C276 tubo in acciaio in lega Hastelloy

Hastelloy C276, Così noto come US N10276 o materiale n.. 2.4819, è una Superloy di nichel-molibdeno-cromo con aggiunte di tungsteno, Progettato per un'eccezionale resistenza alla corrosione in ambienti gravi. Sviluppato da Haynes International, è ampiamente considerato come una delle più versatili leghe resistenti alla corrosione. La sua composizione chimica unica gli consente di resistere agli ambienti chimici aggressivi, comprese le condizioni ossidanti e riducenti, rendendolo un materiale preferito in settori come la lavorazione chimica, Controllo dell'inquinamento, Produzione di polpa e carta, e ingegneria marina.

Il contenuto a basso contenuto di carbonio della lega riduce al minimo le precipitazioni in carburo durante la saldatura, Garantire che la resistenza alla corrosione sia mantenuta in strutture a salotte. La sua resistenza alla cornice, corrosione interstiziale, e lo stress corrosione cracking migliora ulteriormente la sua idoneità per applicazioni difficili. Hastelloy C276 è disponibile in varie forme, compresi tubi senza soluzione di continuità e saldati, tubi, fogli, piatti, barre, e accessori, con i tubi che sono una componente critica in molti sistemi industriali.

Questa analisi si concentra sui tubi in acciaio in lega Hastelloy C276, in dettaglio le loro specifiche, proprietà, e applicazioni, con un confronto scientifico con materiali equivalenti e una rottura completa di dimensioni e standard di tubi.

2. Specifiche del tubo in acciaio in lega Hastelloy C276

2.1 Standard

I tubi Hastelloy C276 sono fabbricati in conformità con diversi standard internazionali per garantire la qualità e la compatibilità. Gli standard primari includono:

Questi standard assicurano che i tubi Hastelloy C276 soddisfino i requisiti rigorosi per la composizione chimica, proprietà meccaniche, tolleranze dimensionali.

2.2 Diametro esterno (OD)

Il diametro esterno dei tubi Hastelloy C276 varia a seconda dell'applicazione e del processo di produzione. Gli intervalli OD comuni includono:

I diametri personalizzati sono disponibili in base a requisiti specifici del progetto.

2.3 Spessore della parete

Lo spessore della parete è specificato dai numeri di programmazione (ad es., SCH 5, SCH 10, SCH 40, SCH 80, SCH 160) o in millimetri. Gli intervalli di spessore tipici sono:

Lo spessore della parete influisce sulla pressione del tubo e la resistenza meccanica.

2.4 Lunghezza

I tubi Hastelloy C276 sono disponibili nelle lunghezze standard e personalizzate:

2.5 Tecniche di produzione

I tubi Hastelloy C276 sono prodotti utilizzando varie tecniche:

2.6 Finitura superficiale

Le finiture superficiali migliorano la resistenza alla corrosione del tubo e il fascino estetico. Le finiture comuni includono:

2.7 Grado (ASTM/UNS)

La lega è designata come:

3. Composizione chimica

La composizione chimica di Hastelloy C276 è fondamentale per le sue prestazioni. La lega è una SuperAlloy a base di nichel con significativo molibdeno, cromo, e contenuto di tungsteno. La tabella seguente delinea la composizione tipica:

Elemento	Percentuale (%)
Nichel (Ni)	55.0 – 57.0 (Bilancia)
Molibdeno (Mo)	15.0 – 17.0
Cromo (CR)	14.5 – 16.5
Ferro (Fe)	4.0 – 7.0
Tungsteno (W)	3.0 – 4.5
Cobalto (Co)	2.5 (massimo)
Manganese (MN)	1.0 (massimo)
Carbonio (C)	0.01 (massimo)
Silicio (Si)	0.08 (massimo)
Fosforo (P)	0.04 (massimo)
Zolfo (S)	0.03 (massimo)
Vanadio (V)	0.35 (massimo)

Analisi della composizione

4. Proprietà dei materiali

Hastelloy C276 presenta un'eccezionale meccanica, fisico, e proprietà resistenti alla corrosione, rendendolo adatto ad applicazioni impegnative.

4.1 Proprietà meccaniche

La tabella seguente riassume le proprietà meccaniche di Hastelloy C276 nella condizione ricotta:

Proprietà	Valore
Resistenza alla trazione	690 MPa (100 Ksi) min
Snervamento (0.2% offset)	283 MPa (41 Ksi) min
Allungamento	40% min
Durezza (Rockwell b)	87 massimo
Modulo elastico	205 GPa (29.7 x 10⁶ psi)

4.2 Proprietà fisiche

Proprietà	Valore
Densità	8.89 g/cm³ (0.321 lb/in³)
Punto di fusione	1325 - 1370 ° C. (2417 - 2500 ° F.)
Capacità termica specifica	427 J/kg · k (0.102 Btu/lb · ° F.)
Conducibilità termica	10.2 W/m·K (70.6 Btu · in/hr · ft² · ° f)
Resistività elettrica	1.23 µω · m (740 µω · in)

4.3 Resistenza alla corrosione

Hastelloy C276 è rinomata per la sua resistenza alla corrosione in una vasta gamma di ambienti:

4.4 Saldabilità

Hastelloy C276 è altamente saldabile utilizzando tecniche standard come:

Il basso contenuto di carbonio e la resistenza alle precipitazioni al contorno del grano eliminano la necessità di un trattamento termico post-salvataggio nella maggior parte dei casi, rendendolo ideale per applicazioni con calci.

4.5 Lavorabilità

Hastelloy C276 è moderatamente difficile da macchiare a causa delle sue tendenze indurite e dell'alta resistenza al taglio. Le considerazioni chiave includono:

5. Materiali equivalenti

Hastelloy C276 è spesso paragonato ad altre leghe a base di nichel con una simile resistenza alla corrosione. La tabella seguente elenca materiali equivalenti o comparabili:

Lega	NOI	Materiale n..	Caratteristiche principali
Hastelloy C276	N10276	2.4819	Resistenza alla corrosione versatile, Eccellente sia nei media ossidanti che riducenti.
Hastelloy C22	N06022	2.4602	Resistenza superiore ai media ossidanti, saldabilità leggermente migliore.
Inconel 625	N06625	2.4856	Alta resistenza, Buona resistenza alla corrosione, ma meno efficace nel ridurre gli acidi.
Monel 400	N04400	2.4360	Eccellente nell'acqua di mare, ma resistenza limitata agli acidi rispetto a C276.
Lega 825	N08825	2.4858	Buona resistenza alla corrosione, ma meno efficace in ambienti gravi.

Analisi comparativa

6. Dimensioni e programmi di tubo

I tubi Hastelloy C276 sono disponibili in una vasta gamma di dimensioni e programmi per soddisfare diversi requisiti di applicazione. Le seguenti tabelle forniscono informazioni dettagliate e pianifica.

6.1 Dimensioni nominali di tubi (NPS)

NPS (inches)	OD (mm)	Programmi comuni	Applicazioni
1/8	10.3	SCH 10, 40, 80	Linee chimiche di piccolo diametro
1/2	21.3	SCH 10, 40, 80, 160	Tubazioni di processo, Scambiatori di calore
1	33.4	SCH 10, 40, 80, 160	Elaborazione chimica generale
2	60.3	SCH 10, 40, 80, 160	Sistemi di controllo dell'inquinamento
4	114.3	SCH 10, 40, 80	Linee di processo di grande diametro
12	323.8	SCH 10, 40, 80	Trattamento dei rifiuti industriali
24	609.6	SCH 10, 40	Reattori chimici su larga scala

6.2 Spessore del muro per programma

Programma	Spessore della parete (mm) per NPS 1 " (33.4 mm da)	Valutazione della pressione (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 Calcolo del peso del tubo

Il peso dei tubi Hastelloy C276 può essere calcolato usando la formula:

Dove:

Esempio di calcolo: Per un NPS da 2 " (60.3 mm da) Pipe con sch 40 (4.55 mm wt):

7. Applicazioni di tubi Hastelloy C276

I tubi Hastelloy C276 sono utilizzati nelle industrie che richiedono un'elevata resistenza alla corrosione e affidabilità. Le applicazioni chiave includono:

8. Analisi scientifica e confronto

8.1 Confronto di resistenza alla corrosione

La tabella seguente confronta la resistenza alla corrosione di Hastelloy C276 con altre leghe in vari ambienti:

Ambiente	Hastelloy C276	Hastelloy C22	Inconel 625	Monel 400	Lega 825
Acido cloridrico (10%)	Eccellente	Buono	Moderare	Povero	Moderare
Acido solforico (50%)	Eccellente	Eccellente	Buono	Povero	Buono
Acido nitrico (65%)	Buono	Eccellente	Buono	Povero	Moderare
Acqua di mare (Cloruri)	Eccellente	Eccellente	Buono	Eccellente	Buono
Resistenza a schieramento (Legna*)	45	47	40	26	31

*Legna (Numero equivalente alla resistenza alla resistenza) = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %n

8.2 Confronto di proprietà meccaniche

Lega	Resistenza alla trazione (MPa)	Snervamento (MPa)	Allungamento (%)
Hastelloy C276	690	283	40
Hastelloy C22	690	310	45
Inconel 625	830	415	30
Monel 400	550	240	40
Lega 825	590	220	30

8.3 Analisi dei costi

Hastelloy C276 è una lega premium, con prezzi che vanno da $40 A $60 per kg, A seconda delle condizioni e delle specifiche del mercato. Rispetto ad altre leghe:

8.4 Caso di studio: Reattore di elaborazione chimica

Un impianto di lavorazione chimica utilizzata Hastelloy C276 Pipes in un reattore esposto a 20% acido cloridrico a 80 ° C. In cinque anni, I tubi hanno mostrato una corrosione trascurabile (0.01 mm/anno), Rispetto all'acciaio inossidabile 316L, che fallì entro sei mesi (tasso di corrosione: 1.2 mm/anno). Ciò dimostra le prestazioni superiori di C276 negli ambienti riducenti.

9. Conclusione

Il tubo in acciaio in lega Hastelloy C276 è un materiale ad alte prestazioni progettato per la resistenza alla corrosione estrema e l'affidabilità meccanica. La sua unica composizione chimica, con nichel elevato, molibdeno, e contenuto di cromo, garantisce versatilità sia in ambienti ossidanti che riducenti. Il basso contenuto di carbonio della lega e la resistenza alle precipitazioni al contorno del grano lo rendono ideale per applicazioni saldate senza trattamento termico post-salvataggio.

Rispetto a materiali equivalenti come Hastelloy C22, Inconel 625, Monel 400, e lega 825, Hastelloy C276 offre una combinazione equilibrata di resistenza alla corrosione, resistenza meccanica, e saldabilità, rendendolo la scelta preferita per l'elaborazione chimica, Controllo dell'inquinamento, e applicazioni marine. La sua disponibilità in varie dimensioni, orari, e la superficie finisce ne aumenta ulteriormente l'adattabilità.