C276 Hastelloy Elloy Steel труба

/ / Опубліковано в Hastelloy Steel

1. Вступ до сплаву Hastelloy C276

Hastelloy C276, Так відомий як США N10276 або матеріал №.. 2.4819, є нікель-молібдену-хромієм супераллоєм з вольфрамовими доповненнями, Розроблений для виняткової резистентності до корозії у важких умовах. Розроблений Haynes International, Це широко вважається одним із найбільш універсальних корозійних сплавів. Його унікальний хімічний склад дозволяє йому протистояти агресивним хімічним середовищам, включаючи окислення та зменшення умов, що робить його кращим матеріалом у таких галузях, як хімічна обробка, контроль забруднення, Виробництво целюлози та паперу, і морська інженерія.
Низький вміст вуглецю сплаву мінімізує опади карбіду під час зварювання, Забезпечення підтримки резистентності до корозій. Його стійкість до піттінгу, щілинна корозія, і розтріскування стресу ще більше підвищує його придатність для суворих застосувань. Hastelloy C276 доступний у різних формах, включаючи безшовні та зварені труби, трубки, Аркушів, Пластини, бруси, і фурнітура, при цьому труби є критичним компонентом у багатьох промислових системах.
Цей аналіз зосереджується на сталевих трубах Hastelloy Elloy Steel, деталізація їх специфікацій, властивості, і програми, з науковим порівнянням з еквівалентними матеріалами та всебічним розпадом розмірів та стандартів труби.
2. Технічні характеристики C276 Hastelloy Elloy Steel Tipe
2.1 Стандарти
Труби Hastelloy C276 виготовляються відповідно до декількох міжнародних стандартів, щоб забезпечити якість та сумісність. Основні стандарти включають:
  • ASTM B622: Безшовна труба та трубка нікелю та нікель-кобальт
  • ASTM B619: Зварена нікельська та нікель-кобальт-сплава
  • ASTM B626: Зварена нікельська та нікель-кобальт-сплава
  • ASME SB622: Безшовна труба та трубка нікелю та нікель-кобальт
  • ASME SB619: Зварена нікельська та нікель-кобальт-сплава
  • ВІД 17751: Нікель і нікель -сплав безшовні та зварені трубки
  • ISO 6207: Безшовні трубки нікелю та нікелевого сплаву
  • Vdtüv 400/12.98: Специфікація матеріалу для нікельських сплавів
Ці стандарти гарантують, що труби Hastelloy C276 відповідають суворим вимогам до хімічного складу, механічні властивості, і розмірні допуски.
2.2 Зовнішній діаметр (ОД)
Зовнішній діаметр труб Hastelloy C276 змінюється залежно від процесу застосування та виробництва. Поширені діапазони ОД включають:
  • Безшовні труби: 1/8" (3.175 мм) до 24 ” (609.6 мм)
  • Зварні труби: До 150 ” (3810 мм) Для труб великого діаметру
  • Труби: 1/16" (1.59 мм) до 4 " (101.6 мм)
Спеціальні діаметри доступні на основі конкретних вимог проекту.
2.3 Товщина стінки
Товщина стіни визначається номерами розкладу (напр., SCH 5, SCH 10, SCH 40, SCH 80, SCH 160) або в міліметрах. Типові діапазони товщини:
  • Безшовні труби: 0.5 мм до 50 мм
  • Зварні труби: 0.5 мм до 60 мм
  • Труби: 0.5 мм до 10 мм
Товщина стінки впливає на рейтинг тиску та механічну міцність.
2.4 довжина
Труби Hastelloy C276 доступні в стандартних та спеціальних довжинах:
  • Єдина випадкова довжина: 4.8 м до 7.3 м (16 ft до 24 фут)
  • Подвійна випадкова довжина: 11.8 м до 13.7 м (38 ft до 45 фут)
  • Вирізати до довжини: Відповідно до специфікацій клієнтів, як правило, починаючи від 0.5 м до 12 м
2.5 Техніки виробництва
Труби Hastelloy C276 виробляються за допомогою різних методик:
  • Безшовні: Гаряча екструзія або холодний малюнок, забезпечення рівномірної структури та високої міцності.
  • Зварні: Зварювання електричного опору (АКР), Електричне злиття зварювання (EFW), або занурене дугове зварювання (Пила), підходить для більших діаметрів.
  • Сфабрикований: Сформовано з тарілок або простирадла, часто для власних форм або розмірів.
2.6 Оздоблення поверхні
Поверхнева обробка підвищує корозійну стійкість та естетичну привабливість. Поширені обробки включають:
  • Відпалений і маринований: Гладкий, Поверхня без оксиду для підвищеної стійкості до корозії.
  • Полірований: Дзеркальне покриття для естетичних застосувань або вимог до низької фрикції.
  • Млин обробка: Поверхня, що продається, підходить для промислових програм.
  • Покритий: Епоксидні або PTFE покриття для додаткового захисту в конкретних середовищах.
2.7 Оцінка (ASTM/UNS)
Сплав позначається як:
    • ASTM: Hastelloy C276
    • США: N10276
    • Матеріал ні.: 2.4819
    • EN: Nimo16cr15w
    • ГОСТ: Hn65mvu
    • IT: NW 0276
3. Хімічний склад
Хімічний склад Hastelloy C276 є критичним для його виконання. Сплав-це суперфільй на основі нікелю зі значним молібденом, хром, і вміст вольфраму. У наступній таблиці викладено типовий склад:
елемент
Відсоток (%)
Нікель (в)
55.0 – 57.0 (Баланс)
Молібден (пн)
15.0 – 17.0
Хром (CR)
14.5 – 16.5
Залізо (Fe)
4.0 – 7.0
Вольфрам (W)
3.0 – 4.5
Кобальт (Co)
2.5 (макс)
Марганець (MN)
1.0 (макс)
Карбон (C)
0.01 (макс)
Кремній (І)
0.08 (макс)
Фосфор (П)
0.04 (макс)
Сірка (S)
0.03 (макс)
Ванадій (В)
0.35 (макс)
Аналіз складу
  • Нікель (в): Забезпечує стабільну аустенітну структуру та підвищує резистентність до корозій у зменшенні середовища.
  • Молібден (пн): Підвищує стійкість до ямкової та щілинної корозії, особливо в середовищах, що містять хлорид.
  • Хром (CR): Підвищує стійкість до окислення середовищ, такі як азотна кислота.
  • Вольфрам (W): Підвищує стійкість до локалізованої корозії та покращує загальну силу.
  • Низький вуглець (C): Мінімізує опади карбіду під час зварювання, запобігання міжгранулярній корозії.
  • Залізо (Fe): Вартість залишків та механічні властивості, але зберігають низькі, щоб уникнути погіршення резистентності до корозії.
4. Властивості матеріалу
Hastelloy C276 демонструє винятковий механічний, фізичний, та стійкі до корозії властивості, що робить його придатним для вимогливих додатків.
4.1 Механічні властивості
Наступна таблиця узагальнює механічні властивості Hastelloy C276 у відпаленому стані:
Власність
Значення
Міцність на розрив
690 МПа (100 ksi) хв
Межа текучості (0.2% компенсація)
283 МПа (41 ksi) хв
Подовження
40% хв
Твердість (Роквелл Б)
87 макс
Модуль пружності
205 ГПа (29.7 x 10⁶ psi)
  • Міцність на розрив: Гарантує, що сплав може протистояти високим напруженням в агресивних умовах.
  • Межа текучості: Вказує на хорошу пластичність, дозволяючи деформації без перелому.
  • Подовження: Високе подовження забезпечує формуваність та стійкість до крихкої невдачі.
  • Твердість: Помірна твердість дозволяє обробляти, зберігаючи опір зносу.
4.2 Фізичні властивості
Власність
Значення
щільність
8.89 г/см³ (0.321 фунт/в³)
Точка плавлення
1325 - 1370 ° C (2417 - 2500 ° F)
Конкретна теплоємність
427 J/кг · k (0.102 Btu/фунт · ° f)
Теплопровідність
10.2 Вт/м·К (70.6 Btu · в/hr · ft² · ° f)
Електричний опір
1.23 µω · м (740 µω · в)
  • щільність: Відносно високий через вміст нікелю та молібдену, впливаючи на ваги міркувань у дизайні.
  • Точка плавлення: Високий діапазон плавлення забезпечує стабільність у високотемпературних додатках.
  • Теплопровідність: Помірний, підходить для застосувань теплообмінника.
  • Електричний опір: Високий опір робить його менш придатним для електричних застосувань, але ідеально підходить для корозійних компонентів.
4.3 Стійкість до корозії
Hastelloy C276 славиться своєю резистентністю до корозії в широкому діапазоні середовищ:
  • Точкова та щілинна корозія: Виняткова стійкість через високий вміст молібдену та вольфраму, особливо в багатих на хлорид (напр., морська вода, вологі хлорний газ).
  • Корозійне розтріскування під напругою (SCC): Стійкий до SCC у високій температурі, Хлорид, що містять середовища.
  • Окислювальні середовища: Вміст хрому забезпечує стійкість до окислення кислот, як азотна кислота.
  • Зменшення ЗМІ: Нікель і молібдена підвищують продуктивність у зниженні кислот, таких як соляна та сірчана кислота.
  • Міжкристалічна корозія: Низький вміст вуглецю запобігає опадам карбіду, Забезпечення резистентності до корозії у зварених конструкціях.
4.4 Зварюваність
Hastelloy C276 дуже зварюється за допомогою стандартних методик, таких як:
  • Газова вольфрамова дугова зварка (GTAW/TIG)
  • Газове дугове зварювання металу (GMAW/MIG)
  • Дугове зварювання в екранованому металі (SMAW)
Низький вміст вуглецю та резистентність до прикордонних опадів зерна усувають потребу в термічній обробці після запровадження в більшості випадків, що робить його ідеальним для підроблених додатків.
4.5 Оброблюваність
Hastelloy C276 помірно складно машини завдяки своїм тенденціям для загартовування роботою та високою міцністю зсуву. Ключові міркування включають:
  • Інструментарія: Використовуйте карбід або високошвидкісні сталеві інструменти з позитивними кутами граблі.
  • Швидкість різання: Низька до помірної швидкості, щоб мінімізувати генерацію тепла.
  • Охолоджуюча рідина: Адекватний теплоносія для зменшення зносу інструментів та покращення поверхні.
5. Еквівалентні матеріали
Hastelloy C276 часто порівнюється з іншими сплавами на основі нікелю з подібною резистентністю до корозії. У наступній таблиці перераховані еквівалентні або порівнянні матеріали:
сплав
США
Матеріал №.
Ключові характеристики
Hastelloy C276
N10276
2.4819
Універсальна корозійна стійкість, Відмінно як в окислюванні, так і для зменшення носія.
Хастеллой С22
N06022
2.4602
Вища стійкість до окислення середовищ, Трохи краща зварюваність.
Інконель 625
N06625
2.4856
Висока міцність, Хороша резистентність до корозії, але менш ефективно у зниженні кислот.
Монель 400
N04400
2.4360
Відмінно в морській воді, Але обмежена стійкість до кислот порівняно з C276.
сплав 825
N08825
2.4858
Хороша резистентність до корозії, але менш ефективно в важких умовах.
Порівняльний аналіз
  • Hastelloy C276 проти. C22:
    • C276: Краща стійкість до зменшення середовищ (напр., соляна кислота) через більш високий вміст молібдену.
    • C22: Вищий у окислювальних умовах (напр., азотна кислота) і трохи краща зварюваність через нижчий вміст заліза.
    • Додатки: C276 є кращим для універсальних додатків, в той час як C22 використовується у високо окислювальних умовах.
  • Hastelloy C276 проти. Інконель 625:
    • C276: Вища резистентність до корозії в агресивних хімічних умовах.
    • Інконель 625: Більш висока сила та краща стійкість до втоми, підходить для високотемпературних структурних застосувань.
    • Додатки: C276 для хімічної обробки; Інконель 625 Для аерокосмічних та високотемпературних середовищ.
  • Hastelloy C276 проти. Монель 400:
    • C276: Набагато вищі в кислому та хлоридному середовищі.
    • Монель 400: Відмінно в морських та лужних умовах, але не вистачає стійкості до сильних кислот.
    • Додатки: C276 для хімічних рослин; Монель 400 для систем морської та опріснення.
  • Hastelloy C276 проти. сплав 825:
    • C276: Краща стійкість до піттінгу та корозії щілини у важких умовах.
    • сплав 825: Економічно вигідно для менш агресивних умов, але менш універсальний.
    • Додатки: C276 для екстремальних умов; сплав 825 Для помірних корозійних середовищ.
6. Розміри та графіки труб
Труби Hastelloy C276 доступні в широкому діапазоні розмірів та графіків для задоволення різноманітних вимог до застосування. Наступні таблиці містять детальну інформацію про розмір та розклад.
6.1 Номінальні розміри труб (NPS)
NPS (дюймів)
ОД (мм)
Загальний графік
Додатки
1/8
10.3
SCH 10, 40, 80
Хімічні лінії малого діаметру
1/2
21.3
SCH 10, 40, 80, 160
Труби для процесу, теплообмінники
1
33.4
SCH 10, 40, 80, 160
Загальна хімічна обробка
2
60.3
SCH 10, 40, 80, 160
Системи контролю забруднення
4
114.3
SCH 10, 40, 80
Лінії процесів великого діаметру
12
323.8
SCH 10, 40, 80
Очищення промислових відходів
24
609.6
SCH 10, 40
Масштабні хімічні реактори
6.2 Товщина стін за графіком
розклад
Товщина стінки (мм)
Для NPS 1 ” (33.4 мм від)
Номінальний тиск (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 Обчислення ваги труби
Вага труб Hastelloy C276 можна обчислити за допомогою формули:
Де:
  • = Зовнішній діаметр (мм)
  • WT = Товщина стінки (мм)
  • Щільність = 8.89 г/см³

Приклад розрахунку: Для 2 -дюймової NPS (60.3 мм від) труба з Sch 40 (4.55 мм мас.):

7. Застосування труб Hastelloy C276
Труби Hastelloy C276 використовуються в галузях, що потребують високої стійкості до корозії та надійності. Основні програми включають:
  • Хімічна обробка: Реактори, теплообмінники, і трубопроводи для обробки кислот (соляний, сірчаний, азотний).
  • Контроль забруднення: Системи пульфуризації димового газу, скрубери, і вкладиші стека.
  • Целюлоза і папір: Дайджестери та відбілювачі рослини.
  • Морська техніка: Трубопроводи з морською водою та обладнанням для буріння нафти на офшор.
  • Фармацевтичні препарати: Трубопроводи для стерильних та корозійних процесів.
  • Нафта і газ: Кислий газовий свердловини та обладнання, що піддаються сульфіду водню.
  • Переробка відходів: Трубопроводи для поводження з корозійними відходами.
8. Науковий аналіз та порівняння
8.1 Порівняння резистентності до корозії
У наступній таблиці порівнюється корозійна стійкість Hastelloy C276 з іншими сплавами в різних умовах:
Навколишнє середовище
Hastelloy C276
Хастеллой С22
Інконель 625
Монель 400
сплав 825
Соляна кислота (10%)
Чудово
добре
Помірний
Бідний
Помірний
Сірчана кислота (50%)
Чудово
Чудово
добре
Бідний
добре
Азотна кислота (65%)
добре
Чудово
добре
Бідний
Помірний
Морська вода (Хлориди)
Чудово
Чудово
добре
Чудово
добре
Опір (Деревина*)
45
47
40
26
31
*Деревина (Еквівалентне число опору піттінгу) = %CR + 3.3 × %Мо + 16 × %n
8.2 Порівняння механічних властивостей
сплав
Міцність на розрив (МПа)
Межа текучості (МПа)
Подовження (%)
Hastelloy C276
690
283
40
Хастеллой С22
690
310
45
Інконель 625
830
415
30
Монель 400
550
240
40
сплав 825
590
220
30
8.3 Аналіз витрат
Hastelloy C276 - це преміальний сплав, з цінами від $40 щоб $60 за кг, залежно від ринкових умов та технічних характеристик. Порівняно з іншими сплавами:
  • Хастеллой С22: Трохи більша вартість за рахунок посилених властивостей.
  • Інконель 625: Порівнянна вартість, але менш універсальна в хімічних умовах.
  • Монель 400: Менші витрати, але обмежені програми.
  • сплав 825: Більш економічно вигідні, але менш стійкі в екстремальних умовах.
8.4 Кейс-стаді: Хімічна обробка реактора
Хімічний переробний завод використовував труби Hastelloy C276 в реакторі 20% соляна кислота при 80 ° C. Протягом п'яти років, Труби показали незначну корозію (0.01 мм/рік), Порівняно з нержавіючої сталі 316L, що не вдалося протягом шести місяців (корозія: 1.2 мм/рік). Це демонструє чудову продуктивність C276 у зменшенні середовища.
9. Висновок
Hastelloy C276 Лепкова сталева труба-це високоефективний матеріал, призначений для надзвичайної стійкості до корозії та механічної надійності. Його унікальний хімічний склад, з високим нікелем, молібден, і вміст хрому, забезпечує універсальність як в окислювальних, так і в зменшенні середовища. Низький вміст вуглецю сплаву та резистентність до прикордонних опадів зерна роблять його ідеальним для зварених застосувань без термічної обробки після запилу.
Порівняно з еквівалентними матеріалами, такими як Hastelloy C22, Інконель 625, Монель 400, і сплав 825, Hastelloy C276 пропонує збалансовану комбінацію резистентності до корозії, механічна міцність, і зварюваність, що робить його кращим вибором для хімічної обробки, контроль забруднення, і морські програми. Його доступність у різних розмірах, розклади, і поверхнева обробка ще більше підвищує його пристосованість.
Міткою під:

Ви повинні бути увійти в систему щоб залишити коментар.