
1. Giới thiệu về hợp kim C276 Hastelloy
Hastelloy C276, Vì vậy, được biết đến như chúng tôi N10276 hoặc tài liệu không.. 2.4819, là một siêu hợp chất nhiễm trùng niken-molybdenum với các bổ sung vonfram, được thiết kế cho khả năng chống ăn mòn đặc biệt trong môi trường nghiêm trọng. Được phát triển bởi Haynes International, Nó được coi là một trong những hợp kim chống ăn mòn đa năng nhất hiện có. Thành phần hóa học độc đáo của nó cho phép nó chịu được môi trường hóa học tích cực, bao gồm các điều kiện oxy hóa và giảm, làm cho nó trở thành một vật liệu ưa thích trong các ngành công nghiệp như xử lý hóa học, Kiểm soát ô nhiễm, Sản xuất bột giấy và giấy, và kỹ thuật hàng hải.
Hàm lượng carbon thấp của hợp kim giảm thiểu kết tủa cacbua trong quá trình hàn, Đảm bảo rằng khả năng chống ăn mòn được duy trì trong các cấu trúc sợi dây. Khả năng chống rỗ của nó, đường nứt ăn mòn, và sự ăn mòn căng thẳng làm tăng thêm sự phù hợp của nó đối với các ứng dụng khắc nghiệt. Hastelloy C276 có sẵn dưới nhiều hình thức khác nhau, bao gồm các đường ống liền mạch và hàn, ống, Tờ, Tấm, thanh, và phụ kiện, với các đường ống là một thành phần quan trọng trong nhiều hệ thống công nghiệp.
Phân tích này tập trung vào các ống thép hợp kim C276 Hastelloy, chi tiết thông số kỹ thuật của họ, của cải, và ứng dụng, với một so sánh khoa học với các vật liệu tương đương và sự cố toàn diện về kích thước và tiêu chuẩn đường ống.
2. Thông số kỹ thuật của ống thép hợp kim C276 Hastelloy
2.1 Tiêu chuẩn
Đường ống Hastelloy C276 được sản xuất theo một số tiêu chuẩn quốc tế để đảm bảo chất lượng và khả năng tương thích. Các tiêu chuẩn chính bao gồm:
-
ASTM B622: Ống và ống hợp kim niken và ống niken liền mạch
-
ASTM B619: Hàn ống niken và niken-cobalt
-
ASTM B626: Tube Niken và Niken-Cobalt
-
ASME SB622: Ống và ống hợp kim niken và ống niken liền mạch
-
ASME SB619: Hàn ống niken và niken-cobalt
-
TỪ 17751: Niken và Niken Alloy liền mạch và hàn
-
TIÊU CHUẨN ISO 6207: Các ống hợp kim niken và niken liền mạch
-
Vdtüv 400/12.98: Đặc điểm kỹ thuật vật liệu cho hợp kim niken
Các tiêu chuẩn này đảm bảo rằng các ống Hastelloy C276 đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt đối với thành phần hóa học, tính chất cơ học, và dung sai kích thước.
2.2 Đường kính ngoài (OD)
Đường kính ngoài của đường ống Hastelloy C276 khác nhau tùy thuộc vào quy trình ứng dụng và sản xuất. Phạm vi OD phổ biến bao gồm:
-
Ống liền mạch: 1/8" (3.175 mm) đến 24 ” (609.6 mm)
-
Ống hàn: Lên đến 150 ” (3810 mm) cho các đường ống có đường kính lớn
-
Ống: 1/16" (1.59 mm) đến 4 ” (101.6 mm)
Đường kính tùy chỉnh có sẵn dựa trên các yêu cầu dự án cụ thể.
2.3 Bức tường dày
Độ dày của tường được chỉ định bởi các số lịch trình (ví dụ., SCH 5, SCH 10, SCH 40, SCH 80, SCH 160) hoặc tính bằng milimet. Phạm vi độ dày điển hình là:
-
Ống liền mạch: 0.5 mm đến 50 mm
-
Ống hàn: 0.5 mm đến 60 mm
-
Ống: 0.5 mm đến 10 mm
Độ dày của tường ảnh hưởng đến xếp hạng áp suất của đường ống và sức mạnh cơ học.
2.4 Chiều dài
Đường ống Hastelloy C276 có sẵn trong các độ dài tiêu chuẩn và tùy chỉnh:
-
Chiều dài ngẫu nhiên đơn: 4.8 m to 7.3 m (16 ft để 24 ft)
-
Double Chiều dài ngẫu nhiên: 11.8 m to 13.7 m (38 ft để 45 ft)
-
Chiều dài: Theo thông số kỹ thuật của khách hàng, thường từ 0.5 m to 12 m
2.5 Kỹ thuật sản xuất
Các đường ống Hastelloy C276 được sản xuất bằng các kỹ thuật khác nhau:
-
liền mạch: Nóng đùn hoặc vẽ lạnh, Đảm bảo cấu trúc đồng nhất và cường độ cao.
-
hàn: Hàn điện trở (Acre), Hàn điện tổng hợp điện (EFW), hoặc hàn hồ quang ngập nước (CÁI CƯA), Thích hợp cho đường kính lớn hơn.
-
Bịa đặt: Được hình thành từ các tấm hoặc tấm, Thường cho các hình dạng hoặc kích thước tùy chỉnh.
2.6 Hoàn thiện bề mặt
Hoàn thiện bề mặt tăng cường khả năng chống ăn mòn đường ống và sự hấp dẫn thẩm mỹ. Kết thúc phổ biến bao gồm:
-
Ăn và ngâm: Trơn tru, Bề mặt không có oxit để tăng cường chống ăn mòn.
-
đánh bóng: Kết thúc giống như gương cho các ứng dụng thẩm mỹ hoặc yêu cầu ma sát thấp.
-
Hoàn thiện nhà máy: Bề mặt được sản xuất, Thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp.
-
Tráng: Lớp phủ epoxy hoặc ptfe để bảo vệ bổ sung trong các môi trường cụ thể.
2.7 Cấp (ASTM/UNS)
Hợp kim được chỉ định là:
-
-
ASTM: Hastelloy C276
-
CHÚNG TA: N10276
-
Tài liệu không.: 2.4819
-
TRONG: NIMO16CR15W
-
GOST: Hn65mvu
-
CNTT: Tây Bắc 0276
-
3. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của Hastelloy C276 rất quan trọng đối với hiệu suất của nó. Hợp kim là một siêu hợp sản dựa trên niken với molybdenum đáng kể, crom, và nội dung vonfram. Bảng sau đây phác thảo thành phần điển hình:
Yếu tố
|
Tỷ lệ phần trăm (%)
|
---|---|
Niken (TRONG)
|
55.0 – 57.0 (Cân)
|
Molypden (Mo)
|
15.0 – 17.0
|
crom (CR)
|
14.5 – 16.5
|
Sắt (Fe)
|
4.0 – 7.0
|
vonfram (W)
|
3.0 – 4.5
|
coban (có)
|
2.5 (tối đa)
|
Mangan (MN)
|
1.0 (tối đa)
|
Carbon (C)
|
0.01 (tối đa)
|
Silicon (Và)
|
0.08 (tối đa)
|
Phốt pho (P)
|
0.04 (tối đa)
|
lưu huỳnh (S)
|
0.03 (tối đa)
|
Vanađi (V.)
|
0.35 (tối đa)
|
Phân tích thành phần
-
Niken (TRONG): Cung cấp một cấu trúc austenitic ổn định và tăng cường khả năng chống ăn mòn trong việc giảm môi trường.
-
Molypden (Mo): Cải thiện khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở, đặc biệt trong môi trường chứa clorua.
-
crom (CR): Tăng cường khả năng chống oxy hóa phương tiện oxy hóa, chẳng hạn như axit nitric.
-
vonfram (W): Tăng khả năng chống ăn mòn cục bộ và cải thiện sức mạnh tổng thể.
-
Carbon thấp (C): Giảm thiểu lượng mưa cacbua trong quá trình hàn, ngăn chặn sự ăn mòn giữa các hạt.
-
Sắt (Fe): Cân bằng chi phí và tính chất cơ học nhưng giữ thấp để tránh làm tổn hại đến khả năng chống ăn mòn.
4. Thuộc tính vật liệu
Hastelloy C276 thể hiện cơ học đặc biệt, thuộc vật chất, và các đặc tính chống ăn mòn, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
4.1 Tính chất cơ học
Bảng sau đây tóm tắt các tính chất cơ học của Hastelloy C276 trong điều kiện ủ:
Tài sản
|
Giá trị
|
---|---|
Sức căng
|
690 MPa (100 ksi) phút
|
Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại)
|
283 MPa (41 ksi) phút
|
Độ giãn dài
|
40% phút
|
Độ cứng (Rockwell B)
|
87 tối đa
|
Mô đun đàn hồi
|
205 GPa (29.7 x 10⁶ psi)
|
-
Sức căng: Đảm bảo hợp kim có thể chịu được sự căng thẳng cao trong môi trường tích cực.
-
Sức mạnh năng suất: Chỉ ra độ dẻo tốt, cho phép biến dạng mà không bị gãy.
-
Độ giãn dài: Độ giãn dài cao đảm bảo khả năng định dạng và khả năng chống lại thất bại giòn.
-
Độ cứng: Độ cứng vừa phải cho phép gia công trong khi duy trì khả năng chống mài mòn.
4.2 Tính chất vật lý
Tài sản
|
Giá trị
|
---|---|
Tỉ trọng
|
8.89 g/cm³ (0.321 lb/in³)
|
Độ nóng chảy
|
1325 - 1370 ° C. (2417 - 2500 ° F.)
|
Khả năng nhiệt riêng
|
427 J/kg · k (0.102 BTU/lb · ° f)
|
Dẫn nhiệt
|
10.2 W/m·K (70.6 Btu · in/giờ · ft² · ° f)
|
Điện trở suất
|
1.23 Tiết · m (740 Tiết · in)
|
-
Tỉ trọng: Tương đối cao do hàm lượng niken và molybden, ảnh hưởng đến việc xem xét cân nặng trong thiết kế.
-
Độ nóng chảy: Phạm vi nóng chảy cao đảm bảo sự ổn định trong các ứng dụng nhiệt độ cao.
-
Dẫn nhiệt: Vừa phải, Thích hợp cho các ứng dụng trao đổi nhiệt.
-
Điện trở suất: Điện trở suất cao làm cho nó ít phù hợp hơn cho các ứng dụng điện nhưng lý tưởng cho các thành phần chống ăn mòn.
4.3 Chống ăn mòn
Hastelloy C276 nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn trong một loạt các môi trường:
-
Ăn mòn rỗ và kẽ hở: Kháng đặc biệt do hàm lượng molypden và vonfram cao, đặc biệt trong môi trường giàu clorua (ví dụ., nước biển, khí clo ướt).
-
Ăn mòn ứng suất nứt (SCC): Chống lại SCC ở nhiệt độ cao, Môi trường chứa clorua.
-
Phương tiện oxy hóa: Hàm lượng crom cung cấp khả năng chống oxy hóa axit như axit nitric.
-
Giảm phương tiện truyền thông: Niken và Molybden tăng cường hiệu suất trong việc giảm các axit như hydrochloric và axit sunfuric.
-
Sự ăn mòn liên vùng: Hàm lượng carbon thấp ngăn chặn lượng mưa cacbua, đảm bảo khả năng chống ăn mòn trong các cấu trúc hàn.
4.4 Tính hàn
Hastelloy C276 có khả năng hàn rất cao bằng cách sử dụng các kỹ thuật tiêu chuẩn như:
-
Hàn hồ quang vonfram khí (GTAW/TIG)
-
Hàn hồ quang kim loại khí (GMAW/MIG)
-
Hàn hồ quang kim loại được bảo vệ (SMAW)
Hàm lượng carbon thấp và khả năng chống kết tủa ranh giới hạt loại bỏ sự cần thiết phải xử lý nhiệt sau chiến binh trong hầu hết các trường hợp, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng được gắn như.
4.5 Khả năng gia công
Hastelloy C276 rất khó khăn để máy. Cân nhắc chính bao gồm:
-
Dụng cụ: Sử dụng các dụng cụ bằng thép hoặc thép tốc độ cao với các góc cào dương.
-
Tốc độ cắt: Tốc độ thấp đến trung bình để giảm thiểu việc tạo nhiệt.
-
Chất làm mát: Chất làm mát đầy đủ để giảm hao mòn công cụ và cải thiện hoàn thiện bề mặt.
5. Vật liệu tương đương
Hastelloy C276 thường được so sánh với các hợp kim dựa trên niken khác với khả năng chống ăn mòn tương tự. Bảng sau liệt kê các vật liệu tương đương hoặc có thể so sánh:
hợp kim
|
CHÚNG TA
|
Vật liệu số.
|
Các tính năng chính
|
---|---|---|---|
Hastelloy C276
|
N10276
|
2.4819
|
Kháng ăn mòn đa năng, xuất sắc trong cả môi trường oxy hóa và giảm.
|
Hastelloy C22
|
N06022
|
2.4602
|
Khả năng chống oxy hóa vượt trội so với môi trường oxy hóa, Khả năng hàn tốt hơn một chút.
|
Inconel 625
|
N06625
|
2.4856
|
Cường độ cao, Kháng ăn mòn tốt, nhưng ít hiệu quả hơn trong việc giảm axit.
|
Monel 400
|
N04400
|
2.4360
|
Tuyệt vời trong nước biển, Nhưng khả năng kháng axit hạn chế so với C276.
|
hợp kim 825
|
N08825
|
2.4858
|
Kháng ăn mòn tốt, Nhưng ít hiệu quả hơn trong môi trường nghiêm trọng.
|
Phân tích so sánh
-
Hastelloy C276 vs. C22:
-
C276: Khả năng chống lại môi trường tốt hơn (ví dụ., Axit clohydric) Do hàm lượng molybden cao hơn.
-
C22: Vượt trội trong môi trường oxy hóa (ví dụ., axit nitric) và khả năng hàn tốt hơn một chút do hàm lượng sắt thấp hơn.
-
Ứng dụng: C276 được ưu tiên cho các ứng dụng đa năng, Trong khi C22 được sử dụng trong điều kiện oxy hóa cao.
-
-
Hastelloy C276 vs. Inconel 625:
-
C276: Kháng ăn mòn vượt trội trong môi trường hóa học tích cực.
-
Inconel 625: Sức mạnh cao hơn và sức đề kháng mệt mỏi tốt hơn, Thích hợp cho các ứng dụng cấu trúc nhiệt độ cao.
-
Ứng dụng: C276 để xử lý hóa học; Inconel 625 Đối với môi trường hàng không vũ trụ và nhiệt độ cao.
-
-
Hastelloy C276 vs. Monel 400:
-
C276: Vượt trội hơn nhiều trong môi trường axit và clorua.
-
Monel 400: Tuyệt vời trong điều kiện nước biển và kiềm nhưng thiếu khả năng chống lại axit mạnh.
-
Ứng dụng: C276 cho các nhà máy hóa học; Monel 400 Đối với hệ thống biển và khử mặn.
-
-
Hastelloy C276 vs. hợp kim 825:
-
C276: Khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở tốt hơn trong môi trường nghiêm trọng.
-
hợp kim 825: Hiệu quả về chi phí cho các điều kiện ít tích cực hơn nhưng ít linh hoạt hơn.
-
Ứng dụng: C276 cho điều kiện khắc nghiệt; hợp kim 825 Đối với môi trường ăn mòn vừa phải.
-
6. Kích thước và lịch trình ống
Các đường ống Hastelloy C276 có sẵn trong một loạt các kích cỡ và lịch trình để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng đa dạng. Các bảng sau cung cấp kích thước chi tiết và thông tin lịch trình.
6.1 Kích thước ống danh nghĩa (NPS)
NPS (inch)
|
OD (mm)
|
Lịch trình chung
|
Ứng dụng
|
---|---|---|---|
1/8
|
10.3
|
SCH 10, 40, 80
|
Các dòng hóa học đường kính nhỏ
|
1/2
|
21.3
|
SCH 10, 40, 80, 160
|
Quá trình đường ống, trao đổi nhiệt
|
1
|
33.4
|
SCH 10, 40, 80, 160
|
Xử lý hóa học nói chung
|
2
|
60.3
|
SCH 10, 40, 80, 160
|
Hệ thống kiểm soát ô nhiễm
|
4
|
114.3
|
SCH 10, 40, 80
|
Các dòng quá trình đường kính lớn
|
12
|
323.8
|
SCH 10, 40, 80
|
Xử lý chất thải công nghiệp
|
24
|
609.6
|
SCH 10, 40
|
Lò phản ứng hóa học quy mô lớn
|
6.2 Độ dày của tường theo lịch trình
Lịch trình
|
Bức tường dày (mm)
Dành cho NPS 1 ” (33.4 mm từ)
|
Đánh giá áp suất (tâm thần)
|
---|---|---|
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 Tính toán trọng lượng đường ống
Trọng lượng của đường ống Hastelloy C276 có thể được tính bằng cách sử dụng công thức:

Ở đâu:
-
Của = đường kính ngoài (mm)
-
Wt = độ dày tường (mm)
-
Mật độ = 8.89 g/cm³
Ví dụ tính toán: Cho một NP 2 ” (60.3 mm từ) Ống với Sch 40 (4.55 mm wt):

7. Ứng dụng của đường ống Hastelloy C276
Các đường ống Hastelloy C276 được sử dụng trong các ngành cần có khả năng chống ăn mòn và độ tin cậy cao. Các ứng dụng chính bao gồm:
-
Xử lý hóa học: Lò phản ứng, trao đổi nhiệt, và đường ống để xử lý axit (Hydrochloric, lưu huỳnh, nitric).
-
Kiểm soát ô nhiễm: Hệ thống khử lưu huỳnh khí thải, máy lọc máu, và xếp lớp lót.
-
Bột giấy và giấy: Người tiêu hóa và thuốc tẩy.
-
Kỹ thuật hàng hải: Đường ống nước biển và thiết bị khoan dầu ngoài khơi.
-
Dược phẩm: Đường ống cho các quá trình vô trùng và ăn mòn.
-
Dầu khí: Các giếng và thiết bị của Sour Gas tiếp xúc với hydro sunfua.
-
Xử lý chất thải: Đường ống để xử lý các luồng chất thải ăn mòn.
8. Phân tích và so sánh khoa học
8.1 So sánh kháng ăn mòn
Bảng sau đây so sánh khả năng chống ăn mòn của Hastelloy C276 với các hợp kim khác trong các môi trường khác nhau:
Môi trường
|
Hastelloy C276
|
Hastelloy C22
|
Inconel 625
|
Monel 400
|
hợp kim 825
|
---|---|---|---|---|---|
Axit clohydric (10%)
|
Xuất sắc
|
Tốt
|
Vừa phải
|
Nghèo
|
Vừa phải
|
Axit sunfuric (50%)
|
Xuất sắc
|
Xuất sắc
|
Tốt
|
Nghèo
|
Tốt
|
Axit nitric (65%)
|
Tốt
|
Xuất sắc
|
Tốt
|
Nghèo
|
Vừa phải
|
Nước biển (Clorua)
|
Xuất sắc
|
Xuất sắc
|
Tốt
|
Xuất sắc
|
Tốt
|
Kháng chiến (Gỗ*)
|
45
|
47
|
40
|
26
|
31
|
*Gỗ (Số lượng kháng tương đương) = %Cr + 3.3 × %MO + 16 × %n
8.2 So sánh tài sản cơ học
hợp kim
|
Sức căng (MPa)
|
Sức mạnh năng suất (MPa)
|
Độ giãn dài (%)
|
---|---|---|---|
Hastelloy C276
|
690
|
283
|
40
|
Hastelloy C22
|
690
|
310
|
45
|
Inconel 625
|
830
|
415
|
30
|
Monel 400
|
550
|
240
|
40
|
hợp kim 825
|
590
|
220
|
30
|
8.3 Phân tích chi phí
Hastelloy C276 là hợp kim cao cấp, với giá từ $40 đến $60 mỗi kg, Tùy thuộc vào điều kiện thị trường và thông số kỹ thuật. So với các hợp kim khác:
-
Hastelloy C22: Chi phí cao hơn một chút do các tài sản nâng cao.
-
Inconel 625: Chi phí tương đương nhưng ít linh hoạt hơn trong môi trường hóa học.
-
Monel 400: Chi phí thấp hơn nhưng các ứng dụng hạn chế.
-
hợp kim 825: Hiệu quả chi phí hơn nhưng ít kháng thuốc hơn trong điều kiện khắc nghiệt.
8.4 Nghiên cứu điển hình: Lò phản ứng xử lý hóa học
Một nhà máy chế biến hóa học đã sử dụng ống Hastelloy C276 trong lò phản ứng tiếp xúc với 20% axit clohydric ở 80 ° C. Hơn năm năm, Các đường ống cho thấy sự ăn mòn không đáng kể (0.01 mm/năm), so với thép không gỉ 316L, thất bại trong vòng sáu tháng (Tốc độ ăn mòn: 1.2 mm/năm). Điều này thể hiện hiệu suất vượt trội của C276 trong việc giảm môi trường.
9. Phần kết luận
Đường ống thép hợp kim Hastelloy C276 là vật liệu hiệu suất cao được thiết kế cho khả năng chống ăn mòn cực độ và độ tin cậy cơ học. Thành phần hóa học độc đáo của nó, với niken cao, molypden, và hàm lượng crom, Đảm bảo tính linh hoạt trong cả môi trường oxy hóa và giảm. Hàm lượng carbon thấp của hợp kim và khả năng chống kết tủa biên hạt làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng hàn mà không cần xử lý nhiệt sau chiến binh.
So với các vật liệu tương đương như Hastelloy C22, Inconel 625, Monel 400, và hợp kim 825, Hastelloy C276 cung cấp sự kết hợp cân bằng của khả năng chống ăn mòn, sức mạnh cơ học, và khả năng hàn, làm cho nó trở thành lựa chọn ưa thích để xử lý hóa học, Kiểm soát ô nhiễm, và ứng dụng hàng hải. Tính khả dụng của nó trong các kích cỡ khác nhau, lịch trình, và hoàn thiện bề mặt giúp tăng cường khả năng thích ứng của nó.
Bạn phải đăng nhập để gửi bình luận.