نیکل (نیکل): 54.0 - 60.0٪(عنصر پایه). این ماتریس آلیاژ را تشکیل می دهد و مقاومت اساسی در برابر خوردگی عمومی ایجاد می کند و ثبات ساختاری را در محدوده دمایی وسیع تضمین می کند. نیکل همچنین توانایی آلیاژ را برای حفظ سایر عناصر مفید مانند مولیبدن و کروم افزایش می دهد.
کروم (Cr): 14.0 - 18.0٪(عنصر اولیه مقاوم در برابر خوردگی-). این یک لایه اکسید کروم متراکم و چسبنده (Cr2O3) روی سطح آلیاژ تشکیل می دهد که به عنوان مانعی در برابر اکسیداسیون و حمله توسط اسیدهای اکسید کننده (مثلا اسید نیتریک) عمل می کند. این فیلم در صورت آسیب دیدگی خود-ترمیم می‌شود و مقاومت در برابر خوردگی را حفظ می‌کند.
مولیبدن (Mo): 14.0 - 17.0٪(برای مقاومت در برابر خوردگی حفره ای/شکافی حیاتی است). تحمل آلیاژ را در برابر یون‌های کلرید-متداول در آب دریا، آب نمک و جریان‌های فرآیند شیمیایی- با سرکوب تشکیل حفره‌ها و شکاف‌های خوردگی موضعی افزایش می‌دهد. مولیبدن همچنین در دماهای متوسط استحکام را افزایش می دهد.
تنگستن (W): کمتر یا مساوی 3.0٪(کمک تقویت کننده و خوردگی). این با مولیبدن کار می کند تا مقاومت آلیاژ را در برابر رسانه های تهاجمی افزایش دهد و استحکام مکانیکی را بدون به خطر انداختن قابل توجه شکل پذیری بهبود بخشد.
آهن (آهن): کمتر یا مساوی 3.0٪(ناخالصی کنترل شده / کمک پردازش). آهن در مقادیر کم برای بهبود کارایی آلیاژ در طول تولید (به عنوان مثال، نورد گرم، کشش سرد) و کاهش هزینه های کلی مواد، بدون به خطر انداختن عملکرد خوردگی، اضافه می شود.
کربن (C): کمتر یا مساوی 0.01٪(به شدت محدود). محتوای کربن کم از رسوب کاربیدهای کروم (به عنوان مثال، Cr23C6) در امتداد مرزهای دانه در طول جوشکاری یا عملیات حرارتی جلوگیری می کند. بارش کاربید کروم را در نزدیکی مرزهای دانه کاهش می دهد و "مناطق تخلیه شده کروم" را ایجاد می کند که در برابر خوردگی بین دانه ای آسیب پذیر هستند-یک حالت شکست عمده در محیط های شیمیایی خشن.
عناصر کمیاب (Si، منگنز، P، S): کمتر یا مساوی 0.08 درصد هر کدام(به حداقل رساندن ناخالصی ها). سیلیکون و منگنز برای جلوگیری از تشکیل فازهای بین فلزی شکننده کنترل می شوند. فسفر و گوگرد در سطوح بسیار پایین- نگهداری می شوند تا از ترک خوردن داغ در حین جوشکاری جلوگیری شود و شکل پذیری آلیاژ حفظ شود.
3. سختی Hastelloy C4 چقدر است؟
حالت آنیل شده (متداول ترین شکل عرضه):
بازپخت یک فرآیند عملیات حرارتی است که در آن آلیاژ تقریباً 1150-1200 درجه حرارت داده می شود، برای مدت زمان مشخصی نگه داشته می شود تا یک ریزساختار یکنواخت حاصل شود و سپس به سرعت در آب سرد می شود (کوئنچ می شود). این فرآیند آلیاژ را نرم می کند، شکل پذیری آن را بهبود می بخشد و مقاومت در برابر خوردگی آن را بهینه می کند-که آن را به حالت استاندارد برای اکثر کاربردها تبدیل می کند (به عنوان مثال، ساخت لوله، جوشکاری تجهیزات).
سختی برینل (HB): به طور معمول از 180 تا 220 HB متغیر است. روش برینل از یک توپ فولادی بزرگ و سخت (قطر 10 میلی‌متر) تحت بار زیاد (3000 کیلوگرم فوت) استفاده می‌کند، که آن را برای اندازه‌گیری سختی کلی اجزای بزرگ و ضخیم Hastelloy C4 (مانند لوله‌های-دیواره‌ای سنگین، آهنگری) ایده‌آل می‌کند.
سختی راکول (HRB): به طور کلی بین 80 تا 90 HRB قرار دارد. مقیاس راکول B از یک توپ فولادی کوچکتر (قطر 1/16 اینچ) و بار کمتر (100 کیلوگرم فات) استفاده می کند که برای اجزای نازکتر (مثلاً ورق فلزی، لوله های نازک-دیواره ای) که ممکن است فرورفتگی برینل خیلی بزرگ باشد، مناسب است.
سختی ویکرز (HV): به طور معمول از 190 تا 230 HV متغیر است. روش ویکرز از یک فرورفتگی هرم الماس و بارهای متغیر استفاده می کند که دقت بالایی را برای قطعات کوچک یا پیچیده (مانند اتصالات جوش داده شده، اجزای ماشینکاری دقیق) فراهم می کند. اغلب برای کنترل کیفیت در تولید استفاده می شود.
حالت کار-سخت شده (کمتر رایج است)
سخت شدن کار زمانی اتفاق می افتد که آلیاژ تحت تغییر شکل مکانیکی سرد (مثلاً نورد سرد، کشش سرد) بدون بازپخت بعدی قرار گیرد. این فرآیند با ایجاد نابجایی در ساختار کریستالی آلیاژ، سختی و استحکام را افزایش می‌دهد، اما شکل‌پذیری را کاهش می‌دهد و ممکن است کمی بر مقاومت در برابر خوردگی (به دلیل تنش پسماند) تأثیر بگذارد.
سختی برینل (HB): بسته به درجه کار سرد می تواند تا 250-300 HB افزایش یابد.
سختی راکول (HRB): ممکن است به 95-100 HRB یا بالاتر افزایش یابد.
پست{0}}وضعیت جوش:
پس از جوشکاری، منطقه تحت تأثیر حرارت{0} (HAZ) Hastelloy C4 ممکن است سختی کمی بالاتر از فلز پایه آنیل شده نشان دهد، به دلیل تغییرات ریزساختاری موضعی (به عنوان مثال، پالایش جزئی دانه). با این حال، این افزایش سختی حداقل است (معمولاً کمتر یا مساوی 20 HB بالاتر از فلز پایه) به دلیل محتوای کربن کم آلیاژ، که از بارش بیش از حد کاربید جلوگیری می کند. جوشکاری پس از جوش به ندرت برای Hastelloy C4 مورد نیاز است (برخلاف برخی دیگر از آلیاژهای نیکل) اما ممکن است برای کاربردهایی که نیاز به یکنواختی سختی دقیق دارند انجام شود.
