|
ฮาสเตลลอย B-3 (UNS N10675)ปรับปรุงบน B-2 (UNS N10665) โดยการชะลอการก่อตัวของเฟสอินเตอร์เมทัลลิกที่เปราะ (Ni4Mo ใน B-2 แทนที่ด้วยการ-ก่อตัว Ni3Mo ที่ช้ากว่าใน B-3) ซึ่งโลหะผสมทั้งสองมีแนวโน้มที่จะอยู่ระหว่างประมาณ 500-870 องศา ข้อมูลของ Haynes International แสดงให้เห็นว่า B-2 สร้างปริมาณที่สร้างความเสียหายอย่างรวดเร็วที่ประมาณ 750 องศา ในขณะที่ B-3 ใช้เวลาหลายชั่วโมงที่ประมาณ 650 องศา - และเอกสารสิทธิบัตรยืนยันว่าระยะเดียวกันนี้ลดความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการปรับปรุงความสามารถในการขึ้นรูปและความต้านทานการกัดกร่อนใน B-3 จึงเป็นสองด้านของการยึดติดทางโลหะวิทยาแบบเดียวกัน ไม่ใช่การอัพเกรดสองแบบแยกกัน
ในกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ที่ไม่มีการปนเปื้อนที่ความเข้มข้นใดๆ จนถึงจุดเดือด โลหะผสมทั้งสองให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่โดดเด่นและเทียบเคียงได้ในวงกว้าง - B-ข้อมูลที่เผยแพร่ของ 3 แสดงอัตราตั้งแต่ 0.01 ถึง 0.29 มิลลิเมตร/ปีตลอด 1-20% HCl ที่กำลังเดือด และอยู่ภายใน B-2 ที่ก่อตั้งมายาวนานต่ำกว่า 20-mpy (0.51 มิลลิเมตร/ปี) เกณฑ์มาตรฐาน โลหะผสมทั้งสองชนิดไม่ทนต่อการปนเปื้อนจากออกซิไดซ์ เช่น เฟอร์ริกหรือคิวปริกไอออน สำหรับการก่อสร้างใหม่ การผลิตชิ้นส่วนหนา หรืออุปกรณ์ที่ต้องการการตีขึ้นรูป B-3 เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์กว่า ให้อภัยมากกว่า และระบุได้ครบถ้วนยิ่งขึ้น B-2 ยังคงเป็นโลหะผสมที่ดีและได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับระบบที่มีอยู่ซึ่งผ่านการรับรองแล้ว |
Hastelloy B-3 และ B-2 คืออะไร และองค์ประกอบของมันแตกต่างกันอย่างไร?
B-3 และ B-2 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัมที่เกือบบริสุทธิ์ โดยแทบไม่มีโครเมียมเลย แต่ B-3 เลื่อนปริมาณโมลิบดีนัมขึ้นไปเล็กน้อย และเพิ่มทังสเตนเล็กน้อยที่ควบคุมอย่างแน่นหนา และชุดของธาตุรอง (อะลูมิเนียม ไทเทเนียม ไนโอเบียม วาเนเดียม แทนทาลัม เซอร์โคเนียม) ซึ่งเคมีที่ง่ายกว่าของ B-2 ไม่ได้ระบุไว้ - โดยเจตนา กลไกทางโลหะวิทยาที่อยู่เบื้องหลังความเสถียรที่ดีขึ้น
|
องค์ประกอบ (น้ำหนัก%) |
ฮาสเตลลอย B-3 (N10675) |
ฮาสเตลลอย บี-2 (N10665) |
|
นิกเกิล |
65 นาที (สมดุล) |
69 (สมดุล ทั่วไป) |
|
โมลิบดีนัม |
28.5 (ช่วง 27-32) |
28.0 (ช่วง 26-30) |
|
โครเมียม |
1.5 (ช่วง 1-3) |
สูงสุด 1.0 |
|
เหล็ก |
1.5 (ช่วง 1-3) |
สูงสุด 2.0 |
|
ทังสเตน |
สูงสุด 3 |
- |
|
แมงกานีส |
สูงสุด 3 |
สูงสุด 1.0 |
|
โคบอลต์ |
สูงสุด 3 |
สูงสุด 1.0 |
|
ซิลิคอน |
สูงสุด 0.1 |
สูงสุด 0.10 |
|
คาร์บอน |
สูงสุด 0.01 |
สูงสุด 0.01 |
|
อลูมิเนียม / ไทเทเนียม / ไนโอเบียม / วานาเดียม / แทนทาลัม / เซอร์โคเนียม |
สูงสุด 0.5 / 0.2 / 0.2 / 0.2 / 0.2 / 0.01 |
ไม่ระบุ |
|
การกำหนด UNS |
N10675 |
N10665 |
ที่มา: เอกสารข้อมูลองค์ประกอบที่ระบุของ Haynes International, โลหะผสม HASTELLOY B-3; โบรชัวร์ทางเทคนิคดั้งเดิมของ Haynes International H-2006D, โลหะผสม HASTELLOY B-2 (©1997)
ตามการออกแบบแล้ว อัลลอยด์ทั้งสองมีโครเมียม-อิสระ - เกือบทั้งหมด ซึ่งตรงกันข้ามกับอัลลอยด์ประเภท C- และประเภท G- ที่ครอบคลุมในส่วนอื่นๆ ของซีรีส์นี้ นั่นเป็นความตั้งใจ: ฟิล์มป้องกันออกไซด์ของโครเมียมไม่ช่วยต้านทานการกัดกร่อนในกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ที่ไม่ออกซิไดซ์- และ B-3 และ B-2 ต่างก็พึ่งพานิกเกิลและโมลิบดีนัมในสารละลายของแข็งแทน เรื่องจริงในตารางองค์ประกอบไม่ใช่องค์ประกอบหลัก ซึ่งเกือบจะเหมือนกัน แต่เป็นองค์ประกอบรอง: การเพิ่มเติมเล็กๆ น้อยๆ อย่างตั้งใจของ B-3 มีอยู่โดยเฉพาะเพื่อเปลี่ยนเฟสระหว่างโลหะวิทยาที่ก่อตัวขึ้นเมื่อโลหะผสมถูกให้ความร้อน และความรวดเร็วของเฟส
เหตุใด B-3 จึงได้รับการพัฒนา - จริงๆ แล้วมันสามารถแก้ไขปัญหาอะไรได้บ้าง
B-3 ไม่ได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ไขจุดอ่อนในการกัดกร่อนในกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ - B-2 นั้นยอดเยี่ยมอยู่แล้ว - ได้รับการพัฒนาเพื่อแก้ไขความไม่เสถียรทางโลหะวิทยา: B-2 มีแนวโน้มที่จะตกตะกอนในขั้นตอนที่เปราะและเป็นอันตรายในระหว่างการเชื่อม การขึ้นรูปแบบร้อน และการสัมผัสอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน และเอกสารสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกายืนยันว่าเฟสเดียวกันนี้ลดความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว
เอกสารทางเทคนิคของ Haynes International ระบุถึงกลไกดังกล่าวโดยตรง ปริมาณโมลิบดีนัมที่ทำให้โลหะผสมในตระกูล B- มีความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกยังสร้าง "แนวโน้มที่รุนแรงสำหรับระยะอื่นที่ไม่ใช่เฟสแกมมา (ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลาง- ศูนย์กลาง) ที่ต้องการที่จะก่อตัวในโครงสร้างจุลภาค โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงอุณหภูมิ 500 องศาถึง 900 องศา " ใน B-2 ระยะที่ก่อตัวคือ Ni4Mo และจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว
เอกสารสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาโดยอิสระที่อธิบายประวัติการพัฒนาของโลหะผสมยืนยันว่า B-2 "พบว่ามีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาการเรียงลำดับระยะไกล-ในระหว่างการสัมผัสระยะสั้น-ที่อุณหภูมิในช่วง 600-800 องศา" และ "นอกเหนือจากการลดประสิทธิภาพความแข็งแรงเชิงกลแล้ว ระยะที่เกิดจากปฏิกิริยาเหล่านี้ยังพบว่ามีผลกระทบเชิงลบต่อความต้านทานการกัดกร่อน" การแก้ไขทางวิศวกรรมของ B-3 - การเปลี่ยนแปลงของโมลิบดีนัมและการเพิ่มองค์ประกอบย่อยในตารางด้านบน - ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสนับสนุนเฟส Ni3Mo ที่ก่อตัวช้ากว่าแทน
B-3 และ B-2 เปรียบเทียบกันในด้านความเสถียรทางความร้อนและโครงสร้างอย่างไร
ข้อมูลการเปลี่ยนแปลงเวลา-อุณหภูมิ-การเปลี่ยนแปลง (TTT) ที่เผยแพร่ของ Haynes International แสดงไว้โลหะผสม B-2การสร้างปริมาณที่สร้างความเสียหายของ Ni4Mo อย่างรวดเร็วที่ประมาณ 750 องศา ในขณะที่ B-3 ใช้เวลาหลายชั่วโมงที่ประมาณ 650 องศาเพื่อพัฒนาระยะที่เป็นอันตราย - เป็นการปรับปรุงที่แท้จริงและทำซ้ำได้ แม้ว่าวรรณกรรมด้านสิทธิบัตรของบุคคลที่สาม-จะระมัดระวังในการระบุลักษณะนี้ว่าเป็นความเสถียรทางความร้อน "ค่อนข้างสูงกว่า" ซึ่งทำได้โดย "การชะลอจลน์ศาสตร์ลงเล็กน้อย" ของปฏิกิริยาพื้นฐานเดียวกัน ไม่ใช่วิศวกรรมขายส่งที่กำจัด ความเสี่ยง
|
แม็ก |
เฟสก่อตัว |
อุณหภูมิวิกฤตโดยประมาณ |
พฤติกรรมการก่อตัว |
|
ฮาสเตลลอย บี-2 |
Ni4Mo |
~750 องศา (1,382 องศาฟาเรนไฮต์) |
ฟอร์มได้เร็ว |
|
ฮาสเตลลอย บี-3 |
Ni3Mo |
~650 องศา (1,202 องศาฟาเรนไฮต์) |
ใช้เวลาหลายชั่วโมง |
ที่มา: แผนภาพการเปลี่ยนแปลงเวลา-อุณหภูมิ-ของ Haynes International (TTT) และการอภิปราย เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3 ยืนยันโดยเอกสารสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับประวัติการพัฒนาโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัม
โบรชัวร์ B-2 ของ Haynes International เพิ่มคำเตือนที่เกี่ยวข้องโดยตรงและระบุไว้อย่างชัดเจน: การสัมผัสกับ B-2 ต่ออุณหภูมิตั้งแต่ 1,000 องศา F ถึง 1,600 องศา F (538-870 องศา ) "ควรหลีกเลี่ยงเนื่องจากความเหนียวของโลหะผสมลดลง" - สูง 332 องศา - โซน no-go ที่ผู้ผลิตต้องออกแบบสำหรับการใช้งานใดๆ ไม่ใช่แค่การเชื่อม จมูกการตกตะกอนของ B-3 แคบลง ต่อมา- และช้ากว่ามาก- จมูกการตกตะกอนที่กำลังพัฒนาทำให้ผู้ผลิตมีระยะขอบมากขึ้น: มีเวลามากขึ้นในการเชื่อมแบบหลายรอบ ความทนทานต่อการหลอมที่ถูกขัดจังหวะมากขึ้น และหน้าต่างการประมวลผลในทางปฏิบัติที่กว้างขึ้นโดยรวม แม้ว่าตัว B-3 เองยังคงต้องการการอบอ่อนของเตาควบคุม (การทำความร้อนอย่างรวดเร็ว การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ การทำความเย็นอย่างรวดเร็ว) และการอบอ่อนใหม่หลังการทำงานเย็นเกินประมาณ 7% การยืดตัวของเส้นใยชั้นนอก
B-3 และ B-2 เปรียบเทียบความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกได้อย่างไร
โลหะผสมทั้งสองให้ความต้านทานที่โดดเด่นและเปรียบเทียบได้กว้างๆ กับกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ที่ไม่มีการปนเปื้อนตลอดช่วงความเข้มข้นในทางปฏิบัติทั้งหมดจนถึงจุดเดือด - B-ข้อมูลที่เผยแพร่โดยสมบูรณ์ของ 3 แสดงอัตราการกัดกร่อนตั้งแต่ 0.01 ถึง 0.29 มิลลิเมตร/ปีตลอด 1-HCl เดือด 20% ซึ่งอยู่ภายในเกณฑ์มาตรฐานที่มีมายาวนานและบันทึกไว้อย่างกว้างขวางของ B-2 ที่ต่ำกว่า 20 mpy (0.51 mm/y) ที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิทั้งหมดจนถึงจุดเดือดในกรดที่ไม่เติมอากาศและไม่มีการปนเปื้อน

|
ความเข้มข้นของเอชซีแอล |
Hastelloy B-3, จุดเดือด (มม./ปี) |
Hastelloy B-2 กำลังเดือด |
|
1% |
0.01 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
|
2% |
0.04 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
|
5% |
0.08 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
|
10% |
0.13 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
|
15% |
0.21 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
|
20% |
0.29 |
ต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน 0.51 มม./ปี (20 mpy) |
ที่มา: ตารางการกัดกร่อนของกรดไฮโดรคลอริกของ Haynes International, เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3; เกณฑ์มาตรฐาน Hastelloy B-2 ตามที่บันทึกไว้ในวรรณกรรม B-2 ในอดีตของ Haynes และได้รับการยืนยันในสิทธิบัตรอิสระและการอ้างอิงทางเทคนิคของอุตสาหกรรม ห้องสมุดทางเทคนิคออนไลน์ในปัจจุบันของ Haynes International ไม่ได้เผยแพร่ตารางการกัดกร่อนแบบความเข้มข้นต่อความเข้มข้นสำหรับ B-2 อีกต่อไป ดังนั้นตัวเลขดังกล่าวจึงได้รับการรายงานที่นี่ตามความละเอียดที่เอกสารทางประวัติศาสตร์ของ Haynes สนับสนุน
สิ่งที่นำไปใช้ได้จริงก็คือ ความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกในตัวมันเองไม่ใช่ตัวสร้างความแตกต่างระหว่างโลหะผสมทั้งสองนี้ - ทั้งสองมีจุดประสงค์-สร้างขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมนี้จริงๆ และทั้งสองก็มีความเป็นเลิศในด้านนั้น ขีดจำกัดความเข้มข้น 20% ในตารางเหล่านี้คือ HCl อะซีโอโทรป ซึ่งเกินกว่านั้นการทดสอบในห้องปฏิบัติการขวดแก้ว-จึงไม่น่าเชื่อถือเนื่องจากก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์หลุดออกจากสารละลายทดสอบ มันไม่ได้แสดงถึงขีดจำกัดประสิทธิภาพที่แท้จริงของโลหะผสม-ในกรดเข้มข้น
B-3 และ B-2 ทนต่อการปนเปื้อนออกซิไดซ์ในกรดไฮโดรคลอริกหรือไม่?
อัลลอยด์ - ทั้งสองมีข้อจำกัดพื้นฐานที่เหมือนกัน และเป็นผลโดยตรงจากปริมาณโครเมียมใกล้-ศูนย์: แม้แต่ไอออนเฟอร์ริก (Fe3+) หรือคิวริก (Cu2+) ก็ตาม ซึ่งสามารถก่อตัวได้เมื่อกรดไฮโดรคลอริกสัมผัสกับเหล็กหรือท่อทองแดงที่จุดอื่นในระบบ อาจทำให้เกิดความล้มเหลวในการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วในทั้ง B-3 และ B-2
Haynes International เผยแพร่กราฟที่แสดงให้เห็นว่าอัตราการกัดกร่อนของ B-3 เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเพียงใดเมื่อมีการปนเปื้อนไอออนของเฟอร์ริกและคิวริกที่เพิ่มขึ้นในการเดือดของ HCl 2.5% และวรรณกรรม B-2 ในอดีตระบุคำเตือนแบบเดียวกันแทบจะเป็นคำ: B-2 "ไม่แนะนำให้ใช้เมื่อมีเกลือของเฟอร์ริกหรือเกลือคิวริก เนื่องจากเกลือเหล่านี้อาจทำให้เกิดความล้มเหลวในการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว" นี่ไม่ใช่ความแตกต่างระหว่าง B-3-กับ-B-2 แต่เป็นขอบเขตร่วมกันของตระกูลโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัมทั้งหมด ในกรณีที่บริการกรดไฮโดรคลอริกรวมถึงการปนเปื้อนออกซิไดซ์ กรดผสม หรือการเติมอากาศเป็นระยะๆ โลหะผสมที่มีโครเมียม เช่น C-276, C-22 หรือ HYBRID-BC1 เป็นข้อกำหนดเฉพาะที่เหมาะสมกว่า ควรสงวน B-3 และ B-2 ไว้สำหรับหน้าที่ของกรดบริสุทธิ์ ลดการเติมอากาศ
B-3 และ B-2 เปรียบเทียบกันในกรดซัลฟูริก ฟอสฟอริก และกรดที่ไม่ออกซิไดซ์อื่นๆ ได้อย่างไร
ข้อมูลที่เผยแพร่โดยสมบูรณ์ของ B-3 ยืนยันความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อกรดซัลฟิวริกและกรดฟอสฟอริกที่ความเข้มข้นและอุณหภูมิเกือบทั้งหมด โดยมีอัตราการกัดกร่อนโดยทั่วไปอยู่ที่หรือต่ำกว่า 0.15 มิลลิเมตร/ปี นอกสภาวะกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นสูงใกล้จุดเดือดและรุนแรงที่สุด B-2 ได้รับการบันทึกไว้ในเอกสารทางเทคนิคอิสระว่ามีการแบ่งปันความต้านทานต่อกรดที่ไม่-ออกซิไดซ์-ในวงกว้างเหมือนกัน แม้ว่าเฮย์เนสจะไม่เผยแพร่ตารางความเข้มข้นต่อความเข้มข้นที่ตรงกันอีกต่อไป
|
เงื่อนไข |
Hastelloy B-3 (มม./ป) |
|
H2SO4, 10%, เดือด |
0.01 |
|
H2SO4, 40%, เดือด |
0.02 |
|
H2SO4, 60%, เดือด |
0.05 |
|
H2SO4, 70%, เดือด |
0.15 |
|
H2SO4, 80%, เดือด |
4.76 |
|
กรดฟอสฟอริก 60% เดือด |
0.14 |
|
กรดฟอสฟอริก 80% เดือด |
0.04 |
|
กรดอะซิติก 99% เดือด |
0.02 |
|
กรดฟอร์มิก 89% เดือด |
0.01 |
แหล่งที่มา: ตารางการกัดกร่อนของกรดซัลฟิวริก กรดฟอสฟอริก และสารละลาย-เกรด-ของ Haynes International เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3
การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่กรดซัลฟิวริกเดือด 80% (4.76 มม./y) เป็นจุดข้อมูลที่เป็นประโยชน์และเที่ยงตรง: B-3 เช่นเดียวกับ B-2 คือโลหะผสมของกรดรีดิวซ์- และความต้านทานของมันจะตกลงไปนอกหน้าต่างความเข้มข้นที่ตั้งใจไว้ เมื่อกรดซัลฟิวริกเข้าใกล้สภาวะจุดเดือด-จุดเดือดสูงสุด- แผนภาพไอโซ-การกัดกร่อนของ B-3 สำหรับกรดซัลฟิวริกจะหยุดทำนายพฤติกรรมที่เชื่อถือได้เหนือเส้นโค้งจุดเดือดอย่างชัดเจนด้วยเหตุผลนี้
การเชื่อมส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนในทางปฏิบัติอย่างไร
ข้อมูลโลหะเชื่อมที่ตีพิมพ์ของ B-3-โลหะ-เทียบกับ-โลหะฐาน-ฐาน-ที่เผยแพร่ แสดงให้เห็นแทบไม่มีความแตกต่างที่วัดได้ในกรดสำคัญหลายตัว - รวมถึงอัตราการกัดกร่อนที่เท่ากันสำหรับโลหะเชื่อมและโลหะฐานที่ขึ้นรูปในกรดไฮโดรคลอริกเทียบเท่าเดือด 5% และ 10% - ซึ่งเป็นหลักฐานที่มีอยู่ชัดเจนที่สุด ความเสถียรทางความร้อนที่ได้รับการปรับปรุงของ B-3 นั้นแปลไปสู่ประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีขึ้นอย่างแท้จริง

|
เงื่อนไข |
โลหะเชื่อม B-3 (มม./y) |
โลหะฐานดัด B-3 (มม./y) |
|
H2SO4 30%, 93 องศา |
0.09 |
0.09 |
|
H2SO4 50%, 93 องศา |
0.13 |
0.04 |
|
H2SO4 70%, 93 องศา |
0.03 |
0.01 |
|
H2SO4 90%, 93 องศา |
0.02 |
0.02 |
|
HCl 5%, 93 องศา |
0.30 |
0.30 |
|
HCl 10%, 93 องศา |
0.29 |
0.29 |
ที่มา: Haynes International-ข้อมูลการเชื่อม-โลหะทั้งหมด (หลาย-รูปกางเขน GMAW) เทียบกับฐานดัดขึ้นรูป-ข้อมูลการกัดกร่อนของโลหะ เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3
Haynes International ไม่ได้เผยแพร่ตารางการเชื่อม-โลหะ-กับ-การเชื่อมที่เทียบเท่ากันสำหรับ B-2 ในห้องสมุดทางเทคนิคในปัจจุบัน เมื่อพิจารณาถึงความไวที่ทราบของ B-2 ต่อการเกิด Ni4Mo ที่เร็วขึ้นในช่วงอุณหภูมิเดียวกันกับที่การเชื่อมผ่าน ผู้ผลิตที่ทำงานกับ B-2 ควรให้น้ำหนักมากขึ้นในการควบคุมอุณหภูมิระหว่างทางที่เข้มงวด และตามคำแนะนำในอดีตของ Haynes ในการแก้ปัญหา{-การอบอ่อนส่วนประกอบ B-2 ที่ทำงานด้วยความเย็นก่อนทำการเชื่อมเมื่องานเย็นมีการยืดตัวเกินประมาณ 7% เนื่องจากโลหะผสม "มีความอ่อนไหวต่อการแตกร้าวในรอยเชื่อมอย่างมาก ภูมิภาค" หากข้ามขั้นตอนนี้ไป - คำแนะนำที่ปรากฏในวรรณกรรม B-3 ของ Haynes ในปัจจุบันแทบจะเป็นคำต่อคำ โดยเน้นย้ำว่านี่เป็นข้อควรระวังทั่วทั้งครอบครัว ไม่ใช่คำแนะนำเฉพาะสำหรับโลหะผสมทั้งสองชนิด
B-3 และ B-2 เปรียบเทียบความต้านทานการแตกร้าวจากความเครียดและการกัดกร่อนได้อย่างไร
B-3 ให้ผลลัพธ์ที่เผยแพร่โดยตรง: ไม่มีการแตกร้าวหลังจาก 1,008 ชั่วโมง (หกสัปดาห์) ในแมกนีเซียมคลอไรด์ 45% ที่กำลังเดือด (ASTM G36) โดยวางไว้ข้าง C-276 และอัลลอย 625 ซึ่งเป็นวัสดุที่ต้านทาน SCC- มากที่สุดที่ Haynes ทดสอบ B-2 ได้รับการบันทึกไว้ในแหล่งข้อมูลทางเทคนิคอิสระว่ามีความต้านทานต่อคลอไรด์-SCC ที่ดีเยี่ยม ซึ่งสอดคล้องกับภูมิคุ้มกันโดยทั่วไปของตระกูลนิกเกิล-โมลิบดีนัมต่อโหมดความล้มเหลวนี้ แม้ว่าวรรณกรรมในปัจจุบันของ Haynes จะไม่มีหมายเลขที่ตรงกันสำหรับ B-2 โดยเฉพาะ
|
แม็ก |
เวลาแตกตัวเดือด 45% MgCl2 (ASTM G36) |
|
สแตนเลส 316L |
2 h |
|
254SMO |
24 h |
|
ล้อแม็ก 625 |
ไม่มีการแตกร้าวใน 1,008 ชม |
|
ฮาสเตลลอย C-276 |
ไม่มีการแตกร้าวใน 1,008 ชม |
|
ฮาสเตลลอย บี-3 |
ไม่มีการแตกร้าวใน 1,008 ชม |
ที่มา: Haynes International stress-ข้อมูลการแตกร้าวจากการกัดกร่อน (จุดเดือด 45% MgCl2, ASTM G36), เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3
โปรดทราบว่าเฮย์เนสไม่ได้เผยแพร่ข้อมูลอุณหภูมิของรอยแยกหรือรูวิกฤตวิกฤตตามมาตรฐาน ASTM G48 (เกณฑ์มาตรฐานที่ใช้สำหรับอัลลอยด์ประเภท C- และโลหะผสมประเภท G- ในที่อื่นๆ ในชุดข้อมูลนี้) สำหรับ B-3 หรือ B-2 นั่นไม่ใช่การกำกับดูแล: ASTM G48 ใช้เฟอร์ริกคลอไรด์ที่ทำให้เป็นกรด ซึ่งเป็นเกลือออกซิไดซ์คลอไรด์ซึ่งอยู่ภายในข้อจำกัดการปนเปื้อนตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เนื่องจากโลหะผสมในตระกูล B ไม่ได้มีไว้สำหรับการออกซิไดซ์คลอไรด์ตั้งแต่แรก Haynes จึงไม่วัดมาตรฐานกับการทดสอบที่สร้างขึ้นในสภาวะนั้นทุกประการ
ลักษณะเฉพาะของการผลิตและ-การทำงานของ Windows ที่ร้อนแรงแตกต่างกันอย่างไร
โลหะผสมทั้งสองอบอ่อนที่อุณหภูมิเดียวกันและต้องมีการชุบน้ำ แต่ช่วงการตีขึ้นรูปร้อน-ที่แนะนำของ B-3 นั้นอยู่เหนือพื้นที่เสี่ยงต่อการตกตะกอน- ในขณะที่คำแนะนำอย่างเป็นทางการของ B-2 กำหนดให้หลีกเลี่ยงแถบกว้าง 538-870 องศาโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่เข้มงวดและครอบคลุมมากขึ้น ซึ่งแหล่งอุตสาหกรรมอิสระอธิบายอย่างสม่ำเสมอว่าทำให้ B-2 มีปัญหามากขึ้นในการประดิษฐ์

|
คุณสมบัติ |
ฮาสเตลลอย บี-3 |
ฮาสเตลลอย บี-2 |
|
อุณหภูมิการหลอม |
1,066 องศา (1,950 องศา F) ดับน้ำ |
1,066 องศา (1,950 องศา F) ดับน้ำ |
|
เริ่ม / สิ้นสุดการตีขึ้นรูปร้อน |
1,232 องศา / 982 องศา |
ช่วงแคบ; หลีกเลี่ยงการสัมผัส 538-870 องศาในทุกบริบท |
|
ความแข็งแรงของผลผลิต 0.2% (RT, แผ่น) |
421 เมกะปาสคาล (61 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) |
ไม่ได้ตีพิมพ์ในวรรณกรรมของ Haynes ในปัจจุบัน |
|
ความต้านทานแรงดึงสูงสุด (RT, แผ่น) |
862 MPa (125 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) |
ไม่ได้ตีพิมพ์ในวรรณกรรมของ Haynes ในปัจจุบัน |
|
การยืดตัว (RT, แผ่น) |
53% |
ไม่ได้ตีพิมพ์ในวรรณกรรมของ Haynes ในปัจจุบัน |
|
ความแข็ง (แผ่น) |
95 ฮร |
ไม่ได้ตีพิมพ์ในวรรณกรรมของ Haynes ในปัจจุบัน |
ที่มา: ข้อมูลแรงดึง ความแข็ง และการแปรรูปของ Haynes International เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3 โบรชัวร์ทางเทคนิคดั้งเดิมของ Haynes International H-2006D โลหะผสม HASTELLOY B-2 สำหรับคำแนะนำในการอบอ่อนและการทำงานที่ร้อน
ในกรณีที่วรรณกรรมของ Haynes ในปัจจุบันไม่ได้เผยแพร่ตัวเลข B-2 ที่เทียบเคียงได้โดยตรง ตารางนี้บอกอย่างชัดเจนมากกว่าการแทนที่ค่าประมาณ - B-2 ได้ถูกแทนที่อย่างมีประสิทธิภาพด้วย B-3 เนื่องจากข้อเสนอนิกเกิล-โมลิบดีนัมมาตรฐานของ Haynes และตารางคุณสมบัติเชิงกลโดยละเอียดสำหรับ B-2 ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของห้องสมุดทางเทคนิคออนไลน์ของบริษัทในปัจจุบันอีกต่อไป
มาตรฐาน ASTM, ASME และ AWS ใดที่ควบคุม B-3 และ B-2
B-3 มีชุดข้อกำหนดที่สมบูรณ์และดูแลรักษาอยู่ในปัจจุบันมากกว่าเอกสารเดิมของ B-2 ซึ่งรวมถึงข้อกำหนดการตีขึ้นรูปโดยเฉพาะ (ASTM B564) ที่โบรชัวร์ B-2 ของ Haynes ไม่ได้ระบุไว้ ซึ่งมีความสำคัญโดยตรงสำหรับการจัดซื้อในโครงการใดๆ ที่ต้องใช้อุปกรณ์ปลอมแปลง หน้าแปลน หรือตัววาล์ว
|
รูปแบบสินค้า/ข้อกำหนด |
ฮาสเตลลอย B-3 (N10675) |
ฮาสเตลลอย บี-2 (N10665) |
|
แผ่น แผ่น แถบ |
มาตรฐาน ASTM/ASME B333 / SB333 |
มาตรฐาน ASTM/ASME B333 / SB333 |
|
บิลเล็ต, ร็อด, บาร์ |
ASTM/ASME B335 / SB335, B472 |
มาตรฐาน ASTM/ASME B335 / SB335 |
|
ท่อและท่อไร้รอยต่อ |
มาตรฐาน ASTM/ASME B622 / SB622 |
มาตรฐาน ASTM/ASME B622 / SB622 |
|
ท่อเชื่อมและท่อ |
มาตรฐาน ASTM/ASME B619 / SB619 |
ASTM/ASME B619 / SB619, B626 |
|
ฟิตติ้ง |
มาตรฐาน ASTM/ASME B366 / SB366 |
ไม่มีอยู่ในโบรชัวร์ปัจจุบัน |
|
การตีขึ้นรูป |
มาตรฐาน ASTM/ASME B564 / SB564 |
ไม่มีอยู่ในโบรชัวร์ปัจจุบัน |
|
อิเล็กโทรดเคลือบ |
AWS A5.11, ENiMo-10 |
AWS A5.11, ENiMo-7 |
|
ลวดเปลือย/ก้าน |
AWS A5.14, ERNiMo-10 |
AWS A5.14, ERNiMo-7 |
|
โรงงาน / DIN |
2.4600, NiMo29Cr |
2.4617 |
ที่มา: ตาราง "ข้อมูลจำเพาะและรหัส" ของ Haynes International, เอกสารข้อมูลโลหะผสม HASTELLOY B-3; โบรชัวร์ทางเทคนิคดั้งเดิมของ Haynes International H-2006D, โลหะผสม HASTELLOY B-2
คุณควรระบุโลหะผสมชนิดใดสำหรับการให้บริการกรดไฮโดรคลอริก
ระบุ B-3 สำหรับการก่อสร้างใหม่ การสร้าง-ส่วนหนา การเชื่อมหลาย- และการใช้งานใดๆ ที่ต้องใช้ส่วนประกอบปลอมแปลง B-2 ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีทางเทคนิคสำหรับระบบที่มีอยู่ซึ่งผ่านการรับรองแล้ว โดยมีเงื่อนไขว่าขั้นตอนการเชื่อมและการบำบัดความร้อนจะเคารพข้อจำกัดในการประมวลผลที่แคบกว่าและมีเอกสารที่ดีกว่า

- เลือก B-3 สำหรับ:ถังปฏิกิริยา คอลัมน์ และระบบท่อแบบใหม่สำหรับกรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์ ซึ่งระยะขอบการประมวลผลที่กว้างขึ้นช่วยลดความเสี่ยงในการผลิตและการทำงานซ้ำ
- เลือก B-3 สำหรับ:ภาชนะที่มีความหนา-และการเชื่อมแบบสนามหลาย-ผ่าน ซึ่งการสัมผัสกับความร้อนสะสมในช่วง 500-900 องศาจะผูกได้ยากกว่า
- เลือก B-3 สำหรับ:ส่วนประกอบปลอมแปลง - หน้าแปลน ข้อต่อ ตัววาล์ว - เนื่องจาก B-3 มีข้อกำหนดการตีขึ้นรูป ASTM B564 ในปัจจุบัน และเอกสารดั้งเดิมของ B-2 ไม่มี
- เลือก B-3 สำหรับ:โครงการที่ต้องการข้อมูลกลไกและการกัดกร่อนที่มีการบันทึกไว้อย่างครบถ้วนในปัจจุบันสำหรับการออกแบบและการปฏิบัติตามรหัส
- เลือก B-2 สำหรับ:โรงงานและโปรแกรมอะไหล่ที่มีอยู่ผ่านการรับรอง เชื่อม และจัดเก็บไว้ที่ B-2 แล้ว โดยที่การเปลี่ยนโลหะผสมจะเพิ่มความซับซ้อนในการจัดซื้อโดยไม่ต้องมีการกัดกร่อน
- เลือก B-2 สำหรับ:ชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับอุปกรณ์รุ่นเก่าที่ B-2 มีประวัติภาคสนามที่ยาวนานหลายทศวรรษ-ถือเป็นคุณสมบัติอย่างหนึ่ง
ในทั้งสองกรณี โปรดจำไว้ว่าอัลลอยด์ทั้งสองไม่เหมาะกับกรดไฮโดรคลอริกที่ปนเปื้อนด้วยเกลือออกซิไดซ์ กระแสกรดออกซิไดซ์/รีดิวซ์ผสม หรือระบบเติมอากาศเป็นระยะๆ - ซึ่งขอบเขตนั้นใช้เท่ากันกับ B-3 และ B-2 และการผสมข้ามต้องใช้โลหะผสมที่มีโครเมียม เช่น C-276, C-22 หรือ HYBRID-BC1 แทน
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Hastelloy B-3 และ B-2?
A: B-3 (UNS N10675) เลื่อนปริมาณโมลิบดีนัมเล็กน้อยและเพิ่มทังสเตนและองค์ประกอบย่อยอื่นๆ จำนวนเล็กน้อยที่ B-2 (UNS N10665) ไม่ได้ระบุไว้ โดยเลือกใช้เฟส Ni3Mo ที่ก่อตัวเร็วกว่า- แทนที่จะเป็น Ni4Mo ที่ขึ้นรูปเร็วกว่าของ B-2 สิ่งนี้ทำให้ B-3 มีหน้าต่างการประมวลผลความร้อนที่กว้างขึ้นและให้อภัยมากขึ้น โดยไม่เปลี่ยนความต้านทานพื้นฐานของโลหะผสมต่อกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์
ถาม: B-3 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากกว่า B-2 ในกรดไฮโดรคลอริกหรือไม่
A: โลหะผสมทั้งสองมีค่าไม่มากนัก - ให้ความต้านทานที่โดดเด่นต่อกรดไฮโดรคลอริกบริสุทธิ์ที่ไม่ปนเปื้อนที่ความเข้มข้นทั้งหมดจนถึงจุดเดือด ข้อได้เปรียบที่แท้จริงของ B-3 คือความเสถียรทางความร้อนและโครงสร้าง ซึ่งปกป้องความต้านทานการกัดกร่อนโดยอ้อม โดยการลดความเสี่ยงของการเปลี่ยนสถานะการเปราะ ซึ่งตามเอกสารสิทธิบัตรแล้ว ลดความต้านทานการกัดกร่อนใน B-2 และความเหนียวด้วย
ถาม: Hastelloy B-3 หรือ B-2 สามารถใช้กับกรดไฮโดรคลอริกที่ปนเปื้อนกับเหล็กหรือทองแดงได้หรือไม่
A: ไม่ โลหะผสมทั้งสองสามารถทนต่อความล้มเหลวในการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วเมื่อมีไอออนของเฟอร์ริกหรือคิวปริก ซึ่งสามารถก่อตัวได้เมื่อกรดไฮโดรคลอริกสัมผัสกับเหล็กหรือท่อทองแดงที่จุดอื่นในระบบ นี่เป็นข้อจำกัดร่วมกันของตระกูลโลหะผสมโมลิบดีนัม-ที่ปราศจากนิกเกิล-โครเมียมทั้งหมด ไม่ใช่ความแตกต่างแบบ B-3-versus-B-2
ถาม: B-3 และ B-2 จำเป็นต้องได้รับความร้อนหลังการเชื่อมหรือไม่
A: ไม่ต้องใช้ PWHT สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนภายใต้สภาวะปกติ แต่ทั้งสองแบบมีความไวต่อการสัมผัสเป็นเวลานานในช่วง 500-900 องศา จลนพลศาสตร์ของการตกตะกอนที่ช้าลงของ B-3 ช่วยให้ผู้ผลิตได้กำไรมากขึ้นในระหว่างการเชื่อมและการหลอมแบบหลายรอบ B-2 ต้องการการควบคุมอุณหภูมิระหว่างทางที่เข้มงวดมากขึ้น และตามคำแนะนำในอดีตของ Haynes จะต้องอบสารละลายก่อนเชื่อมส่วนประกอบงานเย็นที่มีการยืดตัวมากกว่าประมาณ 7%
ถาม: Hastelloy B-2 ยังคงมีอยู่หรือถูกแทนที่ด้วย B-3 หรือไม่
A: B-2 ยังคงเป็นโลหะผสม UNS ที่ได้รับการยอมรับ (N10665) และยังคงผลิตและจัดเก็บโดยซัพพลายเออร์ แต่ Haynes International ได้วางตำแหน่ง B-3 เป็นผลิตภัณฑ์นิกเกิล-โมลิบดีนัมมาตรฐานของตนมาตั้งแต่ปี 1994 และไม่คงรักษา B-2 ไว้ในกลุ่มผลิตภัณฑ์โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนทางออนไลน์ในปัจจุบันอีกต่อไป โดยเผยแพร่เฉพาะเอกสารทางเทคนิคทางประวัติศาสตร์/มรดกเท่านั้น
ถาม: B-3 และ B-2 เหมาะสำหรับชิ้นส่วนปลอมแปลงหรือไม่
A: B-3 มีข้อกำหนดการตีขึ้นรูป ASTM/ASME B564/SB564 ในปัจจุบัน โบรชัวร์ B-2 รุ่นเก่าของ Haynes ไม่ได้ระบุข้อมูลจำเพาะของการตีขึ้นรูป ดังนั้น B-3 จึงเป็นตัวเลือกข้อมูลจำเพาะที่ตรงไปตรงมามากกว่าสำหรับหน้าแปลน ข้อต่อ หรือตัววาล์วหลอม

