Hastelloy C4 nikel qotishmasi agressiv muhitda termal barqarorlikka va korroziyaga chidamliligiga ega. Strukturaviy jihatdan eng barqaror nikel qotishmalaridan biri bo'lib, u yuqori haroratga uzoq vaqt ta'sir qilgandan keyin ham o'z xususiyatlarini saqlab qoladi va uni kimyoviy qayta ishlash ilovalari uchun bebaho qiladi.
Ushbu maqolada Hastelloy C4 ning kimyoviy tarkibi, fizik va mexanik xususiyatlari, korroziyaga chidamliligi va qo'llanilishi haqida to'liq ma'lumot berilgan.
Hastelloy C4 kimyoviy tarkibi
Hastelloy C4 korroziy muhitda ishlashni ta'minlash uchun zarb qilingan nikel qotishmasi. Tarkibi kam uglerodli va kremniy tarkibi bilan ajralib turadi, bu esa payvandlangan tuzilmalarda karbid yog'ingarchiliklari va keyinchalik intergranular korroziya xavfini sezilarli darajada kamaytiradi.
Hastelloy C4 ning nominal kimyoviy tarkibi quyidagi jadvalda keltirilgan:
|
Tarkibi |
Tarkib (%) |
|
Nikel (Ni) |
Balans (taxminan 65%) |
|
Xrom (Cr) |
14-18 |
|
Molibden (Mo) |
14-17 |
|
Temir (Fe) |
3 maks |
|
Kobalt (Kobalt) |
2 maks |
|
Titan (Ti) |
0,7 maks |
|
Marganets (Mn) |
1 maks |
|
Silikon (Si) |
0,08 maksimal |
|
Uglerod (C) |
0,015 maksimal |
|
Fosfor (P) |
0,04 maksimal |
|
Oltingugurt (S) |
0,03 maksimal |
Volframning strategik ahamiyatsizligi Hastelloy C4 ni C276 kabi oldingi qotishmalardan ajratib turadi, shu bilan birga sezilarli darajada kamaygan temir tarkibi uzoq vaqt davomida yuqori harorat ta'sirida intermetallik faza hosil bo'lishini minimallashtirish orqali termal barqarorlikni oshiradi.
Hastelloy C4 jismoniy xususiyatlari
Hastelloy C4 ning nikel{1}}xrom-molibden qotishmalariga xos fizik xususiyatlari:
Jadval: Hastelloy C4 ning jismoniy xususiyatlari
|
Mulk |
Qiymat |
Shartlar/eslatmalar |
|
Zichlik |
8,64 g/sm³ (0,312 lb/in³) |
20 daraja haroratda |
|
Erish nuqtasi |
1335-1380 daraja (2435-2516 daraja F) |
- |
|
Maxsus issiqlik sig'imi |
408 J/kg · daraja |
100 daraja haroratda |
|
Issiqlik o'tkazuvchanligi |
10.1 W/m·K |
100 daraja haroratda |
|
Issiqlik kengayish koeffitsienti |
10,9 × 10⁻⁶/ daraja |
20-100 daraja (o'rtacha koeffitsient) |
|
Elektr qarshiligi |
1,25 mŌ·sm |
20 daraja haroratda |
|
Elastiklik moduli |
211 GPa (30,8 × 10³ ksi) |
Kuchlanishda, 20 daraja |
|
Qattiqlik moduli |
78,6 GPa (11,4 × 10³ ksi) |
20 daraja haroratda |
Hastelloy C4 ning nisbatan past issiqlik o'tkazuvchanligi va o'rtacha issiqlik kengayish koeffitsienti. Yuqori elektr qarshiligi ko'proq o'tkazuvchan materiallarga nisbatan yaxshi payvandlash xususiyatlariga yordam beradi.
Hastelloy C4 mexanik xususiyatlari
Xona haroratining mexanik xususiyatlari
Tavlangan holatda, Hastelloy C-4 odatda quyidagilarni ko'rsatadi:
Kuchlanish kuchi: 690-860 MPa (100-125 ksi)
Hosildorlik kuchi (0,2% ofset): 275 MPa dan katta yoki unga teng (40 ksi dan katta yoki unga teng)
Cho'zilish: 2 dyuymda 40% dan katta yoki unga teng
Hududning qisqarishi: taxminan 50%
Qattiqlik: 217 HB (Brinell) dan kam yoki unga teng yoki 95 HRB dan kam yoki unga teng (Rockwell B)
Qotishma hatto -196 darajagacha bo'lgan kriogen haroratlarda ham ajoyib egiluvchanlik va qattiqlikni saqlaydi, Charpy V-notch ta'sir qiymatlari odatda xona haroratida ham, -196 darajadan ham 120 J dan oshadi.
Ko'tarilgan harorat xususiyatlari
Hastelloy C4 1040 darajagacha bo'lgan haroratlarda foydali mexanik xususiyatlarni saqlab, ajoyib termal barqarorlikka ega. Qotishma 650-1040 daraja uzoq muddatli qarishdan keyin ham yaxshi egiluvchanlik va korroziyaga chidamlilikni saqlaydi.
Korroziyaga chidamlilik xususiyatlari
Hastelloy C4 korroziyaga chidamliligi uning eng qimmatli atributini ifodalaydi, turli xil korroziy muhitlarda ko'rsatilgan ishlashi bilan:
Yagona korroziya
Hastelloy C-4 korroziy vositalarning keng spektriga ajoyib qarshilik ko'rsatadi, jumladan:
Issiq ifloslangan mineral kislotalar (sulfat, xlorid, fosforik kislotalar)
Organik va noorganik xloridlar, quruq xlor gazi
Chumoli va sirka kislotalari, sirka angidridi
Solventlar, dengiz suvi va sho'r eritmalar
Qotishma C-276 dan yuqori bo'lishi mumkin bo'lgan yuqori oksidlovchi muhitda ayniqsa yaxshi ishlashni namoyish etadi. Biroq, xlorid kislotasi kabi kuchli kamaytiradigan muhitda C-276 odatda yaxshi qarshilik ko'rsatadi.
Mahalliy korroziya
Yuqori molibden miqdori (14-17%) xlorid o'z ichiga olgan muhitda chuqurchalar va yoriqlar korroziyasiga mukammal qarshilik ko'rsatadi. Bu Hastelloy C-4 ni dengiz suvi, sho'r suv va xlorid katalizatorlari yoki ifloslantiruvchi moddalar bilan bog'liq kimyoviy jarayonlarda qo'llash uchun mos qiladi.
Ultra{0}}past uglerod miqdori (0,015% dan kam yoki unga teng) sensibilizatsiyaga va keyinchalik donalararo korroziyaga qarshilikni sezilarli darajada oshiradi. Ushbu muhim atribut payvand choki issiqligidan ta'sirlangan-zonalarda don chegarasi karbidlarining hosil bo'lishini minimallashtiradi, bu esa qotishmani-ko'pgina kimyoviy jarayonlarda payvandlangan holatda-payvand chokidan keyingi tavlanishni talab qilmasdan foydalanish imkonini beradi.
Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, to'g'ri payvandlangan Hastelloy C4 bo'g'inlari standartlashtirilgan korroziyaga qarshi sinovlarda 5,03 mm / yilda past korroziya darajasi bilan asosiy metall bilan taqqoslanadigan yoki hatto yuqori korroziyaga qarshilik ko'rsatishi mumkin.
Issiqlik barqarorligi va mikrostruktura xususiyatlari
Hastelloy C4 oldingi nikel qotishmalariga nisbatan yaxshilangan termal barqarorlik uchun maxsus ishlab chiqilgan. Strategik kompozitsion boshqaruv elementlari yuqori haroratlarda uzoq vaqt davomida zararli intermetalik fazalar va karbidlarning shakllanishini minimallashtiradi.
Qotishma yuz{0}}markazlangan kubik (FCC) ostenitik tuzilishga ega bo‘lib, u foydali harorat oralig‘ida barqaror qoladi. Ushbu mikro tuzilmaviy barqarorlik yuqori{2}}haroratli ilovalarda, masalan, chiqindi gazlarini oltingugurtdan tozalash tizimlari, kimyoviy ishlov berish uskunalari va termal aylanish keng tarqalgan yadro yoqilg'isini qayta ishlash inshootlarida barqaror ishlashni ta'minlaydi.
Ishlab chiqarish va qayta ishlash xususiyatlari
Payvandlash
Hastelloy C4 umumiy termoyadroviy payvandlash usullaridan foydalangan holda yaxshi payvandlanish qobiliyatiga ega, jumladan:
Gazli volframli payvandlash (GTAW/TIG)
Gazli metall boshq payvandlash (GMAW/MIG)
Plazma boshq payvandlash
Himoyalangan metallni payvandlash (SMAW)
Tavsiya etilgan amaliyotlarga quyidagilar kiradi:
Mos keladigan kompozitsion plomba metallari (ERNiCrMo-7) yoki maxsus Hastelloy C-4 payvandlash mahsulotlaridan foydalanish.
150 darajadan past bo'lgan o'tish oralig'i harorati bilan past issiqlik kirishini saqlab turish.
Payvandlashdan oldingi-materialning tavlangan holatda bo'lishini ta'minlash.
Ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun to'g'ri tozalash.
Issiqlik bilan ishlov berish
Hastelloy C4 korroziyaga chidamliligini optimallashtirish uchun odatda eritma{1}}tavlangan holatda yetkazib beriladi. Qotishma faqat issiqlik bilan ishlov berish bilan mustahkamlanmaydi, chunki u yog'ingarchilik bilan qattiqlashuvga duch kelmaydi.
Issiq va sovuq ish
Issiq ishlov berish: Qayta ishlashdan keyin tez sovutish bilan tavsiya etilgan harorat oralig'i 1080-900 daraja.
Sovuq ishlov berish: yuqori ish qotish tezligi tufayli ostenitik zanglamaydigan po'latlarga qaraganda ko'proq quvvat talab qiladi; jiddiy deformatsiyalar uchun oraliq tavlanish kerak bo'lishi mumkin.
