Hastelloy C276 (Hoa Kỳ N10276, W.Nr. 2.4819): Thông số kỹ thuật cho ống, tấm, và thanh

Giới thiệu về Hastelloy C276 cho ống, tấm, và thanh

Hastelloy C276 (Hoa Kỳ N10276, W.Nr. 2.4819) là một siêu hợp sản Niken-Molybdenum-crom của Premier, được tôn vinh vì khả năng chống ăn mòn vô song và tính chất cơ học mạnh mẽ trong môi trường khắc nghiệt. Bao gồm niken (~ 57%), molypden (15-17%), crom (14.5-16.5%), và vonfram (3-4.5%), Hợp kim này được thiết kế để chịu được phương tiện truyền thông tích cực, bao gồm cả axit, clorua, và các tác nhân oxy hóa. Hastelloy C276 được sử dụng rộng rãi dưới dạng ống, tấm, và thanh, Phục vụ các vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp như xử lý hóa học, Kỹ thuật hàng hải, hóa, và kiểm soát ô nhiễm. Các hình thức sản phẩm này rất cần thiết cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh cao, Độ bền, và khả năng chống chọi với điều kiện khắc nghiệt, đảm bảo độ tin cậy và an toàn hoạt động.

Được sản xuất theo các tiêu chuẩn như ASTM B622 (Ống liền mạch), ASTM B575 (tấm), và ASTM B574 (thanh), Sản phẩm Hastelloy C276 cung cấp hiệu suất đặc biệt trong đó các vật liệu thông thường như thép không gỉ chùn bước. Hàm lượng carbon thấp hợp kim (≤0,01%) giảm thiểu lượng mưa cacbua trong quá trình hàn, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các cấu trúc có dây điện. Phân tích toàn diện này đi sâu vào thành phần hóa học, Tính chất cơ học, chống ăn mòn, quá trình sản xuất, và các ứng dụng cụ thể của ống Hastelloy C276, tấm, và thanh, với sự so sánh với hợp kim bất tiện và các vật liệu khác, cung cấp những hiểu biết có giá trị cho các kỹ sư và các chuyên gia trong ngành.

Thành phần hóa học và cấu trúc vi mô

Thành phần hóa học của Hastelloy C276 được chế tạo tỉ mỉ để đảm bảo khả năng chống ăn mòn vượt trội và sự ổn định cơ học. kền, cấu thành xấp xỉ 57% của hợp kim, tạo thành một ma trận austenitic ổn định chống lại việc giảm môi trường và vết nứt ăn mòn căng thẳng clorua-ion (SCC). molypden (15-17%) Tăng cường khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở, đặc biệt trong các cài đặt giàu clorua, trong khi crom (14.5-16.5%) cung cấp sự bảo vệ chống lại phương tiện oxy hóa. Tungsten (3-4.5%) Bolsters kháng ăn mòn trong môi trường hung hăng, và hàm lượng carbon thấp (≤0,01%) Ngăn chặn lượng mưa cacbua trong quá trình hàn, Bảo tồn khả năng chống ăn mòn trong các cấu trúc hàn. Bảng dưới đây phác thảo thành phần hóa học:

Cấu trúc vi mô của Hastelloy C276 là một pha, hình khối tập trung vào khuôn mặt (FCC) Cấu trúc Austenitic, cung cấp độ dẻo và độ bền tuyệt vời. Hàm lượng carbon thấp đảm bảo kết tủa ranh giới hạt tối thiểu trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt hàn, Duy trì khả năng chống ăn mòn trong điều kiện sợi dây. So với Inconel 625, có hàm lượng molypden thấp hơn (~ 9%), Hastelloy C276 vượt trội trong việc giảm môi trường nhưng cung cấp sức mạnh nhiệt độ cao hơn một chút. Cấu trúc vi mô hợp kim vẫn ổn định lên tới 1040 ° C, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao trong xử lý hóa học và phát điện

Tính chất cơ học và xử lý nhiệt

Ống Hastelloy C276, tấm, và các thanh thể hiện tính chất cơ học mạnh mẽ, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Trong điều kiện ủ, Hợp kim đạt được độ bền kéo ≥790 MPa, Sức mạnh năng suất ≥355 MPa, và kéo dài ≥40%, Đảm bảo độ dẻo tuyệt vời để hình thành các hình dạng phức tạp. Độ cứng dao động từ 85-95 HIỆU, Cân bằng sức mạnh và khả năng làm việc. Hợp kim duy trì tính toàn vẹn cơ học của nó từ nhiệt độ đông lạnh (-196° C) đến 1040 ° C., Mặc dù phơi nhiễm kéo dài trên 870 ° C có thể dẫn đến sự mất ổn định pha. Bảng dưới đây tóm tắt các thuộc tính cơ học cho các sản phẩm Hastelloy C276:

Các sản phẩm Hastelloy C276 thường được cung cấp trong điều kiện ủ, Với dung dịch ủ ở 1120-1180 ° C sau đó là làm nguội nhanh để ngăn chặn sự kết tủa cacbua. Không giống như các hợp kim cứng như mưa như monel 502, Hastelloy C276 phụ thuộc vào việc tăng cường giải pháp rắn, Loại bỏ sự cần thiết phải điều trị nhiệt sau chiến binh trong hầu hết các trường hợp. So với Inconel 625 (Độ bền kéo ≥827 MPa), Hastelloy C276 cung cấp sức mạnh tương tự nhưng khả năng chống ăn mòn vượt trội trong việc giảm môi trường. Thép không gỉ 316, với độ bền kéo ≥515 MPa, ít mạnh mẽ và dễ bị clorua SCC, làm cho Hastelloy C276 trở thành một lựa chọn ưa thích cho các ứng dụng quan trọng

Kháng ăn mòn và hiệu suất môi trường

Hastelloy C276 được tổ chức vì khả năng chống ăn mòn đặc biệt của nó trên một phổ rộng của môi trường. Hàm lượng molypden cao của nó cung cấp khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở, với tốc độ ăn mòn thấp như 0.01 mm/năm trong 5% axit hydrochloric (khử aerated). Crom tăng cường khả năng chống oxy hóa môi trường, chẳng hạn như axit nitric, với tốc độ ăn mòn ~ 0,05 mm/năm 10% HNO₃. Vonfram tiếp tục cải thiện hiệu suất trong môi trường tích cực, bao gồm cả nước biển, Trường hợp hợp kim thể hiện rỗ không đáng kể sau ba năm tiếp xúc. SCC của nó đối với clorua-ion làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng xử lý hàng hải và hóa học, vượt trội hơn các thép không gỉ như 304 và 316

trong 3.5% Giải pháp NaCl, Hastelloy C276 cho thấy độ sâu hố của <0.01 mm, so với 0.03 mm cho thép không gỉ 316L. Hiệu suất của nó trong axit sunfuric (Đến 50% sự tập trung) là vượt trội so với monel 400 (~ 0,1 mm/năm), mặc dù không có gì 625 thực hiện tốt hơn trong điều kiện oxy hóa cao do hàm lượng crom cao hơn của nó. Hợp kim có hàm lượng carbon thấp đảm bảo khả năng chống ăn mòn trong các cấu trúc sợi dây, Quan trọng cho ống và đĩa trong lò phản ứng hóa học. Các phương pháp điều trị bề mặt như pickling và điện tử tăng cường hiệu suất, Đặc biệt trong các ứng dụng chế biến dược phẩm và thực phẩm trong đó môi trường có độ tinh khiết cao là điều cần thiết. Tính linh hoạt của Hastelloy C276, làm cho nó phù hợp với hệ thống khử lưu huỳnh khí thải, Giếng hơi chua, và chế biến clorua hữu cơ

Sản xuất và chế tạo

Ống Hastelloy C276, tấm, và các thanh được sản xuất theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt, bao gồm ASTM B622 (Ống liền mạch), ASTM B626 (ống hàn), ASTM B575 (tấm), và ASTM B574 (thanh). Ống liền mạch, được sản xuất thông qua đùn hoặc vẽ lạnh, phạm vi từ 1/8 inch 2 inch đường kính, với độ dày tường từ 0.035 để 0.120 inch. ống hàn, Per ASTM B626, phù hợp cho đường kính lớn hơn và các ứng dụng áp suất thấp hơn. tấm, Có sẵn về độ dày từ 0.1875 để 2 inch, được cán nóng hoặc lăn lạnh, trong khi thanh (vòng, Square, và hình lục giác) phạm vi từ 0.25 để 12 inch đường kính. Gia công là một thách thức do làm việc làm việc, Yêu cầu các công cụ sắc nét và tốc độ cắt chậm (10-20 m/của tôi) Để giảm thiểu hao mòn công cụ.

Hàn được thực hiện bằng GTAW, GMAW, hoặc SMAW với kim loại phụ phù hợp (ví dụ, Ernchrmo-4), với nguy cơ phân rã hàn tối thiểu do hàm lượng carbon thấp. Hình thành quá trình, chẳng hạn như uốn cong và lăn, Tận dụng độ dẻo của hợp kim, Trong khi ủ ở 1120-1180 ° C đảm bảo tính chất tối ưu. So với Inconel 625, Hastelloy C276 khó khăn hơn một chút nhưng cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội trong việc giảm môi trường. Bề mặt hoàn thiện, chẳng hạn như ngâm hoặc đánh bóng, Tăng cường khả năng chống ăn mòn và thẩm mỹ, đặc biệt đối với các tấm trong lò phản ứng hóa học. Sự tuân thủ của hợp kim với NACE MR0175/ISO 15156 Đảm bảo sự phù hợp cho môi trường khí chua, biến nó thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng hóa dầu

Chi tiết sản phẩm: Ống Hastelloy C276

Ống Hastelloy C276, Có sẵn ở dạng liền mạch và hàn, được thiết kế cho các ứng dụng áp suất cao và ăn mòn trong xử lý hóa học, Hàng hải, và các ngành công nghiệp hóa dầu. Ống liền mạch, Per ASTM B622, phạm vi từ 1/8 inch 2 inch đường kính, với độ dày tường từ 0.035 để 0.120 inch, Thích hợp cho các hệ thống áp suất cao như trao đổi nhiệt và lò phản ứng. ống hàn, Per ASTM B626, được sử dụng cho đường kính lớn hơn và các ứng dụng áp suất thấp hơn, chẳng hạn như hệ thống kiểm soát ô nhiễm. Các ống cung cấp cường độ kéo ≥790 MPa và tốc độ ăn mòn ~ 0,01 mm/năm trong nước biển, vượt trội so với thép không gỉ 316 (~ 0,05 mm/năm)

Ống liền mạch được sản xuất thông qua bản vẽ lạnh hoặc đùn, tiếp theo là ủ ở 1120-1180 ° C để tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn. Ống hàn được sản xuất bằng các quy trình ERW hoặc EFW, với việc ủ sau trận gió tùy chọn. Các ứng dụng bao gồm các dòng xử lý hóa học, hệ thống khử lưu huỳnh khí thải, và giếng khí chua, trong đó Hastelloy C276 có khả năng chống giảm axit và clorua SCC đảm bảo độ tin cậy. So với Inconel 625 Ống, Hastelloy C276 cung cấp hiệu suất vượt trội trong việc giảm môi trường nhưng sức mạnh nhiệt độ cao thấp hơn một chút. Chi phí cao của ống được chứng minh bằng độ bền của nó và giảm bảo trì trong môi trường tích cực

Chi tiết sản phẩm: Tấm Hastelloy C276

Các tấm Hastelloy C276 được sử dụng cho các thành phần cấu trúc, Tàu phản ứng, và ốp trong chế biến hóa học và các ứng dụng hóa dầu. Có sẵn về độ dày từ 0.1875 để 2 inch và chiều rộng lên đến 96 inch, các tấm phù hợp với ASTM B575. Họ cung cấp cường độ kéo của ≥790 MPa và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, với rỗ không đáng kể vào nước biển và giảm axit (~ 0,02 mm/năm 5% HCl). Thuộc tính mạnh mẽ của chúng làm cho chúng trở nên lý tưởng để chế tạo các thiết bị quy mô lớn như máy chà và bộ phận trao đổi nhiệt

Các tấm được sản xuất thông qua cuộn nóng hoặc lăn lạnh, với ủ ở 1120-1180 ° C để đảm bảo các thuộc tính tối ưu. Chúng có thể bị cắt, hình thành, hoặc hàn thành các hình dạng phức tạp, với nguy cơ ăn mòn tối thiểu trong vùng hàn. So với Inconel 625 tấm, Hastelloy C276 cung cấp khả năng chống giảm axit tốt hơn nhưng hiệu suất nhiệt độ cao thấp hơn. Các ứng dụng bao gồm lót cho các lò phản ứng hóa học, hệ thống khử lưu huỳnh khí thải, và thiết bị dược phẩm, Trường hợp bề mặt tinh khiết cao là quan trọng. Các phương pháp điều trị bề mặt như ngâm và đánh bóng tăng cường khả năng chống ăn mòn, Đảm bảo độ bền lâu dài trong môi trường khắc nghiệt

Chi tiết sản phẩm: Thanh Hastelloy C276

Thanh Hastelloy C276, bao gồm cả vòng, Square, và các hình thức hình lục giác, được sử dụng cho các thành phần cường độ cao như thân van, Trục bơm, và ốc vít. Phù hợp với ASTM B574, thanh bao gồm từ 0.25 để 12 inch đường kính, với độ bền kéo ≥790 MPa và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong việc giảm môi trường. Thanh tròn thường được sử dụng để gia công vào các thành phần chính xác, Trong khi các thanh vuông và hình lục giác là lý tưởng cho các ốc vít và phụ kiện. Tốc độ ăn mòn của chúng trong axit clohydric khử aerated là ~ 0,02 mm/năm, vượt trội hơn Monel 400 (~ 0,1 mm/năm)

Thanh được sản xuất thông qua cuộn nóng, rèn, hay Vẽ lạnh, Với việc ủ và dập tắt để tối ưu hóa các thuộc tính. Gia công đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận để quản lý làm việc làm việc, với tốc độ cắt chậm được khuyến nghị. So với Inconel 625 thanh, Hastelloy C276 cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt hơn trong việc giảm axit nhưng hơi khó hơn để máy. Các ứng dụng bao gồm phụ kiện hàng hải, Thành phần xử lý hóa học, và thiết bị dầu khí, Trường hợp độ bền của hợp kim đảm bảo độ tin cậy. Bề mặt hoàn thiện như đánh bóng tăng cường khả năng chống ăn mòn, đặc biệt đối với các quán bar tiếp xúc với phương tiện truyền thông tích cực

So sánh với hợp kim Inconel và các vật liệu khác

Hastelloy C276 vượt trội hơn 625 trong việc giảm môi trường do hàm lượng molypden cao hơn của nó, Nhưng không có gì 625 là vượt trội trong điều kiện oxy hóa nhiệt độ cao. Trao đổi nhiệt 400 cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong việc giảm axit nhưng thiếu sức mạnh và tính linh hoạt của Hastelloy C276. Thép không gỉ 316 hiệu quả chi phí hơn nhưng dễ bị scc clorua, làm cho nó không phù hợp cho các ứng dụng biển và hóa chất nơi Hastelloy C276 vượt trội. Sự cân bằng của hợp kim về khả năng chống ăn mòn, sức mạnh, Và khả năng hàn làm cho nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho ống, tấm, và thanh

Ứng dụng và sử dụng ngành

Ống Hastelloy C276, tấm, và các quán bar rất quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi hiệu suất mạnh mẽ trong môi trường ăn mòn. Trong xử lý hóa học, Ống và tấm được sử dụng trong lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt, và các cột chưng cất xử lý hydrochloric, lưu huỳnh, và axit photphoric. Các ứng dụng hàng hải bao gồm các hệ thống đường ống nước biển và phụ kiện, Tận dụng khả năng chống đỗ xe và SCC hợp kim. Trong ngành công nghiệp hóa dầu, Thanh Hastelloy C276 được gia công thành các thành phần van và trục bơm cho các giếng khí chua và hệ thống khử lưu huỳnh khí thải. Bản chất không độc hại của hợp kim làm cho nó phù hợp với thiết bị chế biến dược phẩm và thực phẩm, Đảm bảo bề mặt tinh khiết cao

So với Monel 400, Hastelloy C276 cung cấp sức mạnh vượt trội và khả năng chống ăn mòn trong môi trường oxy hóa, trong khi không có gì 625 được ưu tiên cho các ứng dụng nhiệt độ cao như hệ thống ống xả hàng không vũ trụ. Các ứng dụng mới nổi bao gồm các hệ thống năng lượng tái tạo, chẳng hạn như lò phản ứng nhiên liệu sinh học và bộ chuyển đổi năng lượng thủy triều, Trường hợp độ bền của hợp kim làm giảm chi phí bảo trì. Sự tuân thủ của nó với NACE MR0175/ISO 15156 và mã nồi hơi ASME và mã tàu áp lực hỗ trợ việc sử dụng nó trong dầu khí, Nguyên tử, và hệ thống phát điện, đảm bảo độ tin cậy trong cơ sở hạ tầng quan trọng

Những hiểu biết và phát triển khoa học gần đây

Nghiên cứu gần đây nhấn mạnh những tiến bộ của Hastelloy C276 trong hiệu suất vật liệu. Các nghiên cứu từ 2024 cho thấy rằng các quá trình ủ tối ưu hóa làm giảm ứng suất dư trong ống, cải thiện sức đề kháng mệt mỏi bằng cách 15%. Nitriding huyết tương đã làm giảm tỷ lệ ăn mòn trong nước biển bằng cách 20%, Mở rộng tuổi thọ dịch vụ của các tấm và thanh trong các ứng dụng hàng hải. Các kỹ thuật hàn laser đã tăng cường tính toàn vẹn của ống hàn, giảm thiểu các khiếm khuyết trong các hệ thống áp suất cao. Nghiên cứu sản xuất phụ gia cho thấy tiềm năng cho các thành phần Hastelloy C276 in 3D, Cung cấp sự linh hoạt về thiết kế cho các hình học phức tạp trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và hóa học. Sự chống lại hợp kim đối với sinh học trong môi trường biển làm giảm thêm chi phí bảo trì, Tăng cường sức hấp dẫn của nó đối với các hệ thống ngoài khơi

Sự kết luận

Hastelloy C276 (Hoa Kỳ N10276, W.Nr. 2.4819) là hợp kim nhiễm trùng niken-molybdenum hiệu suất cao, Cung cấp khả năng chống ăn mòn đặc biệt và sức mạnh cơ học cho ống, tấm, và thanh. Hàm lượng molypden và vonfram cao của nó đảm bảo hiệu suất vượt trội trong việc giảm và oxy hóa môi trường, Trong khi hàm lượng carbon thấp của nó hỗ trợ khả năng hàn tuyệt vời. So với Inconel 625, Trao đổi nhiệt 400, và thép không gỉ 316, Hastelloy C276 vượt trội trong xử lý hóa học, Hàng hải, và các ứng dụng hóa dầu. Ống của nó, tấm, và các thanh cung cấp các giải pháp đáng tin cậy cho các hệ thống áp suất và ăn mòn cao, với nghiên cứu đang diễn ra nâng cao hiệu suất của nó cho các ứng dụng trong tương lai. Hastelloy C276 vẫn là vật liệu nền tảng cho các nhu cầu công nghiệp quan trọng, Cân bằng độ bền và hiệu quả chi phí.