Visão geral das ligas da série Hastelloy B
As ligas da série Hastelloy B são um ramo importante das ligas resistentes à corrosão de Hastelloy. Eles pertencem a ligas de níquel-politdênio e são materiais metálicos resistentes à corrosão por ácidos fortes redutores (como o ácido clorídrico). São descritos o histórico de desenvolvimento, composição química, propriedades mecânicas, estabilidade térmica, resistência à corrosão e campo de aplicação das ligas da série Hastelloy B.
At present, nickel-molybdenum alloys have developed from the first generation Hastelloy B to the second generation Hastelloy B. Hastelloy B-2 to the third generation Hastelloy B-3, Nimofer6629-alloy B-4, Nimofer6224-alloy B -10. A liga de terceira geração tem as vantagens de resistência à corrosão, estabilidade térmica, processamento e formação de soldabilidade. A liga de terceira geração é superior a seus antecessores em muitos aspectos, como resistência à corrosão, estabilidade térmica, processamento e formação e soldagem. Devido ao desempenho insuficiente do processamento de Hastelloy B -2, ele se retirou gradualmente do mercado.
As ligas da série Hastelloy B têm uma estrutura de treliça cúbica centrada na face; Somente quando sua organização é pura o suficiente e a estrutura cristalina correta pode obter a melhor resistência à corrosão. Porque as ligas precoces de Hastelloy, como Hastelloy B e Hastelloy C, precisam ser totalmente recozidas (ou seja, tratamento de solução) após a soldagem. Caso contrário, a resistência à corrosão da zona afetada pelo calor da solda será bastante reduzida, e a soldagem é um processo necessário para a produção da maioria dos recipientes, de modo que as primeiras ligas de Hastelloy serão gradualmente melhoradas ou eliminadas. Com base no progresso metalúrgico (como a aplicação da tecnologia de refino de rengregação de descarburização de oxigênio em argônio), o foco da melhoria das ligas da série Hastelloy B é controlar o carbono e o silício em um nível muito baixo, melhorar o desempenho da zona de soldagem e garantir que a zona de soldagem tenha a mesma resistência à corrosão que o sub -substrato. Dessa maneira, as ligas de níquel-politdenum apareceram sucessivamente, como Hastelloy B -2, Hastelloy B -3 e nimofer 6629- aloyb -4. Hastelloy B -2 liga resolve o problema da diminuição do desempenho na zona de solda até certo ponto; Hastelloy B -3 resolve o problema da precipitação fácil de Hastelloy B -2. Hastelloy B -3 resolve a desvantagem de Hastelloy B -2 Essa fase de endurecimento é fácil de precipitar e melhora bastante o desempenho de processamento a frio e a quente. A Tabela 1 lista a comparação de graus comerciais e graus padrão (códigos).
1. Liga de níquel-politdênio
1,1 liga Hastelloy B
Liga deformada por Hastelloy B (UNS No. N10001, composição nominal Ni -28 Mo -5 Fe -0. Devido ao alto teor de molibdênio, ele possui alta resistência à corrosão e é particularmente adequada para lidar com ácidos fortes redutores. O principal problema da liga Hastelloy B é que a zona afetada pelo calor (HAZ) após a soldagem é sempre precipitada por precipitados de segunda fase; Tais precipitados reduzem bastante a resistência à corrosão da estrutura soldada. Portanto, a Hastelloy B não é adequada para uso direto no estado pós-soldado, porque a capacidade de corrosão intergranular do meio só pode ser usada no estado de solução sólida.
A temperatura de tratamento de solução sólida é alta e o processo é complicado, o que é difícil de alcançar para algumas peças e equipamentos; portanto, o uso de Hastelloy B é limitado. Portanto, a Hastelloy B não é mais usada para soldagem, não é mais usada como uma liga resistente à corrosão e é classificada como uma liga resistente ao calor.
Em aplicações precoces de alta temperatura, embora a Hastelloy B tenha as características de alta resistência de escoamento e baixo coeficiente de expansão térmica em altas temperaturas (até 1095 graus), é limitado ao uso em temperaturas mais baixas (650 graus) devido à sua baixa resistência a oxidação. É usado principalmente em turbinas a vapor antigas e motores de foguete. Agora foi substituído pela liga de alta temperatura de alta temperatura, Haynes242TM. Nas aplicações precoces resistentes à corrosão química, a liga Hastelloy B foi estritamente limitada à redução de ácidos devido à falta de cromo.
1.2 Hastelloy B -2 liga
Na década de 1970, para melhorar a sensibilidade à corrosão intergranular da liga Hastelloy B, a segunda geração de Hastelloy B -2 (doravante referida como liga b -2) foi desenvolvida reduzindo o conteúdo de carbono, silício e ferro. Reduzir o teor de carbono e silício pode reduzir significativamente a taxa de precipitação e a quantidade de carboneto de molibdênio e níquel-politdênio compostos intermetálicos precipitados na solda e na zona afetada pelo calor, reduzindo muito a resistência a serem solitadas na corrosão, a resistência a seriedade muito boa, a resistência a seriedade muito boa, a resistência a seriedade muito boa, que ela tem uma corrosão muito boa, a resistência à corrosão muito boa, que tem uma corrosão muito boa, mesmo que a corrosão seja muito boa, a corrosão muito boa, a resistência à corrosão muito boa, que ela tem uma corrosão muito boa, a resistência a seriedade muito boa, que ela tem uma corrosão muito boa, a resistência a seriedade muito boa, que ela tem uma corrosão muito boa, a resistência à corrosão muito boa.
Embora os vasos soldados de liga B -2 não exijam tratamento térmico pós-soldado sob determinadas condições da mídia, esse fato não resolve o problema porque outras operações e certas situações requerem tratamento da solução, o que é necessário e benéfico; Os fatores relevantes são os seguintes.
(1) B -2 liga deve ser tratada de solução após o trabalho a quente.
(2) O tratamento da solução é frequentemente necessário após a formação de frio para restaurar a plasticidade e reduzir a dureza. A experiência em campo mostra que, se a deformação a frio for inferior a 7% do alongamento externo da fibra, geralmente não é necessário o recozimento.
(3) O tratamento da solução de materiais formados a frio pode reduzir a possibilidade de fragilização da zona afetada pelo calor (HAZ) causada pela soldagem dos ciclos térmicos.
(4) o tratamento da solução pode reduzir o estresse residual; O estresse residual é um fator importante na formação de rachaduras na corrosão do estresse (SCC). Embora a rachadura na corrosão do estresse não seja geralmente um problema para a liga B -2, a experiência mostrou que a presença de deformação a frio significativa em certos ambientes aumenta a suscetibilidade ao estresse por quebra de corrosão. Da mesma forma, a experiência de campo mostrou que a deformação de partes tratadas com solução maior que cerca de 7% do alongamento externo da fibra reduzirá a suscetibilidade ao SCC.
(5) O tratamento da solução pode melhorar a resistência à corrosão da zona de fusão de solda e da zona afetada pelo calor.
Embora B -2 liga tenha uma boa estabilidade térmica e não seja tão boa quanto a liga Hastelloy B na fabricação, B -2 liga é uma liga binária pura próxima a Ni-Mo. Se permanecer na zona de sensibilização de temperatura média do grau 538-870 por um curto período de tempo, os compostos intermetálicos ni4mo ( -fase) também serão rapidamente precipitados, fazendo com que a ductilidade da liga caia acentuadamente, dificultando o processo e a forma. A fase 4MO pode causar rachaduras durante o trabalho a quente (forjamento, rolagem a quente), rachaduras durante o tratamento da solução, rachadura de corrosão por estresse e fragilização na zona afetada pelo calor da soldagem, fazendo com que a liga B -2 tivesse características frágeis de temperatura média. Portanto, a liga B -2 tem melhor estabilidade térmica que os substitutos da liga Hastelloy B -3.
1.3 Hastelloy B -3 liga
Hastelloy B -3 (doravante referido como B -3) liga é uma liga de níquel-molibdênio de terceira geração que foi lançada no mercado nos anos 90 e patenteada em 2003. É uma versão atualizada de B -2}. É a única liga de níquel-politdênio amplamente utilizada no mercado.
A maior vantagem da liga B -3 sobre B -2 liga é que ela pode manter uma boa ductilidade, mesmo após a curta exposição à temperatura média. Although short exposure to medium temperature is often encountered in manufacturing-related heat treatment processes, and even very short exposure to temperatures such as 700 degree can cause severe embrittlement of B-2 alloy, B-3 alloy will not embrittle for a period of time up to several hours, showing significant resistance to such embrittlement, which greatly promotes the ability of the alloy to be processed into complex parts (such as head formação). Isso se deve à otimização especial da composição da liga b -3, que diminui a reação de precipitação na zona de temperatura média (600-800} grau) para formar a fase intermetálica de ni3Mo (fase). A estabilidade térmica da liga B -3 na zona de temperatura média é muito melhor que a da liga B -2, que melhora bastante o desempenho do processamento a quente e tem melhores propriedades de formação e soldagem.
As propriedades uniformes de corrosão de B -3 liga são as mesmas que as de B -2. A liga B -3 melhorou bastante a resistência a corrosão, rachaduras por corrosão do estresse, corrosão da faca e rachaduras na corrosão da zona afetadas pelo calor em comparação com B -2. Como em B -2 liga, B -3 não é recomendado para uso em ácidos com sais de ferro ou cobre, pois isso pode levar à rápida falha de corrosão da liga.
Quando o ácido clorídrico entra em contato com ferro e cobre, ele reage quimicamente com eles para formar sais férrico e divalente de cobre.
Como a liga B -3 é menos propensa a precipitar fases intermetálicas deletérios a temperaturas moderadas, essa estabilidade térmica aprimorada resulta em maior ductilidade do que B -2 liga em todos os tipos de ciclos térmicos, minimizando os problemas encontrados em B {2}} Portanto, a liga b -3 é adequada para todos os aplicativos que anteriormente exigiam o uso de liga b -2 e podem ser usados diretamente na condição soldada.
