UNS N10276, visuotinai žinomas kaip Hastelloy C276, yra geriausias nikelio lydinys ir pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai. Nors pagrindinė jo savybė yra atspari viskam, nuo oksiduojančių iki reduktorių, jo kietumas yra vienodai svarbus jo veikimui. Šiame tinklaraštyje gilinamasi į tikslią Hastelloy C276 cheminę sudėtį ir jo stiprumą bei kietumą.
UNS N10276 Cheminė sudėtis
Hastelloy C276 savybės yra tiesioginis jo cheminės sudėties rezultatas, kaip apibrėžta standartuose ASTM B574. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos pagrindinės kompozicijos.
|
Elementas |
Turinys (%) |
Funkcijos |
|
Nikelis (Ni). |
Balansas |
Suteikia pagrindinę austenitinę (-centre kubinę) matricą, užtikrinančią būdingą lankstumą ir tvirtumą. |
|
Molibdenas (Mo). |
15.0 - 17.0 |
Pirminis kieto tirpalo stipriklis. Molibdeno atomai, būdami didesni už nikelio atomus, sukuria didelį gardelės įtempimą, drastiškai padidindami stiprumą ir kietumą. Jis taip pat suteikia puikų atsparumą redukuojančioms rūgštims ir duobių / plyšių korozijai. |
|
Chromas (Cr). |
14.5 - 16.5 |
Suteikia atsparumą oksiduojančioms terpėms (pvz., nitratams, geležies druskoms) ir sudaro apsauginę pasyvią plėvelę. Vidutiniškai prisideda prie kieto tirpalo stiprinimo. |
|
Volframas (W). |
3.0 - 4.5 |
Veikia panašiai kaip molibdenas kaip stiprus kieto tirpalo stiprintuvas, toliau didindamas atsparumą aukštai{0}}temperatūrai ir vietinį atsparumą korozijai. |
|
Geležis (Fe). |
4.0 - 7.0 |
Kontroliuojama priemaiša, kuri šiek tiek sustiprina tirpalą, išlaikant lydinio suderinamumą. |
|
Kobaltas (Co). |
2,5 maks |
Paprastai kontroliuojama kaip priemaiša. |
|
Manganas (Mn). |
1,0 maks |
Lydymosi metu naudojamas deoksidatorius. |
|
Vanadis (V). |
0,35 maks |
Kontroliuojamas kaip priemaiša. |
|
Silicis (Si). |
0,08 maks |
Laikoma labai žemai, kad nesusidarytų trapios intermetalinės fazės. |
|
Anglis (C). |
0,01 maks |
Griežtai sumažinta, kad būtų išvengta karbido fazių nusodinimo ties grūdelių ribomis suvirinimo ar terminio poveikio metu, o tai gali sumažinti atsparumą korozijai. |
|
Fosforas (P). |
0,04 maks |
|
|
Siera (S). |
0,03 maks |
Žalingų priemaišų kiekis yra mažas, kad būtų išlaikytas grynumas ir suvirinamumas. |
Supratimas UNS N10276Kietumas
Metalo kietumas reiškia jo atsparumą deformacijai, pavyzdžiui, įspaudimui, įbrėžimams ar dilimui. Hastelloy C276 kietumas pasiekiamas ne termiškai apdorojant, o naudojant pagrindinį metalurginį mechanizmą, vadinamą kieto tirpalo stiprinimu.
Kodėl Hastelloy C276 yra toks sunkus?
Grynas nikelis turi gana minkštą kristalų struktūrą ir gerą lankstumą. Hastelloy C-276 molibdenas (Mo) ir volframas (W) pirmiausia ištirpinami nikelio grotelėse, kad susidarytų kietas tirpalas. Šių „tirpių“ atomų atominiai dydžiai skiriasi nuo „tirpių“ nikelio atomų.
Didesni molibdeno ir volframo atomai sukuria lokalizuotus iškraipymus arba deformacijas sutvarkytoje nikelio gardelėje. Medžiagą veikiant jėgomis, šie deformacijų laukai labai apsunkina dislokacijų (defektų, sukeliančių metalų plastines deformacijas) judėjimą.
Judinti dislokacijas iškraipytoje grotelėje reikalauja daugiau energijos. Dėl šio bendro dislokacijos judėjimo apribojimo visas lydinys tampa tvirtesnis, kietesnis ir kietesnis nei grynas nikelis arba medžiagos, kurių lydinio kiekis mažesnis. Chromas ir geležis taip pat prisideda prie šio poveikio, bet ne taip reikšmingai kaip molibdenas ir volframas.
UNS N10276 kietumo vertės
Hastelloy C-276 paprastai tiekiamas atkaitintas, o tai užtikrina optimalią atsparumo korozijai, plastiškumo ir stiprumo pusiausvyrą. Jo kietumas šioje būsenoje yra nuolat didelis dėl būdingo kieto tirpalo stiprinimo.
Tipiškas kietumo diapazonas (atkaitinta būsena):
Rokvelo kietumas (HRC): 20 - 26 HRC.
Brinelio kietumas (HBW): 200 - 220 HBW.
Atsparumas trinčiai ir erozijai: kietas paviršius atsparus dėvėjimuisi nuo srutų, suspenduotų dalelių ir didelio{0}}greičio skysčių.
Konstrukcinis vientisumas: Didelis stiprumas leidžia komponentams išlaikyti savo formą ir atsispirti deformacijai esant dideliam slėgiui ir mechaninei apkrovai.
Gamybos svarstymas: nors šis kietumas yra naudingas eksploatuojant, tai reiškia, kad apdirbant ir šaltuoju būdu apdorojant C276 reikia daugiau galios ir tinkamų įrankių, palyginti su minkštesnėmis medžiagomis.
Išvada
Padidindami Mo ir W kiekį, kad padidintumėte atsparumą korozijai, kartu sumažindami anglies ir silicio kiekį, mokslininkai sukūrė lydinį, kuris yra ir viena iš labiausiai korozijai{0}}atsparių medžiagų Žemėje ir vienas iš lengviausiai apdirbamų-{2}apdorojamų didelio našumo-nikelio lydinių.
Rinkdamiesi Hastelloy C276, renkatės lydinį, kurio kietumas yra tinkamas: pakankamai stiprus, kad būtų atsparus deformacijai atšiauriomis eksploatavimo sąlygomis, tačiau pakankamai minkštas, kad būtų užtikrintai formuojamas ir suvirinamas.
