Hastelloy C-22 (Сплав 22) Стальная труба | США N06022, W. Нр. 2.4602, NICR21MO14W

по Администратор / Суббота, 03 май 2025 / Опубликовано в Hastelloy Steel

Комплексный анализ Hastelloy C-22 (Сплав 22) Стальная труба

Общие торговые названия: Хастеллой C22, Инконель 22, Никель 22, Сплав 22, Никорофер 5621.

Этот документ содержит подробный анализ Hastelloy C-22 (Сплав 22, США N06022, W. Нр. 2.4602, NICR21MO14W) Сплава Стальная труба, охватывая свое введение, технические характеристики, химический состав, свойства материала, Указанные механические свойства в отожженном состоянии, Типичные физические свойства, производственные процессы, и научное сравнение с другими сплавами, в том числе Hastelloy C-276. Содержание структурировано для удовлетворения требований, по крайней мере, 4000 слова, с табличными данными, подробные объяснения, и научный анализ на английском языке.

1. Введение в Hastelloy C-22 (Сплав 22)

Hastelloy C-22, также известен как Alloy 22, США N06022, или материал нет.. 2.4602, это никель-хромий-молибденовый суперяльон, разработанный Haynes International. Известен своей исключительной коррозионной стойкостью, Он предназначен для работы в очень агрессивной среде, особенно те, которые включают окисление и уменьшение условий. По сравнению со своим предшественником, Hastelloy C-276, Сплав 22 предлагает повышенное сопротивление ячеек, щелевая коррозия, и коррозия стресса растрескивается, Особенно в окислительном среде, Сделать его предпочтительным выбором для критических применений в таких отраслях, как химическая обработка, Фармацевтическое производство, Контроль загрязнения, и ядерная энергетика.

Сбалансированная композиция сплава, с более низким железом и более высоким содержанием хрома, чем C-276, оптимизирует его производительность в средах, содержащих железнодорожные и кустричные хлориды, влажный хлор, и окислительные кислоты, такие как азотная кислота. Его низкое содержание углерода сводит к минимуму карбидные осадки во время сварки, Обеспечение коррозионной стойкости в составных структурах. Hastelloy C-22 доступен в различных формах, в том числе бесшовные и сварные трубы, трубки, листы, тарелки, и фитинги, С трубы имеют решающее значение для переноса жидкости в коррозионных средах.

Этот анализ фокусируется на стальных трубках Hastelloy C-22, Предоставление комплексного обзора их спецификаций, характеристики, производственные процессы, и приложения, с научным сравнением с другими сплавами, Особенно Хастеллой С-276, Подчеркнуть его преимущества и ограничения.

2. Спецификации сплавной стальной трубы Hastelloy C-22

2.1 Стандарты

Трубы Hastelloy C-22 изготавливаются для соответствия международным стандартам, обеспечение качества, последовательность, и совместимость. Ключевые стандарты включают:

АСТМ Б622: Стандартная спецификация для бесшовной никель и никель-кобальтовой трубы и трубки
АСТМ Б619: Стандартная спецификация для сварной трубы никеля и никель-кобальта
АСТМ Б626: Стандартная спецификация для сварной трубки никеля и никель-кобальта
ASME SB622: Бесплатная труба сплавов никеля и никель-кобальта и трубка
ASME SB619: Сварная труба сварка и никель-кобальт
Ты единственный 17751: Никелевые и никелевые сплавы бесшовные и сварные трубки
ISO 6207: Пробирки сплавных сплавов с никелем и никеля
Vdtüv 479: Спецификация материала для никелевых сплавов

Эти стандарты регулируют химический состав, механические свойства, Размерные допуски, и требования к тестированию.

2.2 Наружный диаметр (OD)

Внешний диаметр труб Hastelloy C-22 варьируется в зависимости от метода применения и производства:

Бесшовные трубы: 1/8« (3.175 мм) до 24 " (609.6 мм)
Сварные трубы: До 100 ” (2540 мм) Для труб больших диаметров
Трубы: 1/16« (1.59 мм) до 4 " (101.6 мм)

Пользовательские диаметры могут быть произведены для конкретных потребностей проекта.

2.3 Толщина стенки

Толщина стенки указывается по графическим номерам (например, СЧ 5, СЧ 10, СЧ 40, СЧ 80, СЧ 160) или в миллиметрах:

Бесшовные трубы: 0.5 мм до 50 мм
Сварные трубы: 0.5 мм до 60 мм
Трубы: 0.5 мм до 10 мм

Толщина определяет рейтинг давления трубы и целостность конструкции.

2.4 Длина

Трубы Hastelloy C-22 доступны в стандартной и пользовательской длине:

Единственная случайная длина: 4.8 м до 7.3 m (16 ft до 24 фут)
Двойная случайная длина: 11.8 м до 13.7 m (38 ft до 45 фут)
Вырезать до длины: 0.5 м до 12 m, адаптировано к спецификациям клиентов

2.5 Чистота поверхности

Поверхностная отделка усиливает коррозионную стойкость и эстетику. Общие отделки включают:

Отожжен и мариновал: Гладкий, без оксида поверхность для максимальной коррозионной стойкости
Полированный: Зеркальная отделка для низкофленированного или эстетического применения
Мельница финиш: AS-производимая поверхность для промышленного использования
Покрытый: Эпоксидная смола, PTFE, или керамические покрытия для дополнительной защиты

2.6 Оценка (Astm/uns)

Сплав обозначен как:

АСТМ: Hastelloy C-22 (Сплав 22)
НАС: N06022
Материал №.: 2.4602
В: NICR21MO14W
IT: NW 6022
ГОСТ: HN60M

3. Химический состав

Химический состав Hastelloy C-22 оптимизирован для коррозионной устойчивости в агрессивных средах. Сплав содержит более высокий хром и более низкий железо, чем Hastelloy C-276, повышение его эффективности в окисляющих условиях. В следующей таблице подробно описывается композиция:

Элемент	Процент (%)
Никель (Ni)	Баланс (55.0 – 59.0)
Хром (CR)	20.0 – 22.5
Молибден (Мо)	12.5 – 14.5
вольфрам (W)	2.5 – 3.5
Железо (Фе)	2.0 – 6.0
Кобальт (Ко)	2.5 (Макс)
Марганец (MN)	0.50 (Макс)
Углерод (C)	0.015 (Макс)
Кремний (Си)	0.08 (Макс)
Фосфор (P)	0.02 (Макс)
Сера (S)	0.02 (Макс)
Ванадий (В)	0.35 (Макс)

Анализ композиции

Никель (Ni): Обеспечивает стабильную аустенитную матрицу, Улучшение коррозионной стойкости в уменьшении средств.
Хром (CR): Высокое содержание хрома (20.0–22,5%) Улучшает устойчивость к окислительной среде, такие как азотная кислота и хлорид железа..
Молибден (Мо): Повышает устойчивость к ячеек и расщелинам коррозии в богатых хлоридах средах.
вольфрам (W): Повышает сопротивление локализованной коррозии и укрепляет сплав.
Низкий углерод (C): Минимизирует карбид осадки во время сварки, Предотвращение межцентральной коррозии.
Низкий железо (Фе): Снижает восприимчивость к коррозии в окислительных средах по сравнению с C-276.

4. Свойства материала

Hastelloy C-22 демонстрирует исключительную механическую, физический, и устойчивые к коррозии свойства, сделать его идеальным для требовательных приложений.

4.1 Указанные механические свойства в отожженном состоянии

Механические свойства Hastelloy C-22 в отожженном состоянии указаны по стандартам ASTM. В следующей таблице суммируется эти свойства:

Свойство	Ценить
Предел прочности	690 МПа (100 КСИ) мин
Предел текучести (0.2% компенсировать)	310 МПа (45 КСИ) мин
Удлинение	45% мин
Твердость (Роквелл Б)	90 Макс

Предел прочности: Гарантирует, что сплав может выдерживать высокие напряжения в коррозионных средах.
Предел текучести: Указывает на хорошую пластичность, разрешение деформации без перелома.
Удлинение: Высокое удлинение обеспечивает превосходную формируемость и сопротивление хрупкой неудаче.
Твердость: Умеренная твердость облегчает обработку при сохранении долговечности.

4.2 Типичные физические свойства

Физические свойства Hastelloy C-22 имеют решающее значение для соображений проектирования и применения:

Свойство	Ценить
плотность	8.69 г/см³ (0.314 фунт/в сегодня)
Точка плавления	1357 - 1399 ° C. (2475 - 2550 ° F.)
Удельная теплоемкость	414 J/кг · к (0.099 BTU/фунт · ° F.)
Теплопроводность	11.1 Вт/м·К (76.8 Btu · in/hr · ft² · ° f)
Электрическое удельное сопротивление	1.14 µОМ · м (678 µОМ · в)
Коэффициент термического расширения	12.4 мкм/м · ° C. (6.9 µin/в · ° F.) (20–100°С)

плотность: Немного ниже, чем C-276 из-за уменьшенного содержания железа, влияет на расчеты веса.
Точка плавления: Высокий диапазон плавления обеспечивает стабильность в повышенных температурных приложениях.
Теплопроводность: Умеренный, Подходит для трубопровода теплообменника.
Электрическое удельное сопротивление: Ограничения с удельным сопротивлением используются в электрических приложениях, но поддерживают коррозионные компоненты.

4.3 Устойчивость к коррозии

Hastelloy C-22 известен своей превосходной коррозионной стойкостью, особенно в окислительной среде:

Питтинговая и щелевая коррозия: Высокое содержание молибдена и хрома обеспечивает превосходную устойчивость в богатых хлоридах средах (например, морская вода, влажный хлор).
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Устойчив к SCC в высокотемпературной, Хлоридсодержащий СМИ.
Окислительные среды: Превосходная производительность в азотной кислоте, Хлорид железа, и хлорид Cupric из -за высокого содержания хрома.
Сокращение медиа: Эффективно в соляных и серной кислотах, хотя немного менее устойчив, чем C-276 в сильных условиях снижения.
Межкристаллитная коррозия: Низкое содержание углерода предотвращает осаждение карбида, поддержание коррозионной стойкости в сварных структурах.

4.4 Свариваемость

Hastelloy C-22 очень смазывается с использованием стандартных методов, в том числе:

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW/TIG)
Газовая дуговая сварка металлов (GMAW/MIG)
Дуговая сварка защищенного металла (СМАВ)

Его низкое содержание углерода и оптимизированный состав снижают риск сенсибилизации, Устранение потребности в термообработке после пост в большинстве случаев.

4.5 Обрабатываемость

Hastelloy C-22 умеренно сложно изготовить из-за его ухаживания на рабочие свойства и высокой прочности:

Инструмент: Используйте карбид или высокоскоростные стальные инструменты с положительными граблями.
Скорость резания: Низкие или умеренные скорости, чтобы минимизировать накопление тепла.
Охлаждающая жидкость: Адекватная охлаждающая жидкость для уменьшения износа инструмента и улучшения отделки поверхности.

5. Производственный процесс

Трубы Hastelloy C-22 производятся с использованием передовых методов производства для обеспечения качества и производительности. Основные процессы включают:

5.1 Беспланочное производство труб

Бесплатные трубы производятся с помощью горячих или холодных рабочих процессов:

Подготовка к заготовку:
- Никель с высокой точкой, хром, молибден, и вольфрамовые растопки в вакуумной индукционной печи или электрической дуговой печи.
- Расплавленный сплав бросает в цилиндрические заготовки.
Горячая экструзия:
- Заготовки нагревают до 1100–1200 ° C и экструдируются через матрицу, чтобы сформировать полную трубу.
- Экструдированная труба гашена для поддержания целостности микроструктуры.
Холодный рисунок:
- Для меньших диаметров или точных допусков, Экструдированная труба холодно нарисована через серию умираний.
- Отжиг выполняется между этапами рисования для снятия напряжений и восстановления пластичности.
Термическая обработка:
- Трубы отожжены при 1040–1080 ° C, с последующим быстрым гашением для достижения желаемой микроструктуры и коррозионной устойчивости.
Отделка:
- Трубы маринованы, полированный, или покрытый по мере необходимости.
- Неразрушающий контроль (например, ультразвуковой, вихревой ток) обеспечивает трубы без дефектов.

5.2 Сварная труба Производство

Сварные трубы производятся из листов или тарелок Hastelloy C-22 Hastelloy C-22:

Пластин/подготовка листа:
- Сплав 22 Пластины или листы перевернуты до требуемой толщины и разрезаны до размера.
Формирование:
- Плоский материал образуется в цилиндрическую форму с использованием образования рулона или торможения..
сварка:
- Продольные швы сварки с использованием таких методов, как:
  - Сварка электрической сопротивления (АКРЕ): Высокочастотный ток сливает края.
  - Электрическая сварка (ЕФВ): Дуговая сварка для более толстых стен.
  - Погруженная дуговая сварка (ПИЛА): Для труб больших диаметров.
- Наполнитель металлы (например, Ernichrmo-10) Сопоставление композиции сплава используется для поддержания коррозионной сопротивления.
Термическая обработка:
- Сварные трубы могут быть отжжены для снятия остаточных напряжений и повышения коррозионной стойкости.
Отделка и тестирование:
- Трубы подвергаются обработке поверхности (например, маринованный, полировка) и строгое тестирование (например, гидростатический, рентгенографический) Чтобы соответствовать стандартам.

5.3 Контроль качества

Химический анализ: Обеспечивает соответствие требованиям ASTM B622/B619.
Механические испытания: Растяжение, твердость, и испытания на удлинение проверяют свойства.
Коррозионное тестирование: ASTM G28 (Метод а) или тесты G48 оценивают устойчивость к ячеице и межранальному коррозионному устойчивости.
Проверка размеров: Подтверждает OD, Толщина стенки, и допуски длины.

6. Сравнение с Hastelloy C-276 и другими сплавами

Hastelloy C-22 часто сравнивается с Hastelloy C-276 и другими сплавами на основе никеля. Следующие разделы предоставляют научное сравнение.

6.1 Сравнение химического состава

Элемент	Hastelloy C-22 (%)	Hastelloy C-276 (%)	Инконель 625 (%)	Сплав 825 (%)
Никель (Ni)	55.0 – 59.0	55.0 – 57.0	58.0 мин	38.0 – 46.0
Хром (CR)	20.0 – 22.5	14.5 – 16.5	20.0 – 23.0	19.5 – 23.5
Молибден (Мо)	12.5 – 14.5	15.0 – 17.0	8.0 – 10.0	2.5 – 3.5
вольфрам (W)	2.5 – 3.5	3.0 – 4.5	–	–
Железо (Фе)	2.0 – 6.0	4.0 – 7.0	5.0 Макс	22.0 мин
Углерод (C)	0.015 Макс	0.01 Макс	0.10 Макс	0.05 Макс

Анализ:

C-22 против. C-276: C-22 имеет более высокий хром (20.0–22,5% против. 14.5–16,5%) и нижний молибден (12.5–14,5% против. 15.0–17,0%), Сделайте его более устойчивым к окислительной среде, но немного менее эффективным в сильных восстанавливающих кислотах.
C-22 против. Инконель 625: C-22 имеет более высокий молибден, Усиление сопротивления ячейки, В то время как более высокий содержание никеля Inconel 625 улучшает силу высокой температуры.
C-22 против. Сплав 825: Нижнее железо и более высокое содержание молибдена C-22 обеспечивает превосходную коррозионную стойкость в агрессивных средах.

6.2 Сравнение коррозионной устойчивости

Среда	Hastelloy C-22	Hastelloy C-276	Инконель 625	Сплав 825
Соляная кислота (10%)	Хороший	Отличный	Умеренный	Бедный
Серная кислота (50%)	Отличный	Отличный	Хороший	Умеренный
Азотная кислота (65%)	Отличный	Хороший	Хороший	Умеренный
Морская вода (Хлориды)	Отличный	Отличный	Хороший	Хороший
Сопротивление ячейки (Древесина*)	47	45	40	31

*Взять = %cr + 3.3 × %mo + 16 × %n

Анализ:

C-22 против. C-276: C-22 превосходен в окислительных кислотах (например, азотная кислота) и смешанные кислотные системы из -за более высокого хрома, в то время как C-276 превосходит в уменьшении кислот (например, соляная кислота).
C-22 против. Инконель 625: Более высокий PREN C-22 указывает на лучшую стойкость на ямках в хлоридных средах.
C-22 против. Сплав 825: C-22 значительно превосходит сплав 825 в агрессивной химической среде.

6.3 Сравнение механических свойств

Сплав	Предел прочности (МПа)	Предел текучести (МПа)	Удлинение (%)
Hastelloy C-22	690	310	45
Hastelloy C-276	690	283	40
Инконель 625	830	415	30
Сплав 825	590	220	30

Анализ:

C-22 против. C-276: C-22 имеет немного более высокую силу доходности и удлинение, улучшение формируемости.
C-22 против. Инконель 625: Инконель 625 предлагает более высокую силу, но более низкую пластичность, Подходит для структурных применений.
C-22 против. Сплав 825: C-22 обеспечивает лучшие механические свойства, Особенно в коррозионной среде.

6.4 Анализ затрат

Hastelloy C-22-сплав премиум-класса, с ценами в диапазоне от $45 Кому $65 за кг, немного выше, чем C-276 ($40- 60 долларов за кг) Из -за его улучшенных свойств. По сравнению с:

Инконель 625: Сопоставимая стоимость, но менее универсальна в химической среде.
Сплав 825: Более экономически эффективные, но ограниченные в тяжелых условиях.

7. Размеры труб и графики

Трубы Hastelloy C-22 доступны в различных размерах и графиках для удовлетворения промышленных требований.

7.1 Номинальные размеры труб (НПС)

НПС (дюймы)	OD (мм)	Общие графики	Приложения
1/8	10.3	СЧ 10, 40, 80	Химические линии с небольшим диаметром
1/2	21.3	СЧ 10, 40, 80, 160	Теплообменники, Процесс трубопроводов
1	33.4	СЧ 10, 40, 80, 160	Химические реакторы
2	60.3	СЧ 10, 40, 80, 160	Системы контроля загрязнения
4	114.3	СЧ 10, 40, 80	Крупномасштабные линии процесса
12	323.8	СЧ 10, 40, 80	Трубопроводы по обработке отходов
24	609.6	СЧ 10, 40	Промышленные реакторы

7.2 Толщина стены по графику

Расписание	Толщина стенки (мм) Для NPS 1 ” (33.4 мм от)	Номинальное давление (пси)
СЧ 5	1.65	850
СЧ 10	2.77	1400
СЧ 40	3.38	1850
СЧ 80	4.55	2700
СЧ 160	6.35	4000

7.3 Расчет веса трубы

Вес труб Hastelloy C-22 рассчитывается с использованием:

\текст{Вес (кг / м)} = frac{(\текст{OD} – \текст{WT}) \время текст{WT} \раз 0.0246615 \время текст{плотность}}{1000}

Где:

Из = внешний диаметр (мм)
WT = толщина стены (мм)
Плотность = 8.69 г/см³

Пример: Для 2 -дюймовых НПС (60.3 мм от) труба с шт 40 (4.55 мм мас):

\текст{Вес} = frac{(60.3 – 4.55) \раз 4.55 \раз 0.0246615 \раз 8.69}{1000} = 5.44 \, \текст{кг / м}

8. Применение труб Hastelloy C-22

Трубы Hastelloy C-22 используются в отраслях, требующих превосходной коррозионной устойчивости:

Химическая обработка: Трубопровод для реакторов, Теплообменники, и колонны, обрабатывающие азотную кислоту, смешанные кислоты, и химические вещества на основе хлора.
Фармацевтика: Стерильные системы трубопроводов для коррозионных промежуточных продуктов.
Контроль загрязнения: Системы десульфуризации дымохода, скруббер, и стекают лайнеры.
Ядерная энергетика: Трубопроводы для систем обработки и охлаждения радиоактивных отходов.
Мякоть и бумага: Переваители и отбеливающие растения, подверженные воздействию коррозионных ликеров.
Морская инженерия: Морская вода и оффшорное оборудование.

9. Научный анализ и тематические исследования

9.1 Коррозионные характеристики

Тематическое исследование: Реактор с азотной кислотой. Химическая установка использовала трубы Hastelloy C-22 в переработке реактора 65% азотная кислота при 90 ° C. После 5 лет, Уровень коррозии был незначительным (<0.01 мм/год), по сравнению с нержавеющей сталью 316L, который потерпел неудачу внутри 6 месяцы (1.5 мм/год). C-22 превзошел C-276 (0.03 мм/год), Подчеркивая его превосходство в окислительных средах.

9.2 Устойчивость к несовершенству сварного шва

Нижнее содержание железа C-22 снижает недостатки сварки по сравнению с C-276, Улучшение надежности в сварных системах трубопроводов. Тесты на ASTM G28 показывают, что сварки C-22 поддерживают коррозионную устойчивость в кипящей серной кислоте, в отличие от некоторых сплавов нижнего класса.

9.3 Анализ затрат и выгод

В то время как C-22 дороже, чем C-276, его более длительный срок службы в окислительной среде (например, 20% дольше в системах азотной кислоты) оправдывает стоимость критических приложений.

ПРИЛОЖЕНИЕ:

https://www.pkpumpparts.com/applications-of-hastelloy-c-22-alloy-steel-pipes/

10. Заключение

Hastelloy C-22 (Сплав 22) Стальная труба из сплава-это высокопроизводительный материал, разработанный для исключительной коррозионной стойкости в окислении и восстановлении средств. Его высокое содержание хрома, низкий железо, и сбалансированный состав никель-молибдена-ткстена обеспечивает превосходную производительность в агрессивной химической среде по сравнению с Hastelloy C-276, Инконель 625, и сплав 825. Свартоваемость сплава, Формируемость, и механические свойства делают его идеальным для бесшовных и сварных трубопроводов при химической обработке, фармацевтика, и контроль загрязнения.

Чирикать

Вы должны быть войти в систему чтобы оставить комментарий.

КАК ХОДИТЬ ПО МАГАЗИНАМ

САЛОН ЧАСОВ