Ein umfassender Leitfaden zur Nickelbasislegierung: Hastelloy C-276 (UNS N10276) – Lieferant von Rohrleitungslösungen in China (2024)

Was istHastelloy C-276?

UNS N10276 oder DIN 2.4819, Hastelloy C-276 (auch bekannt als Alloy C-276), ist eine Nickel-Molybdän-Chrom-Eisen-Wolfram-Legierung, die zu den derzeit korrosionsbeständigsten Legierungen zählt. Der hohe Molybdängehalt sorgt für Beständigkeit gegen lokale Korrosion wie Lochfraß. Der niedrige Kohlenstoffgehalt minimiert die Karbidausfällung während des Schweißens, um die Beständigkeit gegen intergranularen Angriff in hitzebeeinflussten Zonen von Schweißverbindungen aufrechtzuerhalten.

Vorschweißflansche aus Hastelloy C-276, 14″ 600# SCH80 RTJ

Chemische Zusammensetzung von Hastelloy C-276

Anhand der chemischen Zusammensetzung lässt sich erkennen, dass es sich um eine Nickel-Chrom-Molybdän-Legierung mit Wolframanteil handelt. Als Matrix weist Nickel selbst eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und neigt weniger zum Rosten in der Atmosphäre, was der Korrosion von Natronlauge widerstehen kann. Die Bildung eines NiO-Films auf der Nickeloberfläche in Luft oder Sauerstoff kann eine weitere Oxidation verhindern. Gleichzeitig enthält Hastelloy C-276 große Mengen an Chrom, Molybdän und Wolfram, was gleichzeitig für seine hervorragende Festigkeit sorgt. Aufgrund der hervorragenden Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 in stark sauren und anderen Umgebungen wählen wir es normalerweise als Kontaktflüssigkeitsmaterial für Tests in diesen Medien.

UNS N10276 90° L/R-Winkel, L/R SCH40 12″, Stumpfschweißung

Typische physikalische Eigenschaften von Hastelloy C-276

Mechanische Eigenschaftenvon Hastelloy C-276

Standardsvon Hastelloy C-276

*Die mechanischen Eigenschaften variieren je nach Produktform und Wärmebehandlungsbedingungen

Maschinenschrauben aus Hastelloy C-276

Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276

Legierungsplatte aus Nickellegierung C276 ist eines der besten korrosionsbeständigen Materialien, das sowohl in oxidierenden als auch reduzierenden Umgebungen eine außergewöhnlich gute Leistung erbringt. Es widersteht Chlorid-Spannungskorrosion, Rissbildung, Lochfraß, Rissbildung und allgemeiner Korrosion. Die Legierung ist außerdem beständig gegen Karbidausfällung beim Schweißen, sodass sie im geschweißten Zustand verwendet werden kann.

Bei chemischen Verarbeitungsanwendungen weist die Legierung eine außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber Schwefel-, Salz-, Ameisen-, Essig- und Phosphorsäure auf. Die Nickellegierungsplatte Alloy C276 eignet sich gut für Umgebungen mit Säurechloriden, Lösungsmitteln und Essigsäureanhydrid. Die Legierung ist eine der wenigen Sorten, die nassen Chlorgas-, Hypochlorit- und Chlordioxidlösungen standhält.

Die Nickellegierungsplatte Alloy C276 ist äußerst beständig gegen konzentrierte Lösungen oxidierender Salze, einschließlich Eisen- und Kupferchlorid. Es funktioniert auch gut im Meerwasser, insbesondere unter Spaltbedingungen, wo andere häufig verwendete Legierungen wie Edelstahl, Alloy 400 und Alloy 625 versagen.

Die Betriebsbedingungen von Rauchgasentschwefelungsanlagen stellen eine herausfordernde Umgebung für korrosionsbeständige Materialien dar. Wäscherflüssigkeiten und Gaskondensate enthalten häufig Chloride. Es hat sich gezeigt, dass Nickellegierungsplatten der Legierung C276 höheren Chloridwerten standhalten als andere Qualitäten, bevor in diesen Systemen örtliche Korrosion einsetzte.

Die Nickellegierungsplatte Alloy C276 wird häufig bei der Gewinnung und Verarbeitung von saurem Erdgas verwendet, das neben Kohlendioxid und Chloriden auch Schwefelwasserstoff enthält. Kohlenstoff- und legierte Stähle können dieser korrosiven Umgebung nicht standhalten. Sie unterliegen dem Versagen durch Sulfidspannungsrisse oder Spannungsrisskorrosion. Die reichhaltige Chemie der Nickellegierungsplatte Alloy C276 macht sie selbst bei hohen Temperaturen in Tiefbrunnen beständig gegen saure Umgebungen.

Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 gegenüber Salzsäure

Hastelloy C-276 weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Salzsäure auf. Es ist bei Raumtemperatur gegen alle Salzsäurekonzentrationen beständig und kann bis etwa 120 °C erfolgreich eingesetzt werden.

Diagramm A veranschaulicht die Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 in Salzsäure. Es gibt 4 Linien, die die spezifische Korrosionsrate bei entsprechender Temperatur und Säurekonzentration anzeigen. Die zusätzliche Linie ist die Siedepunktkurve von Salzsäure. Nehmen Sie zum Beispiel die Linie „5 mpy“, sie stellt die Kombination aus HCl-Säurekonzentration und Temperatur dar, bei der eine Korrosionsrate von 5 mpy (0.13 mm/Jahr) erwartet wird. Unterhalb der Linie wird mit einer Korrosionsrate von 0–5 mpy (0–0.13 mm/Jahr) gerechnet. Zwischen der Linie „5 mpy“ und der Linie „20 mpy“ kann mit einer Korrosionsrate von 5–20 mpy (0.13–0.51 mm/Jahr) gerechnet werden.

Diagramm B veranschaulicht die Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 gegenüber Salzsäuren, die mit Sauerstoff gespült werden. In HCl-Lösung gelöster Sauerstoff kann den Korrosionsangriff drastisch beschleunigen, da er nicht stark genug als Oxidationsmittel ist, um Alloy C-276 zu passivieren.

Diagramm C zeigt die Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 gegenüber mit Stickstoff gespülter Salzsäure. In HCl-Lösung gelöster Stickstoff kann den Korrosionsangriff bis zu einem gewissen Grad wirksam hemmen. Daher nimmt die Korrosionsrate unter den gleichen Bedingungen vergleichsweise ab.

Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276 gegenüber Schwefelsäure

Hastelloy C-276, UNS N10276 oder W.Nr. 2.4819 ist die universell korrosionsbeständigste Nickellegierung. Es wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen Schwefelsäure in einem breiten Konzentrations- und Temperaturbereich zum Einsatz kommt. Die beiden unten gezeigten Isokorrosionsdiagramme veranschaulichen die relative Korrosionsbeständigkeit von Hastelloy C-276-Material gegenüber Schwefelsäure bzw. Schwefelsäure mit 200 ppm Chloridionen. Die beiden Diagramme basieren auf Korrosionstests, die an Hastelloy C-276-Proben (ASTM B575 Gr. N10276-Platten) durchgeführt wurden, die lösungsgeglüht und im ungeschweißten Zustand waren.

Diagramm A ist das Isokorrosionsdiagramm für Hastelloy C-276 in Schwefelsäuren. Es besteht aus 5 Linien, die jeweils mit „5 mpy“, „20 mpy“, „50 mpy“, „200 my“ und „Siedepunktkurve“ gekennzeichnet sind. Nehmen wir zum Beispiel die Linie „5 mpy“, sie stellt die Kombinationen aus Schwefelsäurekonzentration und Temperatur dar, bei denen eine Korrosionsrate von 5 mpy (0.13 mm/Jahr) erwartet wird. Unterhalb der Linie werden Raten zwischen 0 und 5 mpy (0 und 0.13 mm/Jahr) erwartet. Zwischen der Linie „5 mpy“ und der Linie „20 mpy“ werden Korrosionsraten von 5–20 mpy (0.13–0.51 mm) erwartet. Oberhalb/unterhalb der Linie „Siedepunktkurve“ spiegeln die Linien die Korrosionsraten in gasförmigem oder wässrigem H wider₂SO₄beziehungsweise.

Im Vergleich zu Diagramm A bietet Diagramm B einen Vergleich der Isokorrosionslinien für Hastelloy C-276 in Schwefelsäure mit 200 ppm Chloridionen und der Isokorrosionslinien für Hastelloy C-276 in Schwefelsäure. Beide Tests müssen in wässriger Lösung von H durchgeführt werden₂SO₄. Dieses Diagramm zeigt, dass in der Schwefelsäure enthaltene Chloridionen, selbst in sehr geringen Mengen, die Korrosionsrate von Hastelloy C-276 erheblich beschleunigen können.

Wärmeausdehnungskoeffizienten für Hastelloy C276 bei erhöhten Temperaturen

Die Wärmeausdehnungskoeffizienten für Hastelloy C-276 (UNS N10276) sind in den folgenden Tabellen aufgeführt. Alle tabellierten Werte stammen aus ASME BPVC Abschnitt II Teil D (Eigenschaften).

1). Momentaner Wärmeausdehnungskoeffizient für Hastelloy C-276

*Temp.: Temperatur, Einheit: °F. *Koeffizient A: momentaner Wärmeausdehnungskoeffizient, Einheit: 10^-6Zoll/°F.

2). Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient für Hastelloy C276

*Temp.: Temperatur, Einheit: °F.
*Koeffizient B: mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient beim Übergang von 70 °F zur angegebenen Temperatur, Einheit: 10^-6Zoll/°F.

3). Lineare Wärmeausdehnung für Hastelloy C-276

*Temp.: Temperatur, Einheit: °F.
*Koeffizient C: lineare Wärmeausdehnung beim Übergang von 70 °F zur angegebenen Temperatur, Einheit: Zoll/100 Fuß.

Maximal zulässige Spannung von Hastelloy C-276 bei erhöhten Temperaturen

Hastelloy C-276-Armaturen hergestellt nachASTM B366 Gr. N10276können entweder nahtlos oder geschweißt geliefert werden. Seine Nennzusammensetzung ist 54Ni-16Mo-15Cr und die Armaturen müssen lösungsgeglüht sein. Die Armaturen können für eine Vielzahl von Anwendungen basierend auf den ASME Boiler and Pressure Vessel Codes verwendet werden. Im Allgemeinen können diese Anwendungen in zwei Zustände eingeteilt werden: Zustand A und Zustand B.Bedingung Abezieht sich auf Hastelloy C-276-Fittings, die für ASME BPVC Abschnitt I, Abschnitt VIII Division 1 und Abschnitt XII verwendet werden.Bedingung B.bezieht sich auf nahtlose oder geschweißte Fittings aus Hastelloy C-276, die jeweils für ASME BPVC Abschnitt VIII Division 2 verwendet werden. Die maximal zulässige Spannung von ASTM B366 Gr. N10276 bei erhöhten Temperaturen sind in den folgenden 3 Tabellen aufgeführt.

1). Maximal zulässige Spannung von Hastelloy C-276-Fittings im Zustand A

*Temp.: Metalltemperatur, °F, nicht höher; *MAS: maximal zulässige Spannung, ksi. Für nahtlose und geschweißte Verbindungen.
*Die maximal anwendbaren Temperaturen von Hastelloy C-276-Fittings für Abschnitt I, Abschnitt VIII-1 und Abschnitt IX betragen 1000 °F, 1250 °F bzw. 650 °F.

2). Maximal zulässige Spannung von Hastelloy C-276-Fittings im Zustand B

*Temp.: Metalltemperatur, °F, nicht höher; Die maximal anwendbare Temperatur für Abschnitt VIII-2 beträgt 800 °F.
*MAS-1: Die maximal zulässige Spannung von Hastelloy C-276geschweißtArmaturen bei erhöhten Temperaturen.
*MAS-2: Die maximal zulässige Spannung von Hastelloy C-276nahtlosArmaturen bei erhöhten Temperaturen.

Anwendungen von Hastelloy C-276

Luftreinhaltung – Rauchgasentschwefelungssysteme – Schornsteinauskleidungen, Absorber, Kanäle, Klappen, Rauchgasnacherhitzer und Ventilatoren

Bei der Rauchgasentschwefelung (REA) werden Technologien zur Entfernung von Schwefeldioxid aus den Abgasen von Kohlekraftwerken eingesetzt. Die Kontrolle der Luftverschmutzung in Energieerzeugungs- und Industrieumgebungen ist aufgrund strenger Gesetze und Vorschriften zur Luftqualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung. In den Gasen, die diese Anlagen ausstoßen, sind hohe Chloridkonzentrationen zu finden. Andere Legierungsqualitäten können diesen höheren Chloridwerten nicht standhalten. Darüber hinaus tragen andere Bedingungen in REA-Systemen wie hohe Temperaturen, Säuregehalt, andere Halogenide als Chloride, nasse und trockene Bedingungen, Mineralablagerungen und Taupunkte zur Korrosion von REA-Materialien bei. Platten- und Blechmaterialien aus Nickellegierung C276 sind die ideale Wahl für Komponenten zur Luftreinhaltung, die in Rauchgasentschwefelungssystemen wie Schornsteinauskleidungen, Absorbern, Kanälen, Dämpfern sowie Rauchgasnacherhitzern und -ventilatoren zu finden sind. Die Nickellegierung C276 gilt als „Arbeitspferd“ der REA-Industrie und bietet zuverlässige und wartungsarme Dienste für korrosionsbeständige Komponenten zur Luftreinhaltung.
Chemische Verarbeitung – Wärmetauscher, Druckbehälter, Tanks, Verdampfer, Rohrleitungen, Flansche und Armaturen, Pumpen und Ventilen

Bei der chemischen Verarbeitung handelt es sich um eine Methode, bei der eine oder mehrere Chemikalien oder Verbindungen durch chemische Reaktionen in eine andere umgewandelt werden. Bei der chemischen Verarbeitung kommen Geräte wie Wärmetauscher, Druckbehälter, Tanks, Verdampfer, Rohrleitungen, Flansche und Armaturen, Pumpen und Ventile zum Einsatz. Aufgrund der rauen Betriebsbedingungen und Lösungen, die in der chemischen Verarbeitungsindustrie häufig vorkommen, kann eine Hochleistungs-Nickellegierung wie C276 erforderlich sein, die über hervorragende Korrosionsbeständigkeitseigenschaften verfügt. Schwefel-, Essig-, Phosphor-, Ameisen-, Salpeter- und Salzsäure sowie Flusssäureverbindungen kommen in chemischen Verarbeitungsumgebungen vor und die Nickellegierung C276 weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen diese Substanzen auf. Die C276-Legierung widersteht außerdem der Bildung von Korngrenzenausscheidungen in der Schweißwärmeeinflusszone und eignet sich daher für die Herstellung von Ausrüstungen für chemische Prozesse.
Öl- und Gasproduktion – Sauergas-Servicekomponenten

Sauergas ist Erdgas, das große Mengen Schwefelwasserstoff enthält. Erdgas gilt als sauer, wenn mehr als 5.7 Milligramm Schwefelwasserstoff pro Kubikmeter Erdgas enthalten sind. Erdgasfelder, die voraussichtlich als Energie genutzt werden, werden immer saurer. Schwefelwasserstoff ist ätzend, giftig und tödlich. Daher müssen bestimmte Materialien verwendet werden, um die Sicherheit beim Komprimieren von Gas zu gewährleisten, das Schwefelwasserstoff enthält. Die Nickellegierung C276 ist aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit eine kluge Wahl für Sauergas-Servicekomponenten und fördert somit die Zukunft der Öl- und Gasindustrie. Schwefelwasserstoff ist besonders ätzend, wenn er im Wasser vorhanden ist. Dies führt zu Sulfidspannungsrissen, die die Ausrüstung erheblich beschädigen können. Kompressoren für Sauergasdienste müssen korrosionsbeständig sein, um mit der Nachfrage nach Erdgas als Energiequelle Schritt halten zu können. Die Entfernung von Schwefelwasserstoff in Ölraffinerien oder Erdgasproduktionsanlagen wird als „Sweetening“ bezeichnet und muss durchgeführt werden, bevor das Roherdgas verwendet werden kann. Die Eigenschaften der Nickellegierung C276 machen sie auch bei hohen Temperaturen beständig gegen saure Umgebungen.
Pharmazeutische Produktion – Reaktorbehälter, Rohrleitungen, Flansche und Armaturen, Pumpen und Ventile

Bei der Herstellung von Arzneimitteln sind hohe Reinheit und Prozesskontrolle unerlässlich. Pharmazeutische Produktionsanlagen müssen aus einem korrosionsfreien Material bestehen, damit Medikamente nicht mit metallischen Verunreinigungen kontaminiert werden. Auch bei pharmazeutischen Produktionsanlagen ist die Reinigungsfähigkeit ein wichtiger Faktor. Materialien für Geräte in der Pharmaindustrie müssen korrosionsbeständig gegenüber hochreinem Wasser sowie Pufferlösungen sein, die bei der Herstellung von Produkten und Reinigungsmitteln verwendet werden. C276-Nickellegierungsblech ist eine hervorragende Wahl für pharmazeutische Produktionsanlagen, da es der Korrosion durch die bei der Herstellung von Arzneimitteln verwendeten Rohstoffe, insbesondere solche, die Chloride enthalten, widerstehen kann. Alloy C276 verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl von chloridhaltigen Umgebungen, sowohl sauren als auch alkalischen. Darüber hinaus weist die Nickellegierung C276 eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit über einen großen Temperaturbereich auf.
Zellstoff und Papier – Bleichbehälter und Kocher

Die Zellstoff- und Papierindustrie verwendet Holz als Rohstoff zur Herstellung von Zellstoff, Papier, Pappe und anderen Produkten auf Zellulosebasis mithilfe von Bleichkesseln und Zellstoffkochern. In Bleichgefäßen wird Holzzellstoff gebleicht, wodurch er weißer erscheint. In Fermentern werden Holzspäne mit Natriumhydroxid und Natriumsulfid auf hohe Temperaturen erhitzt, um sie durch Auflösen des Ligninbindemittels des Holzes in Zellstoff umzuwandeln. Die in diesem Kochprozess enthaltenen Schwarz- und Weißlaugen sind korrosive Stoffe, die die Innenwände des Kochers angreifen können. Sowohl beim Bleichen als auch beim Aufschluss werden Chlor und chlorbasierte Materialien sowie Schwefel, Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid eingesetzt. Rohr aus Nickellegierung C276, Platten- und Plattenmaterial verfügen über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl von chloridhaltigen Umgebungen, sowohl sauren als auch alkalischen, was sie zu einer hervorragenden Wahl für Bleichbehälter- und Kochermaterialien macht.
Abfallbehandlung – Verbrennungsanlagen für giftige, industrielle und kommunale Abfälle

Verbrennung ist ein Abfallbehandlungsverfahren, bei dem Abfälle zerstört werden, indem das organische Material durch Einwirkung hoher Temperaturen in Kohlendioxid und Wasserdampf umgewandelt wird. Verbrennungsanlagen werden für Gift-, Industrie- und Siedlungsabfälle eingesetzt und sind wichtig, weil sie potenziell schädliche Stoffe zerstören. Abfallmaterialien können chlorierte organische Stoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, Schwefel und bromierte Verbindungen enthalten. Wenn diese bei extremen Temperaturen in der Verbrennungsanlage oxidiert werden, entstehen Stickoxide, Halogenwasserstoffe, Schwefeloxide und saure Gase, was die Auswahl des Verbrennungsofenmaterials erschwert. C276 ist eine Legierung, die diesen rauen Umgebungen standhält und eine gute Wahl für Materialien für Verbrennungsanlagen darstellt.
Erzaufbereitung
Bei der Erzverarbeitung handelt es sich um die Gewinnung von Mineralien, bei der das Erz in wertvolle Stoffe zerlegt wird. Bei der Extraktion kommen chemisch aggressive Feststoffe und Flüssigkeiten zum Einsatz. Die Auswahl eines korrosionsbeständigen Materials für Erzverarbeitungsgeräte ist sehr wichtig. Lochfraß oder örtliche Korrosion, die zu kleinen Löchern im Metall führt, ist aufgrund des Vorhandenseins von Thiosulfaten ein großes Problem bei der Erzverarbeitung. Aus diesem Grund sind Rohre und Platten aus der Nickellegierung C276 erstklassige Materialien für Erzverarbeitungsgeräte. Die Fähigkeit der Legierung, rauen chemischen Umgebungen standzuhalten, macht sie zu einem idealen Material für Erzverarbeitungsgeräte.

Hastelloy C-276-Fittings (ASTM B366 UNS N10276)

Hastelloy C-276-Rohrverschraubungen beziehen sich auf werkseitig hergestellte Verschraubungen aus einer Nickel-Knetlegierung, die gemäß ASTM B366 UNS N10276 hergestellt werden. Es kann als CRHC276 (korrosionsbeständige Fittings) oder WPHC276 (ASME-Druckfittings) bezeichnet werden. Die Fittings können aus Rohren oder Rohren nach ASTM B619, B622, B626 UNS N10276, Platten, Blechen oder Streifen nach ASTM B575 UNS N10276, Schmiedestücken oder Stangen nach ASTM B564, B462, B472, B574 Gr. hergestellt werden. N10276. DerHastelloy C-276Fittings werden hauptsächlich in drei Verbindungsarten geliefert: Stumpfschweißen, Gewindeschweißen, Muffenschweißen und decken eine Vielzahl von Standardspezifikationen ab.

Maßnormen für Hastelloy C-276-Fittings

*Hastelloy C-276-Fittings müssen lösungsgeglüht sein. Das Minimum Wärmebehandlung Die Temperatur soll 2050 °C (1121 °F) betragen.

Hastelloy C-276-Blätter werden für Plattenwärmetauscher verwendet

Hastelloy C-276-Bleche Hergestellt nach ASTM B575 Gr. UNS N10276 kann für den Bau von Plattenwärmetauschern verwendet werden. Zu den Plattenwärmetauschern gehören „Standard-Plattenwärmetauscher“, „halbgeschweißter Wärmetauscher“ und „gelöteter Plattenwärmetauscher“. Hastelloy C-276 ist eine kohlenstoffarme Nickel-Chrom-Molybdän-Wolfram-Legierung, die eine universelle Beständigkeit gegen nahezu jede Korrosion aufweist.

Im Teller Wärmetauscherindustrie,Hastelloy C-276Platten oder Bleche werden gewellt gerollt. Es kann in Anwendungen mit feuchtem Sauerstoff, Schwefelsäure, schwefliger Säure, Essigsäure, Ameisensäure, Hypochlorit und anderen reduzierenden oder oxidierenden Säuren eingesetzt werden.

Die oben gezeigten Standard-Plattenwärmetauscher sind für die Anwendung mit Schwefelsäure bei 165 °C und 0.85 MPa ausgelegt. Seine Wärmeaustauschfläche beträgt 41 Quadratmeter. Die Flansche, Auslässe, Säulen und Führungsschienen bestehen aus Kohlenstoffstählen. Die Wellplatten bestehen aus ASTM B575 UNS N10276-Blechen mit einer Dicke von 0.7 mm.

Warmumformung vonHastelloy C-276 (UNS N10276)

Der Warmbearbeitungstemperaturbereich für Nickellegierungsplatten der Legierung Alloy C276 beträgt 1600 – 2250 °F (870 – 1230 °C). Die Legierung sollte nach der Warmumformung mit Wasser abgeschreckt werden. Nach der Warmumformung wird eine Wärmebehandlung empfohlen, um eine maximale Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.

Kaltumformung aus Hastelloy C-276 (UNS N10276)

Die Nickellegierungsplatte der Legierung C276 sollte sich für die Kaltumformung im geglühten Zustand befinden. Die Legierung hat eine höhere Kaltverfestigungsrate als die austenitischen Edelstähle, was berücksichtigt werden sollte. Bei einem hohen Grad an Kaltumformung kann ein prozessbegleitendes Glühen erforderlich sein. Wenn sich die Legierung bei der Kaltumformung um mehr als 15 % verformt, kann ein Lösungsglühen erforderlich sein.

Schweiß-von Hastelloy C-276 (UNS N10276)

Aufgrund der ähnlichen Schweißleistung der Legierung Hastelloy C-276 wie gewöhnlicher austenitischer Edelstahl müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone zu minimieren, bevor ein Schweißverfahren zum Schweißen von C-276 verwendet wird. Beispielsweise kann das Wolframgas-Schutzschweißen (GTAW) die Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone minimieren. Gleichzeitig sollte beim Schweißen eine angemessene Wärmeeintragsgeschwindigkeit verwendet werden, um die Entstehung von thermischen Rissen zu verhindern. Aufgrund einiger Eigenschaften von Hastelloy C-276 müssen beim Schweißen geeignete Schweißparameter ausgewählt werden. Für einige Niederdruckmembranschweißungen kann auch Rollschweißen verwendet werden, da beim Rollschweißen kein Schmelzen des Metalls erforderlich ist. So ist das Schweißen einfacher. Darüber hinaus sollte beim Argon-Lichtbogenschweißen an der Isoliermembran aus Hastelloy C-276 darauf geachtet werden, die Schweißnaht vor dem Schweißen zu reinigen, um die Bildung von Chromkarbid zwischen den Korngrenzen während des Schweißens zu vermeiden Schweißprozess, was die Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht verringert und die Festigkeitsanforderungen nicht erfüllen kann. Darüber hinaus sollte besonderes Augenmerk auf die Wärmeübertragung und die Synchronisierung der Wärmeableitung während des Schweißprozesses gelegt werden, da Hastelloy C-276 mit Edelstahl verschweißt wird. Die beiden unterschiedlichen Materialien haben unterschiedliche spezifische Wärmemengen und Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn beim Schweißen eine große Wärmemenge entsteht, ist daher eine gute Wärmeableitungsvorrichtung erforderlich, um große thermische Spannungen beim Schweißen zwischen Hastelloy C-276 und Edelstahl aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten beim Abkühlen zu vermeiden. Bei der Verwendung des Senders können diese Spannungen die Genauigkeit des Senders beim Lösen beeinträchtigen und in schweren Fällen zu Verformungen der Schweißkomponenten oder Rissen in der Schweißnaht führen.

Maschinenbearbeitungaus Hastelloy C-276 (UNS N10276)

Aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Hastelloy C-276, das sich durch hohe Festigkeit und Zähigkeit auszeichnet, gibt es gewisse Schwierigkeiten bei der Bearbeitung. Im Vergleich zur Verarbeitung von gewöhnlichem Edelstahl können bei Hastelloy C-276 aufgrund der hohen Wärmeentwicklung beim Schneiden normalerweise YW3-Schneidwerkzeuge verwendet werden. Im Hinblick auf die Kühlung ist es notwendig, Emulsionen mit guten Kühl- und Schmiereigenschaften zu wählen. Wenn wir Teile aus Hastelloy-Legierung verarbeiten, variiert die Verarbeitungsleistung der Teile aufgrund des unterschiedlichen Gehalts an chemischen Elementen in jeder Charge. Zuvor stießen wir während des Produktionsprozesses auf eine Charge von Teilen aus Hastelloy-Legierung, die keine Gewindelöcher verarbeiten konnten. Nach Prüfung der Härte der Teile wurde festgestellt, dass die Härte über 30 HRC lag. Allgemeine Schneidwerkzeuge können nicht bearbeitet werden, und nach dem Austausch können sie kaum noch bearbeitet werden. Der Verschleiß der Werkzeuge ist jedoch schnell, die Drehzahl darf nicht zu hoch sein und die Schnittmenge ist geringer als bei der Auswahl herkömmlicher Materialien. Basierend auf dieser Situation wurde eine Analyse der Rohstoffe durchgeführt und es wurde festgestellt, dass die Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften der Elemente den Anforderungen entsprachen, die mechanische Festigkeit jedoch 50 % über dem Standardwert lag und auch die entsprechende Härte höher war wie üblich. Um den Werkzeugverschleiß zu reduzieren, haben wir nach wiederholten Experimenten beschlossen, die Gussteile erneut zu glühen. Während der Glühbehandlung können die Teile in kurzer Zeit auf Raumtemperatur abgesenkt werden, was zu einer Härte von etwa 10 HRC führt Die Verarbeitungsleistung entspricht nahezu der von 316. Daher empfiehlt es sich, vor der Verarbeitung solcher Sonderlegierungen den Härtebereich der Gussteile zu testen. Ist er zu hoch, sollte eine erneute Glühbehandlung durchgeführt werden, um eine reibungslose Produktion zu gewährleisten.

Preise für Hastelloy C-276-Materialien

• Nahtlose Rohre aus Hastelloy C-276, ASTM B622 Gr. N10276, Größe: 1-1/2″ – 6″, Wandstärke: 2 mm – 8 mm; Stückpreis FOB Shanghai Port: 97.80 USD pro kg.
• Hastelloy C-276 Stangen/Stäbe, ASTM B574 Gr. N10276, Größe: 15 mm – 65 mm, Länge: 0.5 m – 3 m; Stückpreis FOB Shanghai Port: 62.50 USD pro kg.
• Hastelloy C-276 Platte, Blech und Streifen, ASTM B575 Gr. N10276, Größe: 0.5 mm – 6.0 mm dick; Stückpreis FOB Shanghai Port: 66.80 USD pro kg.
• Gültigkeit: 15 Tage. Die angegebenen Preise dienen nur als Referenz, da sie Rohstoffschwankungen, spezifischen Mengen, spezifischen Abmessungen usw. unterliegen können.
• Zahlungsbedingungen: T/T oder L/C.

Die Auswirkung der Kaltwalz- und Glühbehandlung auf die Organisation und die mechanischen Eigenschaften von Rohr aus Hastelloy C-276-Legierung

Rohre aus legiertem Hastelloy C-276-Stahl wurden kaltgewalzt und bei verschiedenen Temperaturen geglüht. Es wurden die Auswirkungen von Kaltwalzen und Glühen auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften von Rohren aus Nickellegierungen untersucht.
Die Verarbeitungstechnologie des C-276-Legierungsrohrs ist im Ausland relativ ausgereift, befindet sich jedoch in China in der Testproduktionsphase und es gibt nur wenige relevante Literaturberichte. Obwohl die Legierung eine hohe Plastizität aufweist, reagiert sie empfindlich auf Verformungsverstärkung. Nach der Kaltwalzverformung kommt es zu einer schwerwiegenden Kaltverfestigung, die sich auf die spätere Verwendung und Behandlung des Rohrs auswirkt.
In diesem Artikel wird anhand der Kaltwalzmethode die Organisation des Kaltwalzens auf die Rohrorganisation aus Hastelloy C-276-Legierung und die Eigenschaften des Einflusses der Glühtemperatur unterschiedlicher Temperaturen auf die Glühbehandlung des Rohrs sowie die Untersuchung des Glühens untersucht Temperatur auf die Organisation und Eigenschaften des Rohres.

1. Testmaterial und -methode

Das Testmaterial ist Hastelloy C-276, dessen chemische Zusammensetzung den Anforderungen der relevanten Normen entspricht. Die chemische Zusammensetzung der Testlegierung ist in Tabelle 1 dargestellt; Bei der Prüfung handelt es sich um einen Barren von quasi 22 mm × δ2.5 mm durch 50 % Kaltverformung, der zu einem Testrohr von quasi 15 mm × δ 1 mm vorbereitet wird. Die Rohre wurden bei 1000, 1050, 1100, 1150 ℃ geglüht, eine Haltezeit von 10 Minuten und wassergekühlt. Kaltgewalzter Zustand und Längsschnitt jeder temperaturgeglühten Rohrprobe zum Schleifen, Polieren, Korrosion, Reinigen und für andere Prozesse, die zu einer metallografischen Probe verarbeitet wurde, wobei ein Olympus GX51-Lichtmikroskop und ein Hitachi S3400-Rasterelektronenmikroskop zur Beobachtung der Mikrostruktur verwendet wurden die Probe und der gewalzte Zustand und die unterschiedlichen Temperaturen der geglühten Rohre Zugversuch bei Raumtemperatur, Zugversuch nach dem US-Standard E8.
Tabelle.1 Chemische Zusammensetzung der Testlegierungen (Massenanteil, %)

2. Testergebnisse und Analyse

2.1 Organisation und mechanische Eigenschaften von Walzrohren
Die Mikrostruktur des Rohrs nach 50 % Kaltwalzverformung ist in Abbildung 1 dargestellt. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, ist die Kornfragmentierung des Legierungsrohrs nach der Kaltwalzverformung schwerwiegend, die Korngrenzen sind verschwommen und die Organisation entlang des Kaltwalzens Die Richtung sorgt für eine optimierte Verarbeitung.
Die mechanischen Eigenschaften des kaltgewalzten Rohrs sind in Tabelle 2 aufgeführt. Wie in der Tabelle gezeigt, beträgt die Zugfestigkeit des Rohrs 1210 MPa, die Streckgrenze 1000 MPa und die Dehnung 22 %. Rohr nach der Kaltumformung, Kornfragmentierung, Zunahme interner Defekte, Zunahme der Versetzungsdichte und Zunahme der inneren Spannung, so dass dieses Mal die Rohrfestigkeit höher ist, die Dehnung geringer ist und das Phänomen der Kaltverfestigung schwerwiegend ist.

Abbildung.1 Mikrostruktur eines kaltgewalzten Rohrs
Tabelle.2 Mechanische Eigenschaften von kaltgewalzten Rohren

2.2 Der Einfluss der Glühtemperatur auf die Mikrostruktur des Rohrs
Die Mikrostruktur des Rohrs nach dem Glühen bei verschiedenen Temperaturen ist in Abbildung 2 dargestellt. Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, ist das Legierungsrohr bei 1000 °C geglüht, im Vergleich zum gewalzten Zustand ist die Mikrostruktur der Walzströmungslinie noch relativ offensichtlich; Es ist in der Organisation zu sehen, denn der längliche, grobfaserige Teil der Korngrenzen ist sichtbar, aber unvollständig, die Temperatur der Organisation fand im Stadium der Rückkehr der offensichtlichen Rekristallisation nicht statt. Wenn die Temperatur auf 1050 °C ansteigt, ist die Verformung der Stromlinie vollständig verschwunden, ein Teil der Korngrenzen ist deutlich sichtbar und es werden kleine isometrische Körner erzeugt, was darauf hindeutet, dass ein Teil der Verformung der Körner zu diesem Zeitpunkt in stattgefunden hat Rekristallisation. Zu diesem Zeitpunkt ist die Rekristallisation der Legierung jedoch noch unvollständig. Wenn die Temperatur auf 1100 °C ansteigt, verschwinden die groben Verformungskörner. Die neue Generation kleiner gleichachsiger Körner mit einheitlicher Gesamtgröße zeigt an, dass die Legierungsorganisation die Rekristallisation abgeschlossen hat. Wenn die Temperatur auf 1150 °C erhöht wird, sind die rekristallisierten Körner nicht sichtbar.

Abbildung.2 Mikrostruktur des Rohres nach dem Glühen bei verschiedenen Temperaturen
Nach der Kaltwalzverformung wird das Korn entlang der Walzrichtung gedehnt und gebrochen. Gleichzeitig nahm die Zahl der mikroskopischen Defekte im Kristall deutlich zu, wodurch die Kristallspeicherenergie für die Organisation der Rückkehr und die Keimbildung und das Wachstum neugeborener Körner als treibende Kraft anstieg. Beim Glühen von kaltgewalzten Rohren gilt: Je höher die Temperatur, desto größer die Geschwindigkeit der Atomdiffusion, um Energie durch Atomdiffusion bereitzustellen. Reaktionsstadium, hauptsächlich die Bewegung von Punktdefekten im Kristall und das Gleiten von Versetzungen, gegenseitige Eliminierung sowie die Verschmelzung von Subkristallin und Multilateralisierung. Wenn die Glühtemperatur auf 1050 °C ansteigt, ist die Aktivität der Atome an den Korngrenzen groß genug, um die Aktivität der Korngrenzen zu verstärken, die neuen Körner bilden weiterhin Keime und wachsen und es beginnt eine Rekristallisation. Die verformten Körner werden bei 1100 °C vollständig rekristallisiert.
2.3 Der Einfluss der Glühtemperatur auf die mechanischen Eigenschaften des Rohrs
Die mechanischen Eigenschaften von Rohren im kaltgewalzten Zustand nach dem Glühen bei verschiedenen Temperaturen sind in Tabelle 3 aufgeführt. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass mit zunehmender Glühtemperatur die Zugfestigkeit und Streckgrenze des Rohrs allmählich abnahmen und die Dehnung allmählich zunahm. Beim Glühen bei 1000 °C betrug die Zugfestigkeit des Rohrs 1160 MPa, die Streckgrenze 815 MPa und die Dehnung 26 %; Im Vergleich zum gewalzten Zustand nahm die Zugfestigkeit, die Streckgrenze leicht ab, die Dehnung war etwas höher, aber die Dehnung des Rohres ist nicht so hoch. Anstieg, aber die Dehnung entspricht nicht den Standardanforderungen, da sich die Mikrostruktur zu diesem Zeitpunkt im Erholungsstadium befindet und sich die mechanischen Eigenschaften nicht wesentlich verändert haben; Beim Glühen zwischen 1050 und 1100 °C nahmen die Zugfestigkeit und die Streckgrenze deutlich ab, die Dehnungsrate stieg deutlich an, da in diesem Temperaturbereich die Legierungsorganisation rekristallisiert wurde und die Lagerung eine große Anzahl von Freisetzungen erfordern kann, so dass sich die mechanischen Eigenschaften der Legierung ändern die signifikante und zu erreichende Dehnung in diesem Temperaturbereich Die Dehnung in diesem Temperaturbereich, um die Umwandlung von unqualifiziert zu qualifiziert zu erreichen; Die Glühtemperatur steigt weiter auf 1150 °C an, die mechanischen Eigenschaften ändern sich langsam, zu diesem Zeitpunkt hat die Organisation die Rekristallisation abgeschlossen.
Tabelle.3 Mechanische Eigenschaften des Rohres nach dem Glühen bei verschiedenen Temperaturen

Nach der Kaltwalzverformung des Rohrs nimmt die Anzahl der Defekte im Kristall zu, die Versetzung nimmt zu, die innere Spannung nimmt zu, die Kaltverfestigung ist schwerwiegend, die plastische Verformung ist schwierig, die Zugfestigkeit und Streckgrenze nehmen zu und die Dehnung ist gering. Beim Glühen bei 1000 °C kam es zu keinen offensichtlichen Veränderungen in der Mikrostruktur und nur zu einer geringen Verformung der Körner; Zu diesem Zeitpunkt ist die Dehnung gering und die Rohrplastizität schlecht. Mit der Glühtemperatur, der auftretenden Verformung der Körner, der Versetzung, der Anpassung, der Ablation usw. hat die Organisation die Rekristallisation abgeschlossen. Mit der Erhöhung der Glühtemperatur, der Verformung der Körner zur Rückkehr, der Versetzungsanpassung, der Beseitigung usw. nimmt die Anzahl der Defekte allmählich ab, ein Teil der Verformung der Körner erfolgt zur Rekristallisation, die Festigkeit nimmt ab, die Dehnung nimmt zu Der Unterschied zwischen der Zugfestigkeit und der Streckgrenze im Vergleich zum gewalzten Zustand ist größer als das Streckgrenzenverhältnis der Legierung bei 1050 °C, wenn das Glühen 0.7 beträgt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Dehnungsrate etwas höher und die Rohrplastizität verbessert. 1100 ℃, die auftretende Verformung der Körner rekristallisiert, um kleine gleichachsige Körner ohne Aberrationen zu erzeugen, die Zugfestigkeit und Streckgrenze werden stark erhöht. Zugfestigkeit und Streckgrenze nahmen deutlich ab; Kaltverfestigung wird weitgehend eliminiert; Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Unterschied zwischen Zugfestigkeit und Streckgrenze 471 MPa, das Biegefestigkeitsverhältnis beträgt 0.46, die Dehnung wird erheblich verbessert, die plastische Verformungsfähigkeit des Rohrs wird in den Zustand vor dem Walzen zurückversetzt; Wenn die Glühtemperatur weiter auf 1150 °C ansteigt, ist die Rekristallisation der Legierung ausreichend, Festigkeit und Dehnung des Glühens bei 1100 °C ändern sich langsam.

3. Fazit

• (1) Das Rohr aus der Legierung Hastelloy C-276 wurde durch 50 % Kaltwalzverformung, Kornfragmentierung und Mikrostruktur entlang der Walzrichtung verlängert. 1000 ℃ Glühen, Rollflusslinie ist immer noch relativ offensichtlich, längliche Mikrostruktur kehrt zurück; Die Glühtemperatur stieg auf 1050 °C, das faserige Gewebe verschwand vollständig und die Körner traten in einem Teil der Rekristallisation auf; Bei einer Glühtemperatur von 1100 °C erfolgt eine vollständige Rekristallisation der Legierungsorganisation. Bei einer Glühtemperatur von 1100 °C erfährt die Legierungsorganisation eine vollständige Rekristallisation, wodurch kleine isometrische Körner entstehen. Beim Glühen bei 1150 °C ist die Veränderung der rekristallisierten Körner nicht offensichtlich.
• (2) Nach dem Kaltwalzen sind die Zugfestigkeit und die Streckgrenze des Rohrs hoch und die Dehnung gering. Mit zunehmender Glühtemperatur nahmen die Zugfestigkeit und die Streckgrenze des Rohrs allmählich ab und die Dehnung nahm allmählich zu. 1000 ℃ Glühen, die Zugfestigkeit und Streckgrenze des Rohres werden langsam sein, die Dehnung leicht erhöht, aber nicht den Standardanforderungen gerecht; 1050 ℃ und 1100 ℃ Glühen, Zugfestigkeit und Streckgrenze nahmen schnell ab, die Dehnung nahm dramatisch zu, um den Übergang von unqualifiziert zu qualifiziert zu erreichen; 1150 ℃, die mechanischen Eigenschaften sind stabil, ändern sich langsam. Die mechanischen Eigenschaften waren stabil und veränderten sich langsam.

Autor: Wang Sha