کاربردهای معمول و فرم های محصول موجود برای این آلیاژ چیست؟

سوال 1: UNS N10675 دقیقا چیست و چه تفاوتی با مدل قبلی خود یعنی آلیاژ B-2 دارد؟

پاسخ:
UNS N10675 یا آلیاژ B-3، یک آلیاژ نیکل-مولیبدن با ترکیب اسمی 65٪ نیکل و 28.5٪ مولیبدن است. این جانشین تکاملی آلیاژ قدیمی B-2 (UNS N10665) است. در حالی که هر دو آلیاژ برای مقاومت در برابر اسیدهای کاهنده طراحی شده اند، تفاوت اصلی در پایداری حرارتی آنها نهفته است.

آلیاژ B{4}}2 دارای نقص متالورژیکی قابل توجهی بود: هنگامی که در هنگام جوشکاری یا عملیات حرارتی در معرض دماهای متوسط ​​(به ویژه در حدود 1200-1300 درجه فارنهایت / 650-700 درجه) قرار می گرفت، به سرعت یک فاز بین فلزی مضر به نام Ni4Mo را رسوب می داد. این بارش آلیاژ را بسیار شکننده و حساس به ترک خوردگی تنشی کرد که چالش‌های عمده‌ای در ساخت ایجاد کرد.

UNS N10675 به طور خاص برای حل این مشکل طراحی شده است. از طریق تنظیمات دقیق در شیمی خود-از جمله تغییر کنترل شده در محتوای مولیبدن و افزودن عناصر جزئی{3}}به طور چشمگیری تشکیل مراحل مضر را کند می کند. همانطور که نمودار زمان{5}}دما-تبدیل (TTT) از Haynes International نشان می‌دهد، در حالی که B-2 می‌تواند در عرض چند دقیقه شکننده شود، B-3 می‌تواند این دماهای میانی را برای چندین ساعت بدون از دست دادن قابل توجه شکل‌پذیری تحمل کند. این پایداری حرارتی برتر باعث می‌شود که ورق UNS N10675 برای ساخت، جوشکاری و قرار دادن در سرویس بدون خطر شکست غیرمنتظره شکننده‌تر عمل کند.

سوال 2: چه مشخصات حاکم بر صفحه UNS N10675 اعمال می شود و الزامات مکانیکی و شیمیایی کلیدی آن چیست؟

پاسخ:
تهیه، آزمایش و تحویل صفحه، ورق و نوار UNS N10675 توسط استاندارد ASTM B333 / ASME SB333 کنترل می شود.

. این مشخصات محدودیت های ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی که ماده باید رعایت کند را مشخص می کند.

در اینجا الزامات حیاتی تعریف شده توسط ASTM B333 برای صفحه UNS N10675 در شرایط بازپخت شده محلول آمده است:

ترکیب شیمیایی (عناصر کلیدی): کنترل دقیق عناصر چیزی است که به آلیاژ عملکرد آن را می دهد.

نیکل (Ni): حداقل 65.0% (بالانس آلیاژ).

مولیبدن (Mo): 27.0 - 32.0% - این سطح بالا مقاومت اولیه در برابر اسیدهای کاهنده را فراهم می‌کند.

کروم (کروم): 1.0 - 3.0% - برخلاف آلیاژهای-نوع C، کروم برای بهینه‌سازی عملکرد در محیط‌های کاهش‌دهنده پایین نگه داشته می‌شود.

آهن (آهن): 1.0 - 3.0%.

کربن (C): حداکثر 0.01% - محتوای کربن فوق‌العاده-خطر بارش کاربید و خوردگی بین دانه‌ای در طول جوشکاری را به حداقل می‌رساند.

ویژگی های مکانیکی: برای صفحه تا ضخامت 2.5 اینچ (63.5 میلی متر)، ASTM B333 به حداقل های زیر در شرایط آنیل نیاز دارد:

مقاومت کششی: 110000 psi (760 مگاپاسکال)

قدرت تسلیم (0.2% افست): 51000 psi (350 مگاپاسکال)

کشیدگی: 40% در 2 اینچ

این خواص تضمین می کند که صفحه دارای استحکام کافی و مهمتر از همه، شکل پذیری بالا برای عملیات شکل دهی است.

سوال 3: صفحه UNS N10675 در چه محیط های خورنده خاصی برتری دارد و در کجا باید از استفاده از آن خودداری کرد؟

پاسخ:
صفحه UNS N10675 ماده برتر برای جابجایی اسیدهای غیر اکسید کننده (کاهنده) است. محتوای مولیبدن بالای آن به آن اجازه می دهد تا در محیط هایی که هیدروژن به صورت کاتدی تکامل یافته است، لایه های محافظ تشکیل دهد.

کاربردهای ایده آل:

اسید کلریدریک (HCl): مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر HCl در طیف وسیعی از غلظت‌ها و دماها تا نقطه جوش ارائه می‌کند.

اسید سولفوریک (H2SO4): در غلظت‌های رقیق تا حد متوسط{0}} اسید سولفوریک، به ویژه در دماهای بالا، عملکرد بسیار خوبی دارد.

اسید فسفریک (H3PO4): در برابر اسید فسفریک خالص بسیار مقاوم است.

سایر مواد کاهنده: همچنین برای مدیریت اسید استیک، اسید فرمیک و اسید هیدروبرومیک عالی است.

محدودیت های بحرانی (حوزه های اجتناب):
عملکرد آلیاژ به شدت به خلوص محیط بستگی دارد. در حضور عوامل اکسید کننده باید از آن اجتناب شود.

نمک های اکسید کننده: این آلیاژ هرگز نباید در خدمات حاوی نمک های آهن (Fe3+) یا مس (Cu2+) استفاده شود. این گونه های اکسید کننده به سرعت لایه غیرفعال را از بین می برند و باعث خوردگی فاجعه بار و تسریع می شوند.

اسیدهای اکسید کننده: برای اسیدهای اکسید کننده قوی مانند اسید نیتریک (HNO3) مناسب نیست.

وجود اکسیژن یا سایر اکسید کننده ها: حتی در سرویس اسید هیدروکلریک، اگر اسید به هوا یا سایر اکسید کننده ها آلوده باشد، میزان خوردگی می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد.

سوال 4: بهترین شیوه های حیاتی برای جوشکاری صفحه UNS N10675 برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی آن چیست؟

پاسخ:
جوشکاری UNS N10675 یک عملیات معمولی اما حیاتی است. هدف ایجاد یک اتصال جوشی است که همان ویژگی‌های مقاوم در برابر خوردگی{2}} صفحه پایه را حفظ کند. پیروی از این بهترین شیوه ها ضروری است:

تمیزی در درجه اول اهمیت است: سطح صفحه و محل جوش باید به دقت تمیز شوند. هر گونه گریس، روغن، رنگ یا حتی کثیفی می تواند کربن یا سایر آلاینده ها را وارد کند که منجر به ترک خوردگی یا تخلخل شود. از برس های سیمی تمیز و ضد زنگ استفاده کنید که فقط به آلیاژهای نیکل اختصاص داده شده است.

ورودی گرمای کم: برای جلوگیری از گرمای بیش از حد فلز پایه و به حداقل رساندن منطقه تحت تأثیر حرارت{0}}(HAZ)، از فرآیند جوشکاری با ورودی حرارت کم استفاده کنید. جوشکاری قوسی تنگستن گازی (GTAW/TIG) روش ترجیحی است، به ویژه برای مقاطع صفحه نازکتر. دمای بین پاسی را کنترل کنید تا مواد بین پاس های جوش خنک شوند.

استفاده از Matching Filler Metal: فلز پرکننده جوشکاری باید با آلیاژ پایه مطابقت داشته باشد. فلز پرکننده مناسب ERNiMo-10 (برای TIG یا MIG) یا ENiMo-10 (برای الکترود چسب) تعیین شده است.

پوشش گاز محافظ عالی: حوضچه جوش مذاب و فلز جوش داغ و جامد باید از اکسیژن جو محافظت شوند. این نیاز به جریان گاز محافظ کافی روی مشعل و مهمتر از همه، پاکسازی مجدد با گاز بی اثر (مانند آرگون) در قسمت زیرین اتصال دارد. این از اکسیداسیون (قند زدن) جلوگیری می کند که مقاومت در برابر خوردگی را به خطر می اندازد.

بدون نیاز به عملیات حرارتی پس از جوش (PWHT) (معمولا): یکی از مزایای اصلی UNS N10675 این است که به دلیل پایداری حرارتی برتر، معمولاً برای بازگرداندن مقاومت به خوردگی یا شکل‌پذیری، به شرط اینکه جوشکاری به درستی انجام شده باشد، نیازی به عملیات بازپخت پس-جوشکاری نیست. این یک صرفه جویی قابل توجه در هزینه و زمان در مقایسه با آلیاژهای کمتر پایدار است.

سوال 5: کاربردهای معمول و فرم های محصول موجود برای این آلیاژ چیست؟

پاسخ:
UNS N10675 در هر جایی که تجهیزات باید در برابر مواد شیمیایی کاهنده بسیار خورنده مقاومت کنند استفاده می شود. شکل صفحه مخصوصاً در ساخت ظروف و تجهیزات{2} در مقیاس بزرگ رایج است.

کاربردهای رایج:

مخازن واکنش: مورد استفاده در صنایع شیمیایی و دارویی برای تولید و جابجایی محصولات حاوی اسید کلریدریک یا سولفوریک

ستون ها و برج ها: برای فرآیندهای تقطیر، شستشو، یا جداسازی که شامل محیط های تهاجمی است.

مبدل‌های حرارتی: مبدل‌های حرارتی-نوع یا پوسته-و-لوله‌ای که در آن محیط خورنده در یک طرف قرار دارد. ورق های لوله یک برنامه کلاسیک برای صفحه آلیاژ B-3 هستند

سیستم‌های گوگردزدایی از گاز دودکش (FGD): در بخش‌های خاصی از تجهیزات FGD که در آن کلریدها تحت شرایط احیا متمرکز می‌شوند.

سیستم‌ها و آسترهای لوله‌کشی: به عنوان صفحه جامد برای لوله‌کشی یا به عنوان یک ماده پوششی برای مخازن فولاد کربنی ارزان‌تر برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی استفاده می‌شود.

فرم های محصول:
در حالی که تمرکز ما بر روی صفحه است، UNS N10675 به طور گسترده در اشکال مختلف در دسترس است تا تمام نیازهای ساخت را برآورده کند:

صفحه، ورق و نوار: طبق استاندارد ASTM B333

میله، میله و شمش: برای ساخت اتصالات، فلنج ها و بست ها (ASTM B335)

لوله و لوله: هر دو بدون درز و جوش (ASTM B619، B622، B626)

آهنگری: برای اجزای شکل پیچیده مانند فلنج ها و شیرها (ASTM B564)