S1: Hastelloy B-3 filmaşinin birincil kimyasal bileşimi nedir ve önceki Hastelloy B-2'den farkı nedir?
A:Hastelloy B-3, saf hidroklorik asit ve diğer kuvvetli indirgeyici ortamlara karşı olağanüstü direnç için özel olarak tasarlanmış bir nikel-molibden alaşımıdır. Nominal kimyasal bileşimi yaklaşık olarak şöyledir:%65 nikel (denge), %28-30 molibden, %1,5-3,0 demir, %1,0'dan az veya buna eşit krom, %0,5'ten az veya buna eşit manganez, %0,1'den az veya buna eşit alüminyum ve %0,01'den az veya buna eşit karbon. Hastelloy B-2'den (benzer molibden seviyeleri içeren ancak termal işleme farklı bir metalurjik tepkiye sahip olan) farklı olarak B-3, hassas bir şekilde kontrol edilen bir kimyayı içerir.intermetalik fazların çökelmesini en aza indirir(özellikle Ni₄Mo ve Ni₃Mo) kaynak veya sıcak şekillendirme sırasında.
B-2'den temel fark termal stabilitede yatmaktadır. Hastelloy B-2, kaynak gibi kısa termal döngüler sırasında bile 600–900 derece (1110–1650 derece F) aralığındaki sıcaklıklara maruz kaldığında kırılgan intermetalik bileşiklerin hızlı oluşumuna karşı duyarlıydı. Bu, B-2'yi stres korozyonu çatlamasına yatkın hale getirdi ve ısıdan etkilenen bölgede sünekliği azalttı. Hastelloy B-3 ise tersine, değiştirilmiş bir kimyayla (daha yüksek demir ve daha sıkı alüminyum ve silikon kontrolü dahil) geliştirildi.yağış kinetiğini önemli ölçüde yavaşlatırbu zararlı aşamaların Sonuç olarak, B-3 filmaşin, gevrekleşmeye karşı çok daha yüksek bir dirençle kaynaklanabilir ve termal olarak işlenebilir. Ek olarak B-3, yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalma-sırasında üstün termal stabilite sergiler, bu da onu sıcaklık dalgalanmalarının meydana gelebileceği imalat ve servis ortamlarında çok daha bağışlayıcı hale getirir. Kaynak dolgu metali, soğuk başlı bağlantı elemanları ve ağ gibi filmaşin uygulamaları için- bu iyileştirilmiş metalurjik stabilite, birden fazla işlem adımından sonra bile tutarlı mekanik özellikler ve korozyon direnci sağlar.
S2: Hastelloy B-3 filmaşin neden Hastelloy B-2 ve B-3 ana malzemelerinin kaynaklanması için tercih edilen dolgu metali olarak değerlendiriliyor?
A:Hastelloy B-3 filmaşin, hem B-2 hem de B-3 alaşımlı bileşenlerin birleştirilmesinde dolgu metali olarak büyük çoğunlukla tercih edilir, çünkükaynak birikintisinde ve ısıdan-etkilenen bölgede metaller arası faz çökelmesi riskini ortadan kaldırır. B-2 dolgu metali kullanılarak B-2 ana malzemesine kaynak yapılırken, gaz tungsten ark kaynağı (GTAW) veya gaz metal ark kaynağına (GMAW) özgü hızlı termal döngüler, kaynak metalinde veya bitişik ana metalde kolayca Ni₄Mo veya Ni₃Mo metallerarası bileşiklerin oluşumuna neden olabilir. Bu fazlar, sünekliği ve korozyon direncini ciddi şekilde azaltır ve genellikle soğutma sırasında veya hidroklorik asit ortamlarında servise maruz kaldıktan kısa bir süre sonra yıkıcı çatlamalara yol açar.
Hastelloy B-3 dolgu metali (genellikle şu şekilde tanımlanır:ERNiMo-11AWS A5.14 kapsamında) bu çökelmeye karşı özel olarak formüle edilmiştir. Değiştirilmiş kimyası-özellikle optimize edilmiş demir içeriği (%2–3 civarında) ve düşük karbon, silikon ve alüminyum-geniş işlem penceresiKırılgan fazlar oluşturmadan kaynak yapmak için. Birden fazla kaynak geçişi uygulandığında veya ısı girişi mükemmel bir şekilde kontrol edilmediğinde bile, B-3 dolgu metali temiz, tek-fazlı katı çözelti mikro yapısını korur. Hidroklorik, sülfürik veya fosforik asit gibi ciddi indirgeyici asitler içeren uygulamalar için (özellikle 80 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda veya oksitleyici maddeler gibi yabancı maddeler içeren uygulamalarda), B-3 filmaşin kullanılması, kaynaklı bağlantının ana metale eşdeğer veya ondan daha iyi korozyon direnci göstermesini sağlar. Ayrıca B-3 dolgu metali, klorür-içeren indirgeyici ortamlarda çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı mükemmel direnç sunar. Bu nedenlerden dolayı, endüstri kuralları ve üreticiler, temel malzemenin B-2 veya B-3 olmasına bakılmaksızın, kritik hizmet amaçlı herhangi bir B serisi alaşımlı ekipman için kaynak sarf malzemesi olarak Hastelloy B-3 filmaşinin kullanılmasını şiddetle tavsiye eder ve sıklıkla zorunlu kılar.
S3: Hastelloy B-3 filmaşin en çok hangi spesifik endüstriyel uygulamalarda kullanılıyor ve neden?
A:Hastelloy B-3 filmaşin aşağıdaki endüstrilerde uygulama alanı bulur:herhangi bir konsantrasyon ve sıcaklıkta hidroklorik asit-kaynama noktasına kadar-ve diğer indirgeyici asit ortamlarında işlenmelidir. Başlıca uygulamaları şunları içerir:
Kaynak sarf malzemesi (doldurma teli): Yukarıda ayrıntılı olarak açıklandığı gibi B-3 filmaşin, kimyasal işleme tesislerinde reaktörler, ısı eşanjörleri, kolonlar ve boru sistemleri gibi Hastelloy B-3 ve B-2 ekipmanlarının imalatında standart dolgu metalidir. Hem otomatik hem de manuel kaynak işlemleri için 0,8 mm'den 3,2 mm'ye kadar çaplarda mevcuttur.
Soğuk-başlı bağlantı elemanları: B-3 filmaşin soğuk-çekilir ve ardından soğuk-aside dirençli montajlarda kullanılan cıvatalara, somunlara, vidalara ve perçinlere-başlanır. Bu bağlantı elemanlarının, sabitledikleri ekipmanla aynı derecede aşındırıcı ortamlara dayanması gerekir. Tel formu yüksek hacimli, hassas soğuk şişirmeye olanak tanır ve alaşımın iyi sünekliği (soğuk çalışmadan sonra bile) şekillendirme sırasında çatlamayı önler.
Tel örgü ve sepetler: Hastelloy B-3 filmaşin, asitleme hatlarındaki katalizör destek sepetleri, asit filtreleme elekleri ve parça sepetleri için kullanılan korozyona dayanıklı ağdan dokunmuştur. Bu ağlar, en küçük korozyonun bile kirlenmeye veya mekanik arızaya yol açabileceği sıcak hidroklorik veya karışık asitlere maruz kalır.
Thermowell kaplama ve enstrümantasyon kabloları: İndirgeyici asitlerin kullanıldığı reaktörlerde, B-3 filmaşinden yapılmış termoveller ve sensör kılıfları (dikişsiz borulara veya katı tel formlarına çekilmiş), çukurlaşma veya tekdüze korozyon riski olmaksızın doğru sıcaklık ölçümü sağlar.
Yaylar ve tespit halkaları: Asit hizmetindeki vanalar ve pompalar için B-3 filmaşin, korozyona-dirençli yaylar ve tespit halkaları halinde şekillendirilebilir. Alaşımın iyi yorulma direnci ve hidrojen kırılganlığına karşı duyarlılığının olmaması (birçok yüksek mukavemetli paslanmaz çelikten farklı olarak), onu dinamik uygulamalarda güvenilir kılar.
Tüm bu kullanımlardaki temel performans avantajı, B-3'ün, indirgeyici maddelerin (örneğin, ferrik klorür, bakır klorür) varlığında bile hidroklorik asite dayanma yeteneği ve östenitik paslanmaz çelikleri ve hatta klorür içeren indirgeyici asitlerdeki bazı nikel alaşımlarını rahatsız eden bir arıza modu olan stres-korozyon çatlamasına- karşı direncidir. Ek olarak B-3, %60'a kadar konsantrasyonda sülfürik asit ve yüksek sıcaklıklarda fosforik asite karşı olağanüstü direnç gösterir.
S4: Hastelloy B-3 filmaşini işlerken kritik üretim ve taşıma hususları nelerdir?
A:Hastelloy B-3 filmaşinin işlenmesi, korozyon direncini ve mekanik bütünlüğünü korumak için çeşitli metalurjik ve pratik faktörlere dikkat edilmesini gerektirir:
Soğuk çalışma sınırlamaları: B-3, B-2'ye kıyasla daha iyi sünekliğe sahip olmasına rağmen yine de hızla sertleşir. Alan azalmaları %30-40'ı aştığında, filmaşinin soğuk çekilmesi ara çözelti tavlaması (tipik olarak 1060–1100 derece veya 1940–2010 derece F) ile gerçekleştirilmelidir. Uygun tavlama olmadan aşırı soğuk işlem, sonraki şekillendirme işlemleri sırasında (örn. başlık, sarma) çatlamaya yol açabilir. Üreticiler genellikle filmaşini çözeltiyle tavlanmış durumda, sertliği 100 HRB'ye eşit veya daha az olan bir şekilde tedarik ederler.
Yüzey temizliği: Kirlenme ciddi bir sorundur. Hastelloy B-3, oksitleyici türlere karşı oldukça hassastır ve yüzeydeki demir veya karbon çeliği kirliliği (örneğin, taşıma aletlerinden, kalıplardan veya depolama raflarından kaynaklanan) galvanik hücreler oluşturabilir veya asit hizmetinde çukurlaşmaya neden olabilecek alanlar oluşturabilir. B-3 filmaşine temas eden tüm takımlar paslanmaz çelikten, karbürden veya polimer kaplı olmalıdır. Nihai çözelti tavlama işleminden önce parçalar yağdan arındırılmalı ve asitle temizlenmelidir (nitrik-hidroflorik asit karışımı kullanılarak).
Tavlama atmosferi: B-3 filmaşinin çözelti tavlaması birazaltıcı veya inert atmosfer(hidrojen, ayrışmış amonyak veya argon) yüzey oksidasyonunu önlemek için. Oksidasyon meydana gelirse, oksit tabakasının altındaki krom-tükenmiş katman tercihen hizmet sırasında saldırıya uğrayacaktır. Tam tavlama, metaller arası çökelmeyi bastırmak için hızlı söndürme (su veya gaz) gerektirir.
Kaynak hususları: Dolgu metali olarak B-3 filmaşin kullanıldığında, koruyucu gaz saf argon veya argon-helyum karışımları olmalıdır (hidrojen gevrekleşmeye neden olabileceğinden hidrojen olmamalıdır). Hassas sıcaklık aralığında (600–900 derece) uzun süre maruz kalmayı önlemek için pasolar arası sıcaklık 150 derecenin (300 derece F) altında tutulmalıdır. Kaynak sonrası ısıl işlem genellikle gerekli değildir ancak yapılırsa, tam çözelti tavlaması ve ardından hızlı söndürme yapılmalıdır.
Depolamak: B-3 filmaşin temiz ve kuru bir ortamda saklanmalıdır. Atölye havasındaki klorürlerle birleşen nem, kullanımdan önce bile yüzeyde çukurlaşmalara neden olabilir. Kritik uygulamalar için filmaşin genellikle kurutucu maddeyle vakumla kapatılır.
Bu uygulamaların izlenmesi, bitmiş bileşenin alaşımın tam potansiyelini ({0}}yani kaynayan hidroklorik asitte yılda 0,1 mm'nin altındaki korozyon oranlarını) sunmasını sağlar.
S5: Hastelloy B-3 filmaşinin kalitesini ve testini hangi endüstri standartları yönetiyor ve hangi testler zorunludur?
A:Hastelloy B-3 filmaşin çeşitli sıkı endüstri standartlarına göre üretilmekte ve test edilmektedir. Birincil spesifikasyonASTM B622(dikişsiz boru ve tüp için) tel formlarına uyarlanmış, ancak daha doğrudanASTM B574(Düşük-Karbon Nikel-Molibden-Krom Alaşımlı Çubuk ve Çubuk için Standart Şartname), B-3 filmaşini kapsar. Dolgu metalinin kaynağı için,AWS A5.14 / ASME SFA-5.14(Nikel ve Nikel-Alaşımlı Çıplak Kaynak Çubukları ve Elektrotlar için Spesifikasyon), B-3'ü şu şekilde belirtir:ERNiMo-11. İlgili ek standartlar şunları içerir:ISO 18274(Kaynak sarf malzemeleri – Nikel alaşımları için tel ve şerit elektrotlar) veNACE MR0175 / ISO 15156ekşi servis uygulamaları için.
B-3 filmaşin için zorunlu test gereksinimleri genellikle şunları içerir:
Kimyasal analiz: Kompozisyonun indüktif olarak eşleşmiş plazma (ICP) veya X- X-ışını floresansı (XRF) ile doğrulanması (Ni %65 min, Mo %28–30, Fe %1,5–3,0, Cr %1,0'dan az veya eşit, C %0,01'den az veya eşit, Si %0,10'dan az veya eşit, Al %0,50'den az veya eşit. Düşük karbon ve silikon kritik öneme sahiptir.
Çekme özellikleri: Çözeltide tavlanmış telden ölçülen akma mukavemeti (tipik olarak 350 MPa / 50 ksi'ye eşit veya daha büyük), nihai gerilme mukavemeti (750 MPa / 109 ksi'ye eşit veya daha büyük) ve uzama (50 mm'de %30'a eşit veya daha fazla).
Sertlik testi: Rockwell B (100 HRB'ye eşit veya daha az) veya Vickers (220 HV'ye eşit veya daha az) uygun tavlamayı ve intermetalik fazların olmadığını doğrulamak için.
Taneler arası korozyon testi: ASTM G28 Yöntem A'ya göre (ferrik sülfat-sülfürik asit) 120 saat süreyle. Korozyon hızı 12 mm/yıl (0,5 ipy)'den az veya buna eşit olmalıdır ve taneler arası saldırıya ilişkin hiçbir kanıta izin verilmemelidir. Bu test çok önemlidir çünkü intermetalik fazlar tane sınırları boyunca hızlı saldırıya neden olur.
Metalografik inceleme: Çökeltileri, kalıntıları ve tane yapısını (tane boyutu tipik olarak ASTM 5 veya daha ince) kontrol etmek için 200–500x büyütmede.
Yüzey denetimi: Bindirmeleri, dikişleri, çatlakları veya pulları tespit etmek için görsel, sıvı penetrant (PT) veya girdap akımı testi.
Kaynaklanabilirlik testi(doldurma teli kalitesi için): Bir test kaynağı yapılır, kesilir ve mikro çatlaklar veya gözeneklilik açısından incelenir.
Kritik uygulamalar için (örneğin nükleer, farmasötik), ek gereklilikler şunları içerebilir:üçüncü-taraf tanık testi, sertifikalı malzeme test raporları (MTR'ler)Orijinal ısı partisine göre izlenebilirlik vepozitif malzeme tanımlama (PMI)her makaranın. Saygın tedarikçiler geçerli standartlara uygunluğu, ısıl işlem kayıtlarını ve test sonuçlarını gösteren tam belgeleri sağlar. Herhangi bir sapma-özellikle yüksek karbon, silikon veya alüminyum-B-3 tanımını geçersiz kılar ve korozyon performansını tehlikeye atar.
