1. UNS N10665 nedir ve en tanımlayıcı metalurjik özellikleri nelerdir?
Genellikle Hastelloy B-2 ticari adıyla bilinen UNS N10665, bir nikel-molibden alaşımıdır. En tanımlayıcı özelliği, tipik olarak %26 ile %30 arasında değişen son derece yüksek molibden içeriğidir. Korozyona-dirençli diğer birçok alaşımın aksine, neredeyse hiç krom içermez (maks. %1,0) ve çok düşük demir içerir (maks. %2,0). Bu özel kimya, ona tüm konsantrasyonlarda ve sıcaklıklarda hidroklorik asit (HCl) karşısında benzersiz bir direnç kazandırdığı gibi indirgeyici koşullar altında sülfürik ve fosforik asit gibi diğer oksitleyici olmayan asitlere karşı da direnç sağlar. Metalurjik açıdan katı{15}}çözeltiyle güçlendirilmiş bir alaşımdır. Levha ürünleri için üreticiler, kaynak veya ısıl işlem sırasında intermetalik fazların (Ni-Mo karbürler gibi) çökelmesini önlemek için karbon ve silikon içeriğini sıkı bir şekilde kontrol etmelidir; aksi takdirde sünekliği ciddi şekilde tehlikeye atabilir.
2. UNS N10665 plakasının kaynaklanması neden zor olarak değerlendiriliyor ve korozyon direncini korumak için hangi özel prosedürler gerekiyor?
UNS N10665'in, ısı girdisine duyarlılığı ve ikincil faz çökelme riski nedeniyle kaynaklanmasının oldukça zor olduğu biliniyor. Birincil sorun, ısıdan-etkilenen bölgede (HAZ) Ni-Mo metallerarası bileşiklerin (özellikle μ fazı) oluşmasıdır. Bu, plakanın yüksek sıcaklıklarda (tipik olarak 650-870 derece arasında) çok uzun süre tutulması durumunda meydana gelir. Bu çökelme, plakanın sünekliğini ve darbe dayanıklılığını büyük ölçüde azaltır ve aşındırıcı ortamda bıçak-saldırısına karşı savunmasız, kromu-tükenmiş bölgeler oluşturur.
Bunu azaltmak için özel kaynak prosedürleri zorunludur:
Düşük Isı Girişi: Kaynakçılar, pasolar arası sıcaklığı kesinlikle 120 derecenin (250 derece F) altında tutmak için düşük amper ve yüksek ilerleme hızları kullanmalıdır.
Dolgu Metali: Uyumlu dolgu metali (ER NiMo-7) kullanılır. Bununla birlikte, plaka genellikle çözeltiyle tavlanmış durumda kaynak yapılır.
Kaynak Sonrası-Isıl İşlem Yok (PWHT): Karbon çeliğinden farklı olarak PWHT, N10665 için genel olarak yasaktır. Üretilen plaka düzeneğinin gerilim giderme sıcaklıklarına tabi tutulması, malzemeyi tehlikeli yağış aralığına iterek kaynağı ve HAZ'ı kırılganlaştıracaktır.
Temizlik: Kükürt ve fosfor sıcak çatlamaya neden olabileceğinden plaka yüzeyi gres, yağ ve boyadan titizlikle temizlenmelidir.
3. Hangi spesifik kimyasal işleme senaryolarında bir mühendis UNS N10665 plakayı standart bir paslanmaz çelik veya hatta bir C-serisi alaşım yerine tercih eder?
Bir mühendis, ortamın oksitlenmek yerine indirgendiği durumlarda UNS N10665 plakasını belirtecektir. Standart paslanmaz çelikler (304/316), pasif bir oksit tabakası oluşturmak için kroma dayanır. Asitlerin azaltılmasında (HCl veya oksitleyiciler olmadan seyreltik H₂SO₄ gibi), bu oksit tabakası parçalanır ve paslanmaz çelik hızla paslanır.
C-serisi alaşımlar (örneğin, C-276) krom içerse de, bu krom aslında belirli ortamlarda bir dezavantajdır. Hidroklorik asit servisinde krom tercihen saldırıya uğrayabilir. Krom içermeyen N10665, kaynama noktasına kadar %0 ila %100 konsantrasyondaki HCl için özel olarak tasarlanmıştır.
Bu nedenle aşağıdaki durumlarda C-276 yerine N10665'i seçersiniz:
Asit kesinlikle azaltıyor.
Hiçbir oksitleyici tür mevcut değildir (örn. ferrik iyonlar, bakır iyonları, çözünmüş oksijen, nitrik asit).
Saf hidroklorik asitte mümkün olan en düşük tekdüze korozyon oranına ihtiyacınız vardır. C-276, karışık asitlerde veya oksitleyici koşullarda üstündür, ancak B-2/N10665, saf HCl'nin kralıdır.
4. Östenitik paslanmaz çelik levha ile karşılaştırıldığında UNS N10665 levhanın ısıl işlem süreci nasıl farklılık gösterir?
Isıl işlem prosesi amaç, sıcaklık ve söndürme hızı açısından önemli ölçüde farklılık gösterir. Östenitik paslanmaz çelikler (304/316), krom karbürleri çözmek için tipik olarak 1040-1150 derecede çözelti tavlama işlemine tabi tutulur ve ardından hassaslaşmayı önlemek için hızlı soğutma (suyla söndürme veya hızlı havayla soğutma) yapılır.
UNS N10665 için süreç aşağıdaki gibidir:
Sıcaklık Aralığı: Çözelti tavlaması yaklaşık 1065–1080 derecede (1950–1975 derece F) gerçekleştirilir.
Söndürme Hızı: Derhal su söndürme zorunludur. Havayla soğutma genellikle kalın plakalar için kabul edilemez çünkü soğutma hızı çok yavaştır. Plaka 870 derece ila 650 derece aralığı boyunca yavaş yavaş soğursa, bu, zarar veren Ni-Mo metallerarası fazların (μ fazı) çökelmesine izin verir.
Atmosfer: Sıkıca kontrol edilen bir indirgeyici atmosfer gereklidir. Alaşımın krom içermemesi nedeniyle oksidasyon direnci daha düşüktür. Aşırı kireçlenme veya oksidasyon, paslanmaz çeliğe göre daha kolay meydana gelir ve kontrol edilmezse malzeme kaybına neden olur.
Bozulma: Yüksek sıcaklıklardan kaynaklanan hızlı su söndürme, önemli termal strese neden olur. Paslanmaz çeliğin aksine, N10665 daha düşük bir elastikiyet modülüne ancak çok yüksek bir dayanıklılığa sahiptir. Plaka düzleştirme, soğutma sırasında sıcak tesviye etmeye çalışmak yerine, ısıl işlemden sonra mekanik olarak (tesviye) yapılmalıdır.
5. ASTM B333'e göre UNS N10665 plakası için temel mekanik özellik gereksinimleri nelerdir ve soğuk şekillendirme bu plakaları nasıl etkiler?
ASTM B333 (Nikel-Molibden Alaşımlı Plaka için Standart Spesifikasyon) uyarınca, çözeltide-tavlanmış durumda UNS N10665 için tipik mekanik gereksinimler şunlardır:
Çekme Dayanımı: Minimum 690 MPa (100 ksi).
Akma Dayanımı (%0,2 ofset): Minimum 283 MPa (41 ksi).
Uzama: 2 inçte (50 mm) minimum %40.
Soğuk şekillendirmeyle ilgili olarak:
İş Sertleşmesi: N10665 işi hızla sertleşir. Başlangıçta sünek olmasına rağmen (%40 uzama), plakanın bükülmesi veya şekillendirilmesi önemli ölçüde sertlik ve mukavemet artışına neden olur.
Geri yaylanma-: Alaşımın akma dayanımı yüksektir. Bu nedenle östenitik paslanmaz çelikten daha fazla geri yaylanma- özelliği gösterir. Doğru son açıyı elde etmek için aşırı-bükme gereklidir.
Gerilim Giderme: Kaynakta belirtildiği gibi, soğuk-şekilli bir N10665 levha üzerinde gerilim giderme işlemi gerçekleştirmek son derece risklidir. Plaka soğuk işlenmişse (örneğin bir silindire haddelenmişse), iç gerilimler yüksektir, ancak bu gerilimleri azaltmak için plakayı ısıtmak muhtemelen malzemeyi hassaslaştıracaktır. Bu nedenle parçalar tavlanmış durumda oluşturulmalı ve şekillendirme sınırları aşılmamalıdır çünkü genellikle korozyon direncini bozmadan daha sonra gerilimleri güvenli bir şekilde "sabitleyemezsiniz".
Manyetik Geçirgenlik: Paslanmaz çeliğin aksine, soğuk şekillendirme genellikle önemli bir manyetizmaya neden olmaz. N10665, şiddetli soğuk çalışmalardan sonra bile esas olarak-manyetik olmayan bir özellikte kalır; bu, manyetik etkileşimin sorun teşkil ettiği belirli cihaz muhafazaları veya belirli kimyasal reaktör iç kısımları için faydalıdır.
