1. Ε: Τι είναι το UNS N10675 και πώς αντιπροσωπεύει μια εξέλιξη σε σχέση με τον προκάτοχό του, UNS N10665 (Hastelloy B-2);
Α: Το UNS N10675, κοινώς γνωστό με την εμπορική του ονομασία Hastelloy B-3, είναι ένα κράμα νικελίου-μολυβδαινίου που αντιπροσωπεύει μια σημαντική μεταλλουργική πρόοδο σε σχέση με το UNS N10665 (Hastelloy B-2). Ενώ και τα δύο κράματα μοιράζονται την ίδια θεμελιώδη, απαράμιλλη αντίσταση στο υδροχλωρικό οξύ και σε άλλα αναγωγικά περιβάλλοντα, το N10675 αναπτύχθηκε ειδικά για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί κατασκευής και θερμικής σταθερότητας του N10665.
Οι βασικές εξελικτικές βελτιώσεις είναι:
Θερμική σταθερότητα: Το N10665 είναι πολύ ευαίσθητο στην καθίζηση των διαμεταλλικών φάσεων Ni-Mo (φάσεις μ και Ni4Mo) όταν εκτίθεται σε θερμοκρασίες μεταξύ 550–850 μοιρών κατά τη συγκόλληση ή τη θερμική επεξεργασία. Αυτή η κατακρήμνιση προκαλεί σοβαρή ευθραυστότητα και απώλεια αντοχής στη διάβρωση. Το N10675 περιέχει ελεγχόμενες προσθήκες κοβαλτίου, βολφραμίου και μαγγανίου, που επιβραδύνουν σημαντικά την κινητική καθίζησης αυτών των επιβλαβών φάσεων. Αυτό κάνει το N10675 πολύ πιο επιεικής κατά την κατασκευή.
Συγκολλησιμότητα: Λόγω της βελτιωμένης σταθερότητας φάσης, το N10675 μπορεί να συγκολληθεί με πολύ μεγαλύτερη ανοχή για την είσοδο θερμότητας και τη θερμοκρασία μεταξύ διέλευσης. Είναι πολύ λιγότερο επιρρεπές σε επίθεση με μαχαίρι-στην ζώνη που επηρεάζεται από τη ζέστη-.
Χημική Σύνθεση: Διατηρώντας την ίδια υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο (27–32%) και χαμηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (1–3% max), το N10675 επιτρέπει ελαφρώς υψηλότερο σίδηρο (1–3%) και περιλαμβάνει μικρές, ελεγχόμενες ποσότητες κοβαλτίου (3% max) και βολφραμίου (3% max). Αυτά τα στοιχεία ενισχύουν την ενίσχυση{10}}του στερεού διαλύματος χωρίς να διακυβεύεται η αντοχή στη διάβρωση.
Μετά{0}}Απόδοση διάβρωσης συγκόλλησης: Οι συγκολλήσεις N10675 παρουσιάζουν ρυθμούς διάβρωσης στο βραστό HCl που είναι σχεδόν πανομοιότυποι με την πλάκα βάσης, ενώ οι συγκολλήσεις N10665 συχνά παρουσιάζουν προτιμησιακή επίθεση στη ζώνη που επηρεάζεται{3} από τη θερμότητα, εκτός εάν επιβάλλεται αυστηρά η συγκόλληση με εξαιρετικά χαμηλή εισροή θερμότητας.
Στην ουσία, το N10675 δεν είναι μια διαφορετική οικογένεια κραμάτων. είναι μια σταθεροποιημένη και πιο φιλική στον κατασκευαστή-έκδοση της κατηγορίας κράματος Ni-Mo.
2. Ε: Ποια συγκεκριμένα πλεονεκτήματα συγκόλλησης προσφέρει το UNS N10675 έναντι του UNS N10665 και ποιες διαδικασίες παραμένουν υποχρεωτικές;
Α: Το κύριο πλεονέκτημα συγκόλλησης του UNS N10675 είναι η ανοχή του στη θερμική έκθεση. Το N10665 απαιτεί έμμονο έλεγχο της θερμοκρασίας μεταξύ διέλευσης (συχνά κάτω από 120 μοίρες F/50 βαθμοί ) και εισροή θερμότητας για να αποφευχθεί η καθίζηση των φάσεων ευθραυστότητας. Το N10675 προσφέρει ένα σημαντικά διευρυμένο παράθυρο διαδικασίας.
Ειδικά πλεονεκτήματα συγκόλλησης:
Υψηλότερες θερμοκρασίες ενδιάμεσης διέλευσης: Το N10675 επιτρέπει θερμοκρασίες ενδιάμεσης διέλευσης έως 150 βαθμούς (300 βαθμοί F), ενώ το N10665 πρέπει συχνά να διατηρείται κάτω από 50 βαθμούς για να αποφευχθεί η ταχεία κατακρήμνιση φάσεων Ni4Mo και μ. Αυτό αυξάνει δραματικά την παραγωγικότητα για συγκολλήσεις πολλαπλών-διπερασμάτων σε βαριά πλάκα.
Συγχώρεση στην είσοδο θερμότητας: Ενώ εξακολουθεί να συνιστάται η εισαγωγή χαμηλής θερμότητας, το N10675 δεν ευαισθητοποιείται αμέσως εάν ο συγκολλητής παραμένει ή εάν η πλάκα προθερμαίνεται ελαφρά. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο απόρριψης συγκόλλησης στο πεδίο.
Αντίσταση σε μαχαίρι-Επίθεση γραμμής: Η στενή ζώνη διαβρωτικής προσβολής που βρίσκεται ακριβώς δίπλα στη γραμμή σύντηξης συγκόλλησης, που συνηθίζεται στο N10665, ουσιαστικά εξαλείφεται στο N10675 λόγω της υποτονικής κινητικής κατακρήμνισης.
Υποχρεωτικές διαδικασίες που απομένουν:
Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά, ορισμένες διαδικασίες παραμένουν υποχρεωτικές:
Καθαριότητα: Το N10675 παραμένει εξαιρετικά ευαίσθητο στη μόλυνση από θείο, φώσφορο και οξυγόνο. Η επιφάνεια της πλάκας πρέπει να είναι απαλλαγμένη από λάδια, γράσα, μπογιές και μελάνια σήμανσης. Οι τροχοί λείανσης που χρησιμοποιούνται σε ανθρακούχο χάλυβα δεν πρέπει ποτέ να χρησιμοποιούνται στο N10675, καθώς τα ενσωματωμένα σωματίδια σιδήρου δημιουργούν εντοπισμένα γαλβανικά στοιχεία διάβρωσης.
Αέριο θωράκισης: Για το GTAW απαιτούνται 100% μείγματα αργού ή αργού/ηλίου με συρόμενες ασπίδες. Η οξείδωση της ρίζας της συγκόλλησης καταστρέφει την αντίσταση στη διάβρωση.
Μέταλλο πλήρωσης: Απαιτείται ταιριαστό μέταλλο πλήρωσης ERNiMo-14 (AWS A5.14). Αυτό το πληρωτικό διατηρεί τη βελτιστοποιημένη χημεία για σταθερότητα φάσης και αντοχή στη διάβρωση. Δεν συνιστάται η χρήση ERNiMo-7 (πληρωτικό B-2) σε βασικό μέταλλο N10675.
No Post-Θερμική επεξεργασία συγκόλλησης: Όπως το N10665, το PWHT απαγορεύεται αυστηρά. Οι θερμοκρασίες ανακούφισης του στρες πέφτουν απευθείας στο επικίνδυνο εύρος βροχοπτώσεων για τα διαμεταλλικά Ni-Mo.
3. Ε: Ποιες είναι οι απαιτήσεις μηχανικής ιδιότητας για την πλάκα UNS N10675 ανά ASTM B333 και πώς διαφέρει η ψυχρή διαμόρφωση από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα;
A: Σύμφωνα με το ASTM B333 (Τυπική προδιαγραφή για νικέλιο-Πλάκα, φύλλο και λωρίδα από κράμα μολυβδαινίου), οι απαιτήσεις μηχανικών ιδιοτήτων για το UNS N10675 στην κατάσταση ανόπτησης διαλύματος είναι:
| Ιδιοκτησία | Απαίτηση |
|---|---|
| Αντοχή εφελκυσμού | Ελάχιστο 690 MPa (100 ksi) |
| Ισχύς απόδοσης (0,2% μετατόπιση) | Ελάχιστο 315 MPa (46 ksi) |
| Επιμήκυνση (σε 2 ίντσες/50 mm) | Ελάχιστο 40% |
Σύγκριση με το N10665: Το N10675 παρουσιάζει ελαφρώς υψηλότερη αντοχή διαρροής (315 MPa έναντι. 283 MPa) λόγω των επιδράσεων ενίσχυσης του στερεού-διαλύματος των προσθηκών κοβαλτίου και βολφραμίου.
Διαφορές ψυχρής διαμόρφωσης από τον ανοξείδωτο χάλυβα:
Ρυθμός σκλήρυνσης εργασίας: Η εργασία N10675 σκληραίνει σημαντικά πιο γρήγορα από τον ανοξείδωτο χάλυβα 304/316. Αυτό σημαίνει:
Απαιτούνται υψηλότερα φορτία διαμόρφωσης (συνήθως 1,5–2 φορές την ποσότητα του ανθρακούχου χάλυβα).
Ενδέχεται να απαιτείται ενδιάμεση ανόπτηση για σοβαρές εργασίες διαμόρφωσης (βαθιά έλξη, έντονο σχηματισμό κεφαλής).
Ελατήριο-πίσω: Λόγω της υψηλότερης αντοχής διαρροής και του υψηλού συντελεστή ελαστικότητας, το N10675 παρουσιάζει μεγαλύτερο ελατήριο-από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα. Τα περιθώρια κάμψης πάνω από-3–5 μοιρών είναι τυπικά για εργασίες κάμψης ψυχρού.
Ανόπτηση μετά τη διαμόρφωση: Εάν η ψυχρή εργασία υπερβαίνει το 10–15% καταπόνηση και το εξάρτημα εκτίθεται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, απαιτείται πλήρης ανόπτηση διαλύματος. Αυτό περιλαμβάνει θέρμανση στους 1065–1080 βαθμούς που ακολουθείται από γρήγορη απόσβεση με νερό. Σε αντίθεση με τον ανοξείδωτο χάλυβα, η ψύξη του αέρα είναι ανεπαρκής. Το σβήσιμο του νερού είναι υποχρεωτικό για να αποφευχθεί η κατακρήμνιση φάσης.
Διάτμηση: Οι πλάκες N10675 μπορούν να κοπούν, αλλά η σκληρότητα του κράματος απαιτεί σημαντικά υψηλότερη δύναμη διάτμησης από τον ανθρακούχο χάλυβα ισοδύναμου πάχους. Τα γρέζια πρέπει να είναι τελείως λεία για να αποτραπούν οι θέσεις έναρξης ρωγμών κατά τη διάρκεια μεταγενέστερου χειρισμού ή σέρβις.
4. Ε: Σε ποια διαβρωτικά περιβάλλοντα η πλάκα UNS N10675 προσφέρει ευδιάκριτα πλεονεκτήματα έναντι του C-276 (N10276) και του ανοξείδωτου χάλυβα;
Α: Το UNS N10675 είναι ειδικό κράμα και όχι κράμα γενικής-χρήσης. Προσφέρει ευδιάκριτα πλεονεκτήματα μόνο σε συγκεκριμένα αναγωγικά περιβάλλοντα και έχει κακή απόδοση σε οξειδωτικές συνθήκες όπου υπερέχουν οι C-276 ή οι ανοξείδωτοι χάλυβες.
Πλεονεκτικά περιβάλλοντα:
Υδροχλωρικό οξύ (Όλες οι συγκεντρώσεις): Αυτή είναι η κύρια εφαρμογή. Το N10675 προσφέρει ανώτερη ομοιόμορφη αντοχή στη διάβρωση σε σχέση με το C-276 σε HCl από συγκέντρωση 0–37%, ιδιαίτερα σε υψηλές θερμοκρασίες.
Παράδειγμα:Σε 10% βραστό HCl, ο ρυθμός διάβρωσης N10675 είναι<0.1 mm/year; C-276 may exceed 0.5–1.0 mm/year.
Θειικό οξύ (Συνθήκες αναγωγής): Σε καθαρό, απαερωμένο θειικό οξύ κάτω από συγκέντρωση 60%, το N10675 υπερτερεί του C-276. Ωστόσο, εάν το οξύ περιέχει ακόμη και ίχνη οξειδωτικών ειδών (διαλυμένο οξυγόνο, ιόντα σιδήρου, ιόντα χαλκού, νιτρικά), το N10675 θα διαβρωθεί γρήγορα ενώ το C-276 και οι ανοξείδωτοι χάλυβες παθητικοποιούνται.
Φωσφορικό οξύ (Υγρή διεργασία, χαμηλά οξειδωτικά): Σε φωσφορικό οξύ που παράγεται από ορισμένες πηγές πετρωμάτων με χαμηλό χλωριούχο και χαμηλό δυναμικό οξείδωσης, οι σωλήνες εξατμιστή N10675 προσφέρουν εκτεταμένη διάρκεια ζωής σε σύγκριση με 317 λίτρα ή 904 λίτρα.
Οξεικό οξύ/Μυρμηκικό οξύ: Στα απαερωμένα οργανικά οξέα, το N10675 παρουσιάζει αμελητέους ρυθμούς διάβρωσης.
Όπου το N10675 ΔΕΝ είναι κατάλληλο:
Νιτρικό οξύ (οποιαδήποτε συγκέντρωση) - Ταχεία επίθεση.
Αεριούχο θειικό οξύ - Εντοπισμένη διάβρωση και υψηλή ομοιόμορφη διάβρωση.
Θαλασσινό νερό - Καμία αντίσταση σε χλωριούχα κοιλώματα (χαμηλό χρώμιο).
Οξειδωτικά άλατα (χλωριούχος σίδηρος, χλωριούχος χαλκός) - Καταστροφική διάβρωση.
Οξείδωση σε υψηλή-θερμοκρασία - Δεν διαθέτει χρώμιο για προστασία αλάτων.
Κανόνας επιλογής: Εάν το περιβάλλον περιέχει διαλυμένο οξυγόνο, ιόντα σιδήρου ή νιτρικά άλατα, επιλέξτε C-276 ή C-2000. Εάν το περιβάλλον είναι αυστηρά αναγωγικό, απαερωμένο και πλούσιο σε χλωριούχα, επιλέξτε N10675.
5. Ε: Ποιες είναι οι συνήθεις προκλήσεις κατασκευής σχετικά με τη μηχανική κατεργασία και την κοπή της πλάκας UNS N10675 και πώς ξεπερνιούνται;
Α: Το UNS N10675 ταξινομείται ως υλικό που-δύσκολα κατεργάζεται-. Η υψηλή περιεκτικότητά του σε μολυβδαίνιο, η σκληρότητα και ο γρήγορος ρυθμός σκλήρυνσης δημιουργούν σημαντικές προκλήσεις κατά τις εργασίες κοπής και κατεργασίας.
Προκλήσεις:
Γρήγορη σκλήρυνση εργασίας: Η επιφανειακή εργασία σκληραίνει αμέσως εάν ένα εργαλείο κοπής τρίβεται αντί να ψαλιδίζεται. Αυτό δημιουργεί ένα σκληρό, λειαντικό στρώμα που καταστρέφει τις άκρες του εργαλείου και κάνει τα επόμενα περάσματα εξαιρετικά δύσκολα.
Υψηλή αντοχή σε διάτμηση: Το N10675 απαιτεί περισσότερη ενέργεια για την κοπή από τον ανθρακούχο χάλυβα ή τον ανοξείδωτο χάλυβα 304. Ο σχηματισμός τσιπ είναι σκληρός και συνεχής. τα πατατάκια δεν σπάνε εύκολα.
Χαμηλή θερμική αγωγιμότητα: Η θερμότητα που παράγεται κατά την κοπή παραμένει συγκεντρωμένη στη διεπαφή του εργαλείου-αντί να διαχέεται μέσω του τσιπ. Αυτό επιταχύνει τη φθορά του εργαλείου και μπορεί να προκαλέσει αστάθεια διαστάσεων.
Ενσωματωμένη-Πάνω άκρη (BUE): Το κράμα έχει την τάση να προσκολλάται στην πρόσοψη του κοπτικού εργαλείου, δημιουργώντας BUE, κακό φινίρισμα επιφάνειας και ασυνεπείς διαστάσεις.
Λύσεις:
Κοπή (Διάσπαση πλακών):
Η κοπή υδροβολής προτιμάται για την πλάκα N10675. Δεν εισάγει ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-, δεν σκληραίνει την εργασία και δεν προκαλεί μόλυνση.
Η κοπή πλάσματος είναι αποδεκτή για βαριές πλάκες, αλλά απαιτεί μίγματα αερίων αζώτου/υδρογόνου και μικρότερες ταχύτητες από τον ανθρακούχο χάλυβα. Η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα{1}}πρέπει να είναι καθαρή με το έδαφος πριν από τη συγκόλληση.
Το λειαντικό πριόνι κοπής είναι αποτελεσματικό για ράβδους και βαριά τμήματα.
Μηχανική (Προετοιμασίες συγκόλλησης, Διάτρηση):
Εργαλεία: Χρησιμοποιήστε αιχμηρά ένθετα καρβιδίου (C-2 ή μικροκόκκου) με θετικές γωνίες κλίσης. Τα εργαλεία υψηλής ταχύτητας από χάλυβα (HSS) είναι γενικά ακατάλληλα για εργασίες παραγωγής.
Ταχύτητες και τροφοδοσίες: Χαμηλές ταχύτητες επιφάνειας (30–50 SFM για HSS, 100–200 SFM για καρβίδιο) σε συνδυασμό με επιθετικούς ρυθμούς τροφοδοσίας (0,010–0,020 in/rev). Το εργαλείο πρέπει να είναι συνεχώς συνδεδεμένο. ο δισταγμός προκαλεί σκλήρυνση της εργασίας.
Βάθος κοπής: Διατηρήστε ένα ελάχιστο βάθος κοπής 0,060 ίντσες (1,5 mm). Τα ρηχά κοψίματα προκαλούν τρίψιμο και σκλήρυνση.
Ψυκτικό:
Η ψύξη από πλημμύρα είναι υποχρεωτική. Υψηλής-πίεσης, υδατοδιαλυτά-χλωριωμένα ή θειωμένα έλαια είναι αποτελεσματικά.
Η ξηρή κατεργασία δεν συνιστάται για εργασίες παραγωγής.
Γεώτρηση:
Απαιτούνται κύκλοι διάτρησης Peck για να σπάσουν τα τσιπ και να αποτραπεί το δέσιμο του τρυπανιού.
Προτιμώνται τα τρυπάνια βαρέως τύπου-καρβιδίου-με δυνατότητα ψυκτικού-διαμέσου.
Χαμηλές ταχύτητες (500–800 RPM για διάμετρο 10 mm) με σταθερή πίεση τροφοδοσίας.
Τρίψιμο:
Για το N10675 πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικοί τροχοί λείανσης. Οι τροχοί που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως σε ανθρακούχο χάλυβα θα ενσωματώσουν σωματίδια σιδήρου στην επιφάνεια του κράματος, δημιουργώντας θέσεις για γαλβανική διάβρωση.
Οι τροχοί οξειδίου του αλουμινίου ή καρβιδίου του πυριτίου είναι κατάλληλοι.
