Legura Hastelloy C-276 je legura nikla, kroma i molibdena koja sadrži volfram, koja se smatra legurom otpornom na koroziju zbog iznimno niskog sadržaja silicij-ugljika.
Učinak većine korozivnih medija u oksidacijskim i redukcijskim atmosferama.
Ima otpornost na rupičastu koroziju, koroziju u pukotinama i koroziju na naprezanje. Visok sadržaj Mo i Cr čini leguru otpornom na koroziju kloridnih iona, a W element dodatno poboljšava otpornost na koroziju. U međuvremenu, legura Hastelloy C-276 jedan je od rijetkih materijala koji je otporan na koroziju izazvanu vlažnim plinovitim klorom, hipokloritom i otopinama klorovog dioksida te je otporan na koroziju na otopine klorida visoke koncentracije kao što su željezni klorid i bakreni klorid. Prikladan za različite koncentracije otopina sumporne kiseline, jedan je od rijetkih materijala koji se može primijeniti na vruće koncentrirane otopine sumporne kiseline.
Fizička svojstva Hastelloy C-276 legure su sljedeća:
Sastav materijala: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * predstavlja veliku marginu
Izvršni standardi: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Gustoća: 8,90g/cm3
Učinkovitost zavarivanja legure Hastelloy C-276 slična je onoj običnog austenitnog nehrđajućeg čelika. Prije korištenja metode zavarivanja za zavarivanje C-276, moraju se poduzeti mjere za smanjenje otpornosti na koroziju zavara i zone utjecaja topline, kao što je elektrolučno zavarivanje plinskim volframom (GTAW), elektrolučno zavarivanje metalnim plinom (GMAW), zavarivanje pod praškom elektrolučno zavarivanje ili druge metode zavarivanja koje mogu smanjiti otpornost na koroziju zavara i zone utjecaja topline. Međutim, metode zavarivanja kao što je zavarivanje oksiacetilenom koje mogu povećati sadržaj ugljika ili silicija u zavarenim materijalima i zoni utjecaja topline nisu prikladne [2].
Odabir oblika zavarenih spojeva može se odnositi na uspješno iskustvo ASME Kodeksa za kotlove i tlačne posude za zavarene spojeve od legure Hastelloy C-276.
Žlijeb za zavarivanje lako se obrađuje, ali strojna obrada će dovesti do otvrdnjavanja, pa je potrebno polirati obrađeni utor prije zavarivanja.
Tijekom zavarivanja treba koristiti odgovarajuću brzinu unosa topline kako bi se spriječilo stvaranje toplinskih pukotina.
U velikoj većini korozivnih okruženja legura Hastelloy C-276 može se primijeniti u obliku zavarenih komponenti. Međutim, u ekstremno teškim okruženjima, C-276 materijali i komponente za zavarivanje moraju biti podvrgnuti toplinskoj obradi otopinom kako bi se postigla dobra otpornost na koroziju.
Zavarivanje legure Hastelloy C-276 može se koristiti kao materijal za zavarivanje ili dodatni metal. Ako je potrebno dodati određene komponente u zavare legure Hastelloy C-276, kao što su druge legure na bazi nikla ili nehrđajućeg čelika, a ti će zavari biti izloženi korozivnom okruženju, tada će šipka za zavarivanje ili žica koja se koristi za zavarivanje moraju imati svojstva jednaka osnovnom metalu.
Toplinska obrada čvrste otopine materijala legure Hastelloy C-276 uključuje dva procesa:
Grijanje na 1040 stupnjeva ~ 1150 stupnjeva;
Brzo ohladite do crnog stanja (oko 400 stupnjeva) unutar dvije minute, tako da tretirani materijal ima dobru otpornost na koroziju. Stoga je samo provođenje toplinske obrade za smanjenje naprezanja na leguri Hastelloy C-276 neučinkovito. Prije toplinske obrade treba očistiti svu prljavštinu poput mrlja od ulja na površini legure koje mogu proizvesti ugljične elemente tijekom procesa toplinske obrade.
Površina Hastelloy C-276 legure proizvodit će okside tijekom zavarivanja ili toplinske obrade, što smanjuje sadržaj Cr u leguri i utječe na njenu otpornost na koroziju. Stoga je potrebno površinsko čišćenje. Možete upotrijebiti žičanu četku od nehrđajućeg čelika ili brusnu ploču, zatim je uroniti u mješavinu odgovarajućeg omjera dušične kiseline i fluorovodične kiseline za luženje, a zatim je isprati čistom vodom.
Rezultati ispitivanja i analiza
Učinak temperature toplinske obrade na rast zrna cijevi od legure C-276. Uzdužna mikrostruktura bešavnih cijevi od hladno valjane legure C-276 nakon držanja na 1040~1200 stupnjeva 10 minuta prikazana je na slici 1. Može se vidjeti da nakon toplinske obrade u rasponu od 1040~1200 stupnjeva , završeno je izdvajanje i rekristalizacija C-276 legure. Nakon toplinske obrade na 1040 stupnjeva, veličina zrna je manja i postoji veliki broj blizanaca u zrnu. Kako se temperatura toplinske obrade povećava, zrna postupno rastu; Kada je temperatura toplinske obrade između 1080 ~ 1160 stupnjeva, veličina zrna je relativno ujednačena; Tijekom toplinske obrade na 1200 stupnjeva došlo je do značajnog rasta pojedinačnih zrna.
Učinak temperature toplinske obrade na veličinu zrna legure C-276 tijekom izolacije od 5, 10, 20 i 30 minuta. Može se vidjeti da pod istim vremenom držanja veličina zrna postupno raste s porastom temperature toplinske obrade, a trend rasta zrna je isti. Na temperaturama u rasponu od 1040 do 1080 stupnjeva, rast zrna je brži, dok se usporava u rasponu od 1080 do 1160 stupnjeva, te se ponovno ubrzava na temperaturama u rasponu od 1160 do 1200 stupnjeva.
Smanjenje energije sučelja granica zrna glavna je pokretačka snaga za rast zrna. Tijekom procesa rasta zrna, povećanje veličine zrna odgovara smanjenju ukupne granične površine zrna, što rezultira smanjenjem ukupne energije sučelja sustava. Brzina rasta zrna povezana je s mehanizmom migracije granica zrna, a brzina migracije granica zrna usko je povezana s temperaturom, što je proces toplinske aktivacije. Odnos između brzine migracije granice zrna pod velikim kutom M i temperature T zadovoljava Arreheniusov odnos (2426), tj. jednadžbu M=Mg exp (- QR/T): M. Je konstanta; Q je prividna energija aktivacije migracije granica zrna, kJ/mol; R je plinska konstanta, J/(mol · K); T je termodinamička temperatura, K.
Odnos između brzine pomicanja granice zrna v i pogonskog tlaka P je: v=MP, gdje je M pokretljivost granice zrna; I P=y,/D, gdje je y. je međufazna energija, a D je promjer zrna. Integriranjem dD/dt može se dobiti da D=y, Mt zamjenjuje jednadžbu (1) jednadžbom (2), a pod pretpostavkom da je vrijeme t konstantno, može se dobiti da D '= A exp (- QR/T) gdje je A konstanta, A=y, M. Uzimanjem logaritma obje strane jednadžbe (3) može se dobiti: InD=1/2InA-Q/( 2RT), gdje je Q prividna energija aktivacije migracije granica zrna, kJ/mol; R je plinska konstanta, J/(mol · K); T je termodinamička temperatura, K. Može se vidjeti da InD ima linearni odnos s 1/T.
Izračunajte prosječnu veličinu zrna bešavnih cijevi od legure C-276 nakon izolacije na 1040-1200 stupnjeva tijekom 5-30 minuta i provedite regresijsku analizu prema gornjoj jednadžbi (4), kao što je prikazano na slici 3. Na slici 3 može se vidjeti da su linearne krivulje prilagodbe pod različitim vremenima držanja približno međusobno paralelne. Prema ovom rezultatu, kada je vrijeme držanja 10 minuta, odnos između veličine zrna D i temperature toplinske obrade T je: lnD=0.5lnA-1.887 × Prema jednadžbi (5), prividna aktivacijska energija migracije granica zrna za C-276 leguru nakon 10 minuta izolacije na 1040-1200 stupnju iznosi 313,77kJ/mol, što je više od samodifuzijske aktivacijske energije čistog nikla u matričnoj rešetki ( oko 285,1 kJ/mol) (27). To je uglavnom zato što legura C-276 sadrži više legirajućih elemenata, povećavajući energiju aktivacije rasta zrna i inhibirajući rast zrna.
