1. چه چیزی "ورق" Hastelloy B را از "صفحه" متمایز می کند و چه استانداردهای تولیدی بر تولید آن حاکم است؟
در صنعت متالورژی، تمایز بین ورق و صفحه در درجه اول بر اساس ضخامت است و این تمایز پیامدهایی برای فرآیندهای تولید، کاربردها و جابجایی دارد.
تمایز ضخامت در ASTM B333:
ورق Hastelloy B به عنوان یک محصول نورد تخت با ضخامت کمتر از 3/16 اینچ (4.76 میلی متر) اما بیشتر از 0.020 اینچ (0.51 میلی متر) تعریف می شود. مواد نازکتر از 0.020 اینچ معمولاً بهعنوان «فویل» یا «نوار» طبقهبندی میشوند. در مقابل، صفحه 3/16 اینچ و ضخیمتر است.
تفاوت های فرآیند تولید:
توالی نورد: در حالی که ورق و صفحه هر دو به عنوان صفحات نورد گرم- شروع می شوند، تولید ورق شامل عبور نورد سرد اضافی است. پس از نورد گرم اولیه تا ضخامت متوسط، مواد را ترشی میکنند (اسید تمیز میشوند) تا رسوبها را از بین ببرند و سپس در نورد سرد روی سندزیمیر یا نوردهای 4 درجه بالا نورد میشوند تا گیج نازک نهایی به دست آید.
پایان سطح: نورد سرد سطحی بسیار صاف تر و یکنواخت تر از نورد گرم ایجاد می کند. ورق را می توان در پوشش های مختلف عرضه کرد:
خیر. 1 پایان: نورد گرم، بازپخت و رسوب زدایی (سطح زبرتر).
پایان 2B: نورد سرد، بازپخت، ترشی، و نورد ملایم با رول های صیقلی برای دستیابی به یک روکش صاف و مات.
پایان BA (با آنیل روشن): نورد سرد و آنیل شده در یک اتمسفر محافظ (هیدروژن یا خلاء) برای ایجاد یک سطح روشن و بازتابنده بدون ترشی.
تحملهای ابعادی: ورق به ضخامتهای سختتر نسبت به صفحه، معمولاً 0.005 ± اینچ یا بهتر بسته به گیج و عرض نگهداری میشود. الزامات صافی نیز برای ورق سختتر است.
استاندارد حاکم:
ورق و صفحه هر دو توسط ASTM B333 (مشخصات استاندارد برای نیکل-صفحه، ورق و نوار آلیاژ مولیبدن) کنترل می شوند. این استاندارد مشخص می کند:
الزامات ترکیب شیمیایی (UNS N10665).
خواص مکانیکی (کششی، تسلیم، ازدیاد طول).
شرایط عملیات حرارتی (محلول آنیل شده).
تغییرات مجاز در ابعاد و وزن.
الزامات کار، پایان و تضمین کیفیت.
این استاندارد الزامات تکمیلی مانند بازرسی اولتراسونیک، آزمایش خوردگی اضافی، یا تحمل ابعادی سختتر را زمانی که توسط خریدار مشخص میشود، اجازه میدهد.
2. شکل پذیری ورق Hastelloy B در مقایسه با فولاد ضد زنگ چگونه است و چه تکنیک هایی برای خم کردن یا شکل دادن موفقیت آمیز آن برای تجهیزات فرآیند شیمیایی استفاده می شود؟
شکل دادن ورق Hastelloy B به اجزایی مانند سر مخازن راکتور، بافل، کانال یا پوشش مخزن نیازمند درک رفتار مکانیکی منحصر به فرد آن در مقایسه با فولادهای ضد زنگ معمولی است.
ویژگی های شکل پذیری:
سرعت سخت شدن کار بالاتر: کار Hastelloy B سریعتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی مانند 304 یا 316 سخت می شود. این بدان معنی است که با خم شدن یا تشکیل ورق، خیلی سریع قوی تر و سخت تر می شود و در صورت ادامه شکل دهی بدون بازپخت میانی، به نیروهای شکل دهی بیشتری نیاز دارد و خطر ترک خوردن را افزایش می دهد.
شکلپذیری پایینتر در کرنشهای شدید: در حالی که B-2 در شرایط بازپختی شکلپذیری خوبی دارد (معمولاً 40-50٪ کشیدگی)، به دلیل سخت شدن کار سریع، زودتر از فولاد ضد زنگ 304 به حد شکلدهی خود میرسد.
برگشت فنری: این آلیاژ از استحکام تسلیم بالاتری نسبت به فولاد کربنی آنیل شده برخوردار است و در نتیجه پس از خمش، برگشت فنری بیشتر می شود. Tooling باید این را جبران کند.
تکنیک های شکل دهی موفق:
فقط شرایط آنیل شده: تمام عملیات شکل دهی باید روی ورق در شرایط آنیل کامل محلول انجام شود. ورق سرد کار شده (تمر شده) برای شکل دهی شدید نامناسب است.
خمش آهسته و کنترل شده: برای شکل گیری ترمز (ترمز فشاری)، از سرعت خمش آهسته و شعاع خمش سخاوتمندانه استفاده کنید. حداقل شعاع خمشی توصیه شده معمولاً 1.5 تا 2 برابر ضخامت ورق برای خمهای 90 درجه است، اگرچه شعاعهای تنگتر ممکن است با تکنیک دقیق امکانپذیر باشد.
شکلدهی داغ برای اشکال شدید: برای اشکال پیچیده مانند سرهای عمیق-یا منحنیهای ترکیبی شدید، اغلب از شکلدهی گرم استفاده میشود:
دما: معمولاً 1600 درجه فارنهایت - 2100 درجه فارنهایت (870 درجه - 1150 درجه ).
توجه: اگر شکلدهی گرم زیر دمای بازپخت محلول (2050 درجه فارنهایت) انجام شود، قسمت تشکیلشده باید پس از آن مجدداً{1}}محلول بازپخت شود تا مقاومت به خوردگی بازیابی شود و تنشهای پسماند حذف شوند.
روانکاری: روانکنندههای سازنده{0} سنگین (روغنهای کلردار یا سولفورهشده) برای جلوگیری از گندزدگی و جمع شدن قالب ضروری هستند. اینها باید پس از شکل گیری به طور کامل حذف شوند تا از آلودگی جلوگیری شود.
بازپخت میانی: برای عملیات شکلدهی چند مرحلهای، ورق ممکن است به بازپخت محلول میانی برای بازیابی شکلپذیری پس از کار سرد قابل توجه نیاز داشته باشد.
3. در چه کاربردهای خاصی ورق Hastelloy B نسبت به سایر آلیاژهای نیکل یا فولادهای زنگ نزن، به ویژه در صنایع دارویی و مواد شیمیایی ریز ترجیح داده می شود؟
ورق Hastelloy B جایگاه خود را در کاربردهایی که شامل کاهش اسیدها در دماهای بالا می شود، پیدا می کند، جایی که سایر مواد به سرعت از بین می روند. در صنایع داروسازی و صنایع شیمیایی خوب، خلوص محصول به اندازه طول عمر تجهیزات حیاتی است.
برنامه های کاربردی ترجیحی:
پوشش و روکش مخازن راکتور: راکتورهای فولادی با روکش شیشهای{0}}در داروخانهها رایج هستند، اما مستعد شوک حرارتی هستند و انتقال حرارت محدودی دارند. ورق Hastelloy B به عنوان یک ماده پوششی (چه با روکش سست-روکش دار یا انفجاری{3}}) برای راکتورهایی که واکنش های مربوط به اسید هیدروکلریک را به عنوان یک واکنش دهنده یا محصول جانبی انجام می دهند، استفاده می شود. سطح ورق صاف به راحتی تمیز می شود (CIP/SIP - Clean-در-درجا/استریل-در-محل) و واسطه های حساس دارویی را آلوده نمی کند.
قطعات داخلی ستون تقطیر: سینیها، کلاهکهای حبابدار، تکیهگاههای بستهبندی، و پدهای دمیستر ساخته شده از ورق Hastelloy B در ستونهایی که مخلوطهای حاوی کلر آلی یا HCl را جدا میکنند، استفاده میشوند. ساختار ورق نازک وزن را به حداقل می رساند و در عین حال حداکثر مقاومت در برابر خوردگی را ایجاد می کند.
اجزای لوله کشی و اسکرابر: در کارخانه های شیمیایی خوب، گازهای خاموش اغلب حاوی بخارات HCl هستند. ورق Hastelloy B به شکل مجرا، محفظه های اسکرابر و محفظه های فن برای کنترل این خورنده ها و کاهش جریان گاز در دماهای بالا شکل می گیرد.
اجزای مبدل حرارتی: در حالی که لولهسازی برای سطوح مبدل حرارتی رایجتر است، صفحات بافل و ورقهای نگهدارنده درون پوسته-و-مبدل حرارتی لوله که رسانههای کاهنده را مدیریت میکنند، اغلب از ورق B بریده میشوند.
دمپرهای ضربانی و دیافراگم: در پمپهای اندازهگیری که مواد شیمیایی خورنده را مدیریت میکنند، ورق نازک Hastelloy B به دیافراگمهای انعطافپذیر یا مثانههای میراگر ضربانی تبدیل میشود و از مقاومت خوردگی آن همراه با عمر خستگی خمشی کافی استفاده میکند.
چرا B-2 نسبت به C-276 یا Stainless:
در سرویس هیدروکلراید خالص، C{2}}276 (که حاوی کروم و تنگستن است) در واقع به دلیل تداخل کروم با لایه محافظ مبتنی بر مولیبدن، سریعتر از B-2 خورده می شود. فولادهای زنگ نزن به سرعت حفره می کنند. B-2 کمترین نرخ خوردگی و در نتیجه طولانی ترین عمر مفید و کمترین خطر آلودگی فلزی را فراهم می کند.
4. چه گزینه های پرداخت سطحی برای ورق Hastelloy B موجود است، و شرایط سطح چگونه بر مقاومت خوردگی و تمیزی در کاربردهای بهداشتی تأثیر می گذارد؟
پرداخت سطح ورق Hastelloy B به طور قابل توجهی بر عملکرد آن در پردازش شیمیایی، به ویژه در مورد شروع خوردگی و تمیز کردن تأثیر می گذارد. چندین گزینه پایان در ASTM B333 موجود است.
فینیش های سطح معمولی:
نورد گرم، بازپخت و رسوب زدایی (بدون. 1 پایان):
ظاهر: مات، خاکستری مات، نسبتا خشن.
تولید: نورد گرم، سپس آنیل و ترشی برای حذف رسوب.
کاربردها: خدمات شیمیایی عمومی که در آن ظاهر مهم نیست. سطح زبرتر سطح واقعی بالاتری دارد و تمیز کردن آن دشوارتر است.
نورد سرد، بازپخت و ترشی (پرده دو بعدی):
ظاهر: صاف و خاکستری مات.
تولید: نورد سرد، بازپخت در فضای اکسید کننده، سپس ترشی.
کاربردها: ساخت عمومی که در آن یکنواختی سطح بهبود یافته مورد نظر است.
نورد سرد، بازپخت، ترشی، و پوست عبور داده شده (2B پایان):
ظاهر: صاف، بازتابنده، روکش مات روشن. رایج ترین پایان برای ورق.
تولید: پس از بازپخت و ترشی، ورق را با استفاده از رول های صیقلی، یک پاس نورد سرد نهایی سبک می دهند.
کاربردها: برای تجهیزات دارویی و فرآوری مواد غذایی که تمیز بودن آن مهم است، ترجیح داده می شود. سطح صاف تر، شکاف های کمتری برای چسبندگی باکتری ها یا به دام افتادن مواد شیمیایی دارد.
Bright Annealed (پایان BA):
ظاهر: بسیار بازتابنده، آینه ای-مانند پایان.
تولید: نورد سرد، سپس در یک اتمسفر کنترل شده (هیدروژن یا آمونیاک تفکیک شده) آنیل می شود که از اکسیداسیون جلوگیری می کند و نیاز به ترشی را از بین می برد.
برنامه های کاربردی: برنامه های{0} فوق العاده تمیز، اتاق های تمیز و ویژگی های معماری. سطح صاف و غیر متخلخل{2}}به راحتی تمیز می شود و کمترین احتمال ایجاد خوردگی را دارد.
تاثیر بر عملکرد:
مقاومت در برابر خوردگی: روکشهای صاف (2B، BA) دارای عیوب سطحی کمتری هستند (شکافهای میکرو-، آخالها) که در آن خوردگی موضعی میتواند شروع شود. آنها همچنین سطح واقعی کمتری در معرض رسانه های خورنده دارند.
قابلیت تمیز کردن: سطوح زبرتر (بدون. 1) بقایای فرآیند را به دام می اندازد، تمیز کردن را دشوار می کند و خطر آلودگی متقاطع- بین دسته ها را افزایش می دهد. برای برنامههای دارویی که با cGMP (روشهای تولید خوب کنونی) مطابقت دارند، معمولاً 2B یا پرداختهای الکتروپلیشده الزامی میشوند.
الکتروپولیش: ورق را می توان پس از ساخت برای برداشتن یک لایه سطحی میکروسکوپی الکتروپلایش کرد و یک سطح{0}}آزاد و بسیار غیرفعال را آشکار کرد که ایده آل برای کاربردهای-با خلوص فوق العاده-.
5. چگونه باید ورق Hastelloy B در حین ساخت نگهداری، نگهداری و محافظت شود تا از آلودگی و آسیب سطحی جلوگیری شود؟
جابجایی و نگهداری صحیح ورق Hastelloy B ضروری است زیرا آلودگی یا آسیب سطح می تواند مقاومت در برابر خوردگی آن را به خطر بیندازد و منجر به خرابی زودرس شود. آلیاژهای نیکل به ویژه در برابر انواع خاصی از آلودگی حساس هستند.
پروتکل های مدیریت و ذخیره سازی حیاتی:
جداسازی از فولاد کربنی:
خطر: تماس با فولاد کربنی (حتی تماس تصادفی از ابزار یا قفسه های ذخیره سازی) می تواند ذرات آهن را به سطح Hastelloy B منتقل کند. این ذرات آهن می توانند به عنوان محل شروع زنگ زدگی و خوردگی حفره ای در زمانی که ورق در معرض رسانه های خورنده قرار می گیرد، عمل کنند. آلودگی آهن همچنین می تواند باعث خوردگی موضعی در فیلم های غیرفعال شود.
پروتکل: ورق Hastelloy B را روی قفسه های فولادی ضد زنگ یا چوبی مخصوص نگهداری کنید، هرگز مستقیماً روی فولاد کربنی. برای جلوگیری از خراشیدگی و آلودگی، از لایه های پلاستیکی یا کاغذی بین ورق ها استفاده کنید.
پوشش محافظ:
بسیاری از تامین کنندگان یک پوشش وینیل یا پلاستیک قابل لایه برداری را بر روی یک یا هر دو طرف ورق صیقلی اعمال می کنند (2B، BA) برای محافظت در برابر خراش در هنگام جابجایی و ساخت.
احتیاط: اگر ورق در دماهای بالا استفاده می شود، اطمینان حاصل کنید که قبل از قرار گرفتن در معرض حرارت، پوشش به طور کامل برداشته شده است، زیرا باقی مانده می تواند باعث کربن و آلودگی سطح شود.
بلند کردن و جابجایی تمیز:
از نوارهای نایلونی، بالابرهای جاروبرقی با پدهای لاستیکی تمیز یا آهنرباها استفاده کنید (اگرچه آلیاژهای نیکل دارای خاصیت مغناطیسی ضعیفی هستند، آهنرباها ممکن است بالا بردن مطمئنی را ایجاد نکنند).
برای جلوگیری از خراش های عمیق که به عنوان افزایش دهنده تنش و محل شروع خوردگی عمل می کنند، از کشیدن ورق ها روی یکدیگر یا روی سطوح ناهموار خودداری کنید.
علامت گذاری و شناسایی:
هرگز از تمبرهای فولاد کربنی، نشانگرهای{0}}نمدی، یا مداد رنگی حاوی گوگرد یا هالوژن برای علامت گذاری استفاده نکنید. اینها می توانند آلاینده ها را جاسازی کنند یا باعث ایجاد حفره شوند.
از نشانگرهای کم-کلرید، حکاکی الکترو-شیمیایی، یا علامت ساینده سبک با ابزار اختصاصی فولاد ضد زنگ استفاده کنید.
حفاظت از محیط زیست:
در داخل خانه در محیط خشک نگهداری شود. در حالی که Hastelloy B در برابر خوردگی-مقاوم است، تراکم روی سطح می تواند آلاینده های موجود در هوا (کلریدها، گرد و غبار) را به دام بیندازد و به طور بالقوه باعث ایجاد لکه یا خوردگی سطحی شود.
تمیزی ساخت:
چرخ های سنگ زنی، برس های سیمی و سایر ابزارهای مورد استفاده در Hastelloy B باید به آلیاژهای نیکل اختصاص داده شوند و هرگز قبلاً روی فولاد کربنی استفاده نشده اند. آلودگی متقابل-از ابزارهای فولادی یکی از دلایل رایج خرابی در میدان است.
پس از ساخت، ورق باید به طور کامل تمیز شود (چربی زدایی) تا روغن های برش، روان کننده ها و کثیفی مغازه پاک شود. اگر ورق در سرویس حیاتی استفاده شود، ممکن است یک عملیات غیرفعال سازی نهایی (تمیز کردن اسید) برای بازیابی فیلم اکسید طبیعی مشخص شود.
