L'aliatge Hastelloy C-276 és un aliatge de níquel crom molibdè que conté tungstè, que es considera un aliatge resistent a la corrosió a causa del seu contingut de carboni de silici extremadament baix.
El rendiment de la majoria dels mitjans corrosius tant en atmosferes d'oxidació com de reducció.
Té resistència a la corrosió per picadura, corrosió per esquerdes i corrosió per estrès. L'alt contingut de Mo i Cr fa que l'aliatge sigui resistent a la corrosió dels ions clorur, i l'element W millora encara més la resistència a la corrosió. Mentrestant, l'aliatge Hastelloy C-276 és un dels pocs materials que és resistent a la corrosió de les solucions de gas de clor humit, hipoclorit i diòxid de clor, i té resistència a la corrosió a solucions de clorur d'alta concentració, com ara clorur de ferro i clorur de coure. Apte per a diverses concentracions de solucions d'àcid sulfúric, és un dels pocs materials que es poden aplicar a solucions d'àcid sulfúric concentrat calent.
Les propietats físiques de l'aliatge Hastelloy C-276 són les següents:
Composició del material: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2,5Co * -1Mn * -0,35V * -0.08Si * -0.01C * * representa un gran marge
Estàndards executius: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Densitat: 8,90g/cm3
El rendiment de soldadura de l'aliatge Hastelloy C-276 és similar al de l'acer inoxidable austenític normal. Abans d'utilitzar un mètode de soldadura per soldar C-276, s'han de prendre mesures per reduir la resistència a la corrosió de les soldadures i la zona afectada per la calor, com ara la soldadura d'arc de tungstè de gas (GTAW), la soldadura d'arc de metall amb gas (GMAW), submergida. soldadura per arc o altres mètodes de soldadura que poden reduir la resistència a la corrosió de les soldadures i la zona afectada per la calor. No obstant això, els mètodes de soldadura com la soldadura d'oxiacetilè que poden augmentar el contingut de carboni o el contingut de silici de les soldadures de materials i la zona afectada per la calor no són adequats [2].
La selecció de formes d'unió de soldadura pot referir-se a l'experiència reeixida del codi de calderes i recipients a pressió ASME per a les juntes de soldadura d'aliatge Hastelloy C-276.
La ranura de soldadura és fàcil de mecanitzar, però el mecanitzat comportarà un enduriment del treball, per la qual cosa és necessari polir la ranura mecanitzada abans de soldar.
S'ha d'utilitzar una velocitat d'entrada de calor adequada durant la soldadura per evitar la generació d'esquerdes tèrmiques.
A la gran majoria d'entorns corrosius, l'aliatge Hastelloy C-276 es pot aplicar en forma de components soldats. Tanmateix, en entorns extremadament durs, els materials C-276 i els components de soldadura han de sotmetre's a un tractament tèrmic de solució per aconseguir una bona resistència a la corrosió.
La soldadura de l'aliatge Hastelloy C-276 pot optar per utilitzar-se com a material de soldadura o metall d'aportació. Si cal afegir certs components a les soldadures de l'aliatge Hastelloy C-276, com ara altres aliatges a base de níquel o acer inoxidable, i aquestes soldadures estaran exposades a entorns corrosius, la barra de soldadura o el filferro utilitzat per a la soldadura ha de tenir propietats equivalents al metall base.
El tractament tèrmic en solució sòlida del material d'aliatge Hastelloy C-276 inclou dos processos:
Escalfament a 1040 graus ~ 1150 graus;
Refredar ràpidament a un estat negre (al voltant de 400 graus) en dos minuts, de manera que el material tractat tingui una bona resistència a la corrosió. Per tant, només realitzar un tractament tèrmic per alleujar l'estrès a l'aliatge Hastelloy C-276 és ineficaç. Abans del tractament tèrmic, s'ha de netejar tota la brutícia, com ara les taques d'oli a la superfície de l'aliatge que poden produir elements de carboni durant el procés de tractament tèrmic.
La superfície de l'aliatge Hastelloy C-276 produirà òxids durant la soldadura o el tractament tèrmic, cosa que redueix el contingut de Cr de l'aliatge i afecta la seva resistència a la corrosió. Per tant, és necessària la neteja de la superfície. Podeu utilitzar un raspall de filferro d'acer inoxidable o una mola, després submergir-lo en una barreja de proporcions adequades d'àcid nítric i àcid fluorhídric per al decapat, i després esbandir-lo amb aigua neta.
Anàlisi i resultats de les proves
L'efecte de la temperatura del tractament tèrmic sobre el creixement del gra de les canonades d'aliatge C-276. La microestructura longitudinal de canonades sense soldadura d'aliatge C-276 laminat en fred després de mantenir-se a 1040 ~ 1200 graus durant 10 minuts es mostra a la figura 1. Es pot veure que després del tractament tèrmic dins del rang de 1040 ~ 1200 graus , s'ha completat la recuperació i recristal·lització de l'aliatge C-276. Després del tractament tèrmic a 1040 graus, la mida del gra és més petita i hi ha un gran nombre de bessons al gra. A mesura que augmenta la temperatura del tractament tèrmic, els grans creixen gradualment; Quan la temperatura del tractament tèrmic està entre 1080 ~ 1160 graus, la mida del gra és relativament uniforme; Durant el tractament tèrmic a 1200 graus, es va produir un creixement significatiu de grans individuals.
L'efecte de la temperatura del tractament tèrmic sobre la mida del gra de l'aliatge C-276 durant l'aïllament durant 5, 10, 20 i 30 minuts. Es pot veure que sota el mateix temps de retenció, la mida del gra augmenta gradualment amb l'augment de la temperatura del tractament tèrmic i la tendència del creixement del gra és la mateixa. A temperatures que oscil·len entre els 1040 i els 1080 graus, el creixement del gra és més ràpid, mentre que es desaccelera dins del rang de 1080 a 1160 graus, i torna a accelerar-se a temperatures que oscil·len entre els 1160 i els 1200 graus.
La disminució de l'energia de la interfície del límit del gra és la principal força impulsora del creixement del gra. Durant el procés de creixement del gra, l'augment de la mida del gra correspon a una disminució de l'àrea total del límit del gra, donant lloc a una disminució de l'energia total de la interfície del sistema. La taxa de creixement del gra està relacionada amb el mecanisme de migració del límit del gra, i la taxa de migració del límit del gra està estretament relacionada amb la temperatura, que és un procés d'activació tèrmica. La relació entre la velocitat de migració del límit de gra de gran angle M i la temperatura T satisfà la relació d'Arre heni us (2426), és a dir, l'equació M=Mg exp (- QR/T): M. És una constant; Q és l'energia d'activació aparent de la migració del límit del gra, kJ/mol; R és la constant del gas, J/(mol · K); T és la temperatura termodinàmica, K.
La relació entre la velocitat de moviment del límit del gra v i la pressió de conducció P és: v=MP, on M és la mobilitat del límit del gra; I P=y,/D, on y. és l'energia interfacial i D és el diàmetre del gra. Integrant dD/dt, es pot obtenir que D=y, Mt substitueix l'equació (1) per l'equació (2), i suposant que el temps t és constant, es pot obtenir que D '= Una exp (- QR/T) on A és una constant, A=y, M. Prenent el logaritme dels dos costats de l'equació (3) es pot obtenir: InD=1/2InA-Q/( 2RT), on Q és l'energia d'activació aparent de la migració del límit del gra, kJ/mol; R és la constant del gas, J/(mol · K); T és la temperatura termodinàmica, K. Es pot veure que InD té una relació lineal amb 1/T.
Calculeu la mida mitjana del gra de les canonades sense soldadura d'aliatge C-276 després de l'aïllament a 1040-1200 graus durant 5-30 minuts i feu una anàlisi de regressió segons l'equació (4) anterior, tal com es mostra a la figura 3. A la figura 3, es pot veure que les corbes d'ajust lineal sota diferents temps de retenció són aproximadament paral·leles entre si. Segons aquest resultat, quan el temps de retenció és de 10 minuts, la relació entre la mida del gra D i la temperatura de tractament tèrmic T és: lnD=0.5lnA-1.887 × Segons l'equació (5), el L'energia d'activació aparent de la migració del límit del gra per a l'aliatge C-276 després de 10 minuts d'aïllament a 1040-1200 grau és de 313,77 kJ/mol, que és superior a l'energia d'activació d'autodifusió del níquel pur a la xarxa de la matriu ( uns 285,1 kJ/mol) (27). Això es deu principalment al fet que l'aliatge C-276 conté més elements d'aliatge, augmentant l'energia d'activació del creixement del gra i inhibint el creixement del gra.
