastigheden er relateret til korngrænsemigreringsmekanismen, og korngrænsemigreringshastigheden er tæt forbundet med temperatur, som er en termisk aktiveringsproces. Forholdet mellem migrationshastigheden M for korngrænsen med stor vinkel og temperatur T opfylder Arre heni us-forholdet (2426), dvs. M=Mg exp (- QR/T) ligning: M. Er en konstant; Q er den tilsyneladende aktiveringsenergi af korngrænsemigrering, kJ/mol; R er gaskonstanten, J/(mol · K); T er den termodynamiske temperatur, K.
Forholdet mellem korngrænsebevægelseshastigheden v og drivtrykket P er: v=MP, hvor M er korngrænsemobiliteten; Og P=y,/D, hvor y. er grænsefladeenergien og D er korndiameteren. Ved at integrere dD/dt kan det opnås, at D=y, Mt erstatter ligning (1) med ligning (2), og hvis tiden t er konstant, kan det opnås, at D '= En exp (- QR/T), hvor A er en konstant, A=y, M. Tager man logaritmen af begge sider af ligning (3) kan man få: InD=1/2InA-Q/( 2RT), hvor Q er den tilsyneladende aktiveringsenergi af korngrænsemigrering, kJ/mol; R er gaskonstanten, J/(mol · K); T er den termodynamiske temperatur, K. Det kan ses, at InD har en lineær sammenhæng med 1/T.
Beregn den gennemsnitlige kornstørrelse for sømløse C-276-legeringsrør efter isolering ved 1040-1200 grader i 5-30 minutter, og udfør regressionsanalyse i henhold til ligning (4) ovenfor, som vist i figur 3. Af figur 3 kan det ses, at de lineære tilpasningskurver under forskellige holdetider er tilnærmelsesvis parallelle med hinanden. Ifølge dette resultat, når holdetiden er 10 minutter, er forholdet mellem kornstørrelse D og varmebehandlingstemperatur T: lnD=0.5lnA-1.887 × Ifølge ligning (5), tilsyneladende aktiveringsenergi for korngrænsemigrering for C-276 legering efter 10 minutters isolering ved 1040-1200 grad er 313,77 kJ/mol, hvilket er højere end selvdiffusionsaktiveringsenergien for rent nikkel i matrixgitteret ( ca. 285,1 kJ/mol) (27). Dette skyldes primært, at C-276-legering indeholder flere legeringselementer, hvilket øger aktiveringsenergien af kornvækst og hæmmer kornvækst.
