C276 Hastelloy Alliage en acier

Hastelloy C276, Ainsi connu sous le nom de US N10276 ou du matériel no.. 2.4819, est un superalliage nickel-molybdène-chrome avec ajouts en tungstène, Conçu pour une résistance à la corrosion exceptionnelle dans des environnements graves. Développé par Haynes International, Il est largement considéré comme l'un des alliages résistants aux corrosion les plus polyvalents disponibles. Sa composition chimique unique lui permet de résister à des environnements chimiques agressifs, y compris les conditions d'oxydation et de réduction, En faire un matériau préféré dans des industries telles que le traitement chimique, contrôle de la pollution, Production de pâtes et papier, et génie maritime.

Le contenu à faible teneur en carbone de l'alliage minimise les précipitations en carbure pendant le soudage, s'assurer que la résistance à la corrosion est maintenue dans des structures soudées. Sa résistance aux piqûres, corrosion caverneuse, et la fissuration de la corrosion du stress améliore encore sa pertinence pour les applications sévères. Hastelloy C276 est disponible sous différentes formes, y compris les tuyaux sans couture et soudés, tubes, feuilles, assiettes, barres, et les raccords, les tuyaux étant un élément essentiel dans de nombreux systèmes industriels.

Cette analyse se concentre sur les tuyaux en acier en alliage en alliage Hastelloy C276, détaillant leurs spécifications, propriétés, et applications, avec une comparaison scientifique avec des matériaux équivalents et une ventilation complète des tailles et des normes de tuyaux.

2. Spécifications du tuyau en acier en alliage Hastelloy C276

2.1 Normes

Les tuyaux Hastelloy C276 sont fabriqués conformément à plusieurs normes internationales pour garantir la qualité et la compatibilité. Les normes principales incluent:

Ces normes garantissent que les tuyaux Hastelloy C276 répondent aux exigences strictes pour la composition chimique, propriétés mécaniques, et les tolérances dimensionnelles.

2.2 Diamètre extérieur (OD)

Le diamètre extérieur des tuyaux Hastelloy C276 varie en fonction de l'application et du processus de fabrication. Les gammes OD courantes comprennent:

Les diamètres personnalisés sont disponibles sur la base d'exigences de projet spécifiques.

2.3 Épaisseur de paroi

L'épaisseur de paroi est spécifiée par les numéros d'horaire (par exemple., SCH 5, SCH 10, SCH 40, SCH 80, SCH 160) ou en millimètres. Les gammes d'épaisseur typiques sont:

L'épaisseur de la paroi affecte l'évaluation de la pression du tuyau et la résistance mécanique.

2.4 Longueur

Les tuyaux Hastelloy C276 sont disponibles en longueurs standard et personnalisées:

2.5 Techniques de fabrication

Les tuyaux Hastelloy C276 sont produits en utilisant diverses techniques:

2.6 Finition de surface

Les finitions de surface améliorent la résistance à la corrosion du tuyau et l'attrait esthétique. Les finitions courantes incluent:

2.7 Grade (ASTM / UNS)

L'alliage est désigné comme:

3. Composition chimique

La composition chimique de Hastelloy C276 est essentielle à ses performances. L'alliage est un superalliage à base de nickel avec un molybdène important, chrome, et contenu en tungstène. Le tableau suivant décrit la composition typique:

Élément	Pourcentage (%)
Nickel (Ni)	55.0 – 57.0 (Équilibre)
Molybdène (Mo)	15.0 – 17.0
Chrome (CR)	14.5 – 16.5
Fer (Fe)	4.0 – 7.0
Tungstène (W)	3.0 – 4.5
Cobalt (Co)	2.5 (maximum)
Manganèse (Mn)	1.0 (maximum)
Carbone (C)	0.01 (maximum)
Silicium (Si)	0.08 (maximum)
Phosphore (P)	0.04 (maximum)
Soufre (S)	0.03 (maximum)
Vanadium (V)	0.35 (maximum)

Analyse de la composition

4. Propriétés des matériaux

Hastelloy C276 présente une mécanique exceptionnelle, physique, et des propriétés résistantes à la corrosion, ce qui le rend adapté aux applications exigeantes.

4.1 Propriétés mécaniques

Le tableau suivant résume les propriétés mécaniques de Hastelloy C276 dans l'état recuit:

Propriété	Valeur
Traction	690 MPa (100 Ksi) min
Élasticité (0.2% compenser)	283 MPa (41 Ksi) min
Élongation	40% min
Dureté (Rockwell B)	87 maximum
Module élastique	205 GPa (29.7 x 10⁶ psi)

4.2 Propriétés physiques

Propriété	Valeur
Densité	8.89 g/cm³ (0.321 lb / in³)
Point de fusion	1325 - 1370 ° C (2417 - 2500 ° F)
Capacité thermique spécifique	427 J / kg · k (0.102 Btu / lb · ° f)
Conductivité thermique	10.2 W/m·K (70.6 Btu · in / hr · ft² · ° f)
Résistivité électrique	1.23 µω · m (740 µω · in)

4.3 Résistance à la corrosion

Hastelloy C276 est réputé pour sa résistance à la corrosion dans un large éventail d'environnements:

4.4 Soudabilité

Hastelloy C276 est très soudable à l'aide de techniques standard telles que:

La faible teneur en carbone et la résistance aux précipitations des frontières des grains éliminent le besoin de traitement thermique après le soudage dans la plupart des cas, Le faire idéal pour les applications soutenues.

4.5 Usinabilité

Hastelloy C276 est modérément difficile à machine en raison de ses tendances durables et de sa résistance au cisaillement élevée. Les considérations clés incluent:

5. Matériaux équivalents

Hastelloy C276 est souvent comparé à d'autres alliages à base de nickel avec une résistance à la corrosion similaire. Le tableau suivant répertorie les matériaux équivalents ou comparables:

Alliage	NOUS	N ° de matériel.	Principales fonctionnalités
Hastelloy C276	N10276	2.4819	Résistance à la corrosion polyvalente, Excellent dans les supports oxydants et réducteurs.
Hastelloy C22	N06022	2.4602	Résistance supérieure aux milieux oxydants, Soudabilité légèrement meilleure.
Inconel 625	N06625	2.4856	Haute résistance, Bonne résistance à la corrosion, mais moins efficace pour réduire les acides.
Monel 400	N04400	2.4360	Excellent dans l'eau de mer, mais une résistance limitée aux acides par rapport à C276.
Alliage 825	N08825	2.4858	Bonne résistance à la corrosion, mais moins efficace dans des environnements graves.

Analyse comparative

6. Tailles et horaires de tuyaux

Les tuyaux Hastelloy C276 sont disponibles dans un large éventail de tailles et de calendriers pour répondre aux diverses exigences de candidature. Les tableaux suivants fournissent des informations détaillées sur la taille et le programme.

6.1 Tailles de tuyaux nominaux (NPS)

NPS (pouces)	OD (mm)	Horaires communs	Applications
1/8	10.3	SCH 10, 40, 80	Lignes chimiques de petit diamètre
1/2	21.3	SCH 10, 40, 80, 160	Pipoting de processus, Échangeurs de chaleur
1	33.4	SCH 10, 40, 80, 160	Traitement des produits chimiques généraux
2	60.3	SCH 10, 40, 80, 160	Systèmes de contrôle de la pollution
4	114.3	SCH 10, 40, 80	Lignes de processus de grand diamètre
12	323.8	SCH 10, 40, 80	Traitement des déchets industriels
24	609.6	SCH 10, 40	Réacteurs chimiques à grande échelle

6.2 Épaisseur de paroi par horaire

Calendrier	Épaisseur de paroi (mm) pour NPS 1 ” (33.4 mm de)	Pression nominale (psi)
SCH 5	1.65	870
SCH 10	2.77	1440
SCH 40	3.38	1900
SCH 80	4.55	2760
SCH 160	6.35	4100

6.3 Calcul du poids du tuyau

Le poids des tuyaux Hastelloy C276 peut être calculé à l'aide de la formule:

Où:

Exemple de calcul: Pour un NPS de 2 ” (60.3 mm de) tuyau avec sch 40 (4.55 MM WT):

7. Applications des tuyaux Hastelloy C276

Les tuyaux Hastelloy C276 sont utilisés dans les industries nécessitant une forte résistance et une fiabilité à la corrosion. Les applications clés incluent:

8. Analyse scientifique et comparaison

8.1 Comparaison de la résistance à la corrosion

Le tableau suivant compare la résistance à la corrosion de Hastelloy C276 avec d'autres alliages dans divers environnements:

Environnement	Hastelloy C276	Hastelloy C22	Inconel 625	Monel 400	Alliage 825
Acide chlorhydrique (10%)	Excellent	Bon	Modéré	Pauvre	Modéré
Acide sulfurique (50%)	Excellent	Excellent	Bon	Pauvre	Bon
Acide nitrique (65%)	Bon	Excellent	Bon	Pauvre	Modéré
Eau de mer (Chlorures)	Excellent	Excellent	Bon	Excellent	Bon
Résistance aux piqûres (Bois*)	45	47	40	26	31

*Bois (Nombre équivalent de résistance aux piqûres) =% Cr + 3.3 ×% mo + 16 ×% n

8.2 Comparaison des propriétés mécaniques

Alliage	Traction (MPa)	Élasticité (MPa)	Élongation (%)
Hastelloy C276	690	283	40
Hastelloy C22	690	310	45
Inconel 625	830	415	30
Monel 400	550	240	40
Alliage 825	590	220	30

8.3 Analyse des coûts

Hastelloy C276 est un alliage premium, avec des prix allant de $40 à $60 par kg, en fonction des conditions et des spécifications du marché. Par rapport à d'autres alliages:

8.4 Étude de cas: Réacteur de traitement chimique

Une usine de transformation chimique a utilisé des tuyaux Hastelloy C276 dans un réacteur exposé à 20% acide chlorhydrique à 80 ° C. Plus de cinq ans, Les tuyaux ont montré une corrosion négligeable (0.01 mm / an), par rapport à l'acier inoxydable 316L, qui a échoué dans les six mois (taux de corrosion: 1.2 mm / an). Cela démontre les performances supérieures de C276 dans la réduction des environnements.

9. Conclusion

Hastelloy C276 Le tuyau en acier en alliage est un matériau haute performance conçu pour une résistance à la corrosion extrême et une fiabilité mécanique. Sa composition chimique unique, avec un nickel élevé, molybdène, et le contenu du chrome, assure la polyvalence dans les environnements oxydants et réducteurs. La teneur en carbone à faible teneur en alliage et la résistance aux précipitations des frontières des grains le rendent idéal pour les applications soudées sans traitement thermique post-affaire.

Par rapport à des matériaux équivalents comme Hastelloy C22, Inconel 625, Monel 400, et alliage 825, Hastelloy C276 offre une combinaison équilibrée de résistance à la corrosion, résistance mécanique, et soudabilité, en faisant le choix préféré pour le traitement chimique, contrôle de la pollution, et applications marines. Sa disponibilité dans différentes tailles, horaires, et les finitions de surface améliorent encore son adaptabilité.