1. Efnafræði viðnáms
Sp.: UNS N10665, almennt þekktur sem Alloy B-2, er tilgreint fyrir sumt árásargjarnasta efnaumhverfi. Hvaða tilteknu þættir í samsetningu þess gera það að "fara" efninu til að meðhöndla saltsýru í öllum styrkjum og hitastigi?
A: Óvenjulegur árangur UNS N10665 við að draga úr umhverfi eins og saltsýru stafar af einstakri efnasamsetningu hennar, nánar tiltekið nánast-fullkomnum krómskorti og háu mólýbdeninnihaldi.
Þó málmblöndur eins og C-276 eða N06022 treysta á króm til verndar í oxandi sýrum, er króm skaðlegt í hreinum afoxandi sýrum. Efnaformúlan fyrir N10665 er byggð í kringum nikkelgrunn með gríðarlegu mólýbdeninnihaldi á bilinu 26% til 30%. Mólýbden er ofurhetjan þegar kemur að því að standast afoxandi sýrur. Það veitir einstaka viðnám gegn samræmdri tæringu í saltsýru, brennisteinssýru og fosfórsýru við afoxandi aðstæður.
Af hverju virkar þetta?
Í saltsýru (HCl) snýst tæringarþol ekki um að mynda óvirkt krómoxíð lag (sem myndi í raun leysast upp í HCl). Þess í stað gerir hátt mólýbdeninnihald málmblöndunni kleift að vera í málmástandi með mjög lágum tæringarhraða. Það þolir árás vetnisjóna.
Ennfremur hefur N10665 mjög lágt kolefni (0,02% hámark) og sílikon (0,10% hámark) innihald. Þetta er mikilvægt vegna þess að í forvera málmblöndunni (forvera B-2, málmblöndur B), gætu þessir þættir leitt til útfellingar á millimálmfasa á hitaáhrifasvæðinu við suðu, sem veldur stökkun. Með því að lágmarka kolefni og sílikon heldur N10665 sveigjanleika sínum og tæringarþoli jafnvel eftir suðu.
Hins vegar er mikilvægur fyrirvari: vegna þess að það skortir króm, virkar N10665 illa í oxandi umhverfi. Ef jafnvel snefilmagn oxandi efna (eins og járn- eða kúpríjónir, súrefni eða saltpéturssýra) er til staðar í HCl straumnum getur tæringarhraði N10665 rokið upp. Það er sérfræðingur, ekki almennur.
2. The Welding and Heat Treatment Paradox
Sp.: Framleiðendur vísa oft til B-2 málmblöndu sem „erfitt“ að suða samanborið við aðrar nikkelblendi. Hver er málmvinnsluástæðan fyrir þessu og hvaða sérstökum suðureglum þarf að fylgja til að koma í veg fyrir skelfilega bilun?
Svar: Orðspor UNS N10665 sem krefjandi við suðu á sér rætur í næmni þess fyrir útfellingu millimálmfasa-sérstaklega Ni-Mo röðuðu fasanna (oft nefndur „beta fasinn“)-þegar þeir verða fyrir meðalhitastigi.
Málmvinnsluáhættan:
Þó N10665 hafi verið hannaður til að vera betri en forveri hans (Alloy B), er hann enn á málmvinnslu „hættusvæði“. Ef málmblendin er hituð að bilinu 1200 gráður F til 1600 gráður F (650 gráður til 870 gráður), annað hvort við suðu eða óviðeigandi álagslosun, getur það fellt Ni-Mo millimálmefni. Þessi umbreyting gerir efnið afar brothætt og næmt fyrir sprungum gegn tæringu, sérstaklega á hita-svæðinu (HAZ) í suðu.
Suðureglur til að draga úr áhættu:
Lágt hitainntak: Rétt eins og með-afkastamiklu ryðfríu stáli, verða suðumenn að nota lágt hitainntak og viðhalda lágu millihitastigi (venjulega undir 200 gráður F / 93 gráður). Stringer perlur tækni er skylda; breiðar, sveiflukenndar perlur eru bannaðar.
Val á fylliefni: Rétti fyllimálmur er ERNi-Mo-7. Það er mikilvægt að passa fylliefnið nákvæmlega við grunnmálmefnafræðina.
Hreinlæti: Efnið er mjög viðkvæmt fyrir upptöku kolefnis og brennisteins. Öll mengun frá fitu, olíu eða óhreinindum í búð getur leitt til sprungna. Notkun sérstakra verkfæra úr ryðfríu stáli og járn-lausum slípihjólum er nauðsynleg.
Engin Post-Weld Heat Treatment (PWHT): Ólíkt kolefnisstáli ætti N10665aldreifá staðlaða streitulosun. Útsetning fyrir 1200-1600 gráðu F sviðinu fyrir PWHT myndi koma af stað mjög stökkvandi stigum sem þú ert að reyna að forðast. Ef glæðing er nauðsynleg fyrir alvarlega myndun, verður það að fara fram við 1950 gráður F (1065 gráður) og síðan hröð slökkva.
3. Takmarkanir í þjónustu: Oxandi jónagildran
Sp.: Verkfræðingur í efnaverksmiðjum er að íhuga UNS N10665 fyrir nýjan reactor sem meðhöndlar saltsýru. Hvaða duldar hættur varðandi tilvist „mengunarefna“ í sýrustraumnum verða þeir að meta áður en þeir skrá sig á þetta efni?
A: Þetta er mikilvægasta spurningin sem verkfræðingur getur spurt þegar hann tilgreinir Alloy B-2. Þó að UNS N10665 sé nánast óviðjafnanlegt hvað varðar viðnám gegn hreinni saltsýru, er það alræmt viðkvæmt fyrir tilvist oxandi tegunda.
Ef vinnslustraumurinn inniheldur jafnvel lítið magn af:
Járnjónir (Fe³⁺): Algengar ef sýran er geymd í kolefnisstálgeymum andstreymis eða tekur upp járn úr ryði í leiðslum.
Koparjónir (Cu²⁺): Mögulegt ef kopar- eða koparhlutar eru að tærast.
Uppleyst súrefni: Ef kerfið er ekki rétt loftað-eða ef loft kemst inn í dæluþéttingar.
Oxandi sýrur: Svo sem saltpéturs- eða krómsýra.
...tæringarkerfið gjörbreytist.
Í hreinni afoxandi sýru er tæringarhraði lágt og einsleitt. Hins vegar, í nærveru oxandi jóna, færist bakskautahvörfið frá vetnislækkun yfir í minnkun oxandi jónarinnar. Þetta færir rafefnafræðilegum möguleikum málmblöndunnar yfir á svið þar sem það myndar ó-verndandi, illa viðloðandi oxíðfilmu. Í stað samræmdrar tæringar getur málmblönduna þjáðst af hraðri, hröðun árás, stundum með hraða sem fer yfir 5 mm á ári.
Gátlisti verkfræðingsins:
Áður en N10665 er valið verður verkfræðingur:
Greindu sýruhreinleikann: Er það hvarfefnaflokkur, eða er það endurunnin iðnaðarsýra með óþekktum aðskotaefnum?
Fylgstu með súrefnisgildum: Er kerfið lokað undir óvirku gasteppi eða er það opið út í andrúmsloftið?
Íhugaðu lokun: Verður búnaðurinn tæmdur og skilinn eftir opinn? Afgangssýrufilmur geta gufað upp, einbeitt sér og orðið oxandi þegar þær þorna, sem leiðir til gryfju.
Ef oxandi aðskotaefni eru óhjákvæmileg, gæti málmblöndur eins og N06022 (álfelgur 22) með hærra króminnihaldi verið öruggara, þó dýrara, val.
4. Innkaupaforskriftir fyrir alvarlega þjónustu
Sp.: Þegar pantað er UNS N10665 plötu fyrir háþrýsti vetnisofn eða eimingarsúlu fyrir mikilvæga sýru, hvaða sérstaka ASTM staðla og prófunarreglur ættu að vera skráðar á innkaupapöntunina til að tryggja hæfi efnisins?
A: Að útvega N10665 fyrir mikilvæga þjónustu krefst meira en bara hefðbundinnar verksmiðju. Innkaupapöntunin verður að vera nákvæm til að tryggja að efnið sem kemur á verslunargólfið sé hæft fyrir fyrirhugaða alvarlega þjónustu.
1. Viðmiðunarreglur:
Grunnforskriftin er ASTM B333 (Standard Specification for Nikkel-Molybdenum Alloy Plate, Sheet, and Strip). Þetta ræður viðunandi efnafræðilegum sviðum og vélrænum eiginleikum.
2. Staðfesting á efnafræði:
Mill Test Certificate (MTC) verður að sýna strangt fylgni við efnafræðileg mörk, sérstaklega hámark fyrir kolefni (0,02%) og kísil (0,10%). Fyrir mikilvægar umsóknir geta kaupendur beðið um enn strangara innra eftirlit frá verksmiðjunni.
3. Vélræn prófun:
Spennupróf: Staðlað ávöxtun og togsannprófun samkvæmt ASTM B333.
Hörkuprófun: Oft þarf til að tryggja að platan sé í lausnarglöðu ástandi.
Beygjupróf: Til að sannreyna sveigjanleika, sérstaklega fyrir plötur sem verða kalt-myndaðar.
4. Ó-eyðandi próf (NDE):
Fyrir forrit sem innihalda þrýsting- (ASME Section VIII, Div. 1), krefst efniskóði (SB-333) venjulega að platan sé laus við skaðleg lagskiptingu. Kaupandi ætti að tilgreina Ultrasonic Testing í samræmi við ASTM A578 Level B til að tryggja innri heilbrigði.
5. Tæringarprófun:
Þetta er mikilvægasta „gilda-aukandi“ prófið. Kaupandi ætti að tilgreina tæringarhraðapróf í sjóðandi saltsýru. Algeng prófun er ASTM G28 aðferð C (sem er sérstaklega hönnuð fyrir Ni-Mo málmblöndur) eða notenda-skilgreint próf í ákveðnum styrk sjóðandi HCl. Samþykkisviðmiðið er oft tæringarhlutfall sem er minna en 20 eða 50 mils á ári (mpy), allt eftir alvarleika fyrirhugaðrar þjónustu. Þetta sannar að efnið hafi verið rétt upplausnargloett og hefur rétta örbyggingu.
5. N10665 vs. The New Generation (B-3, B-4)
Sp.: Með tilkomu nýrra málmblöndur eins og UNS N10675 (álfelgur B-3), er UNS N10665 (álfelgur B-2) að verða úreltur? Hvenær myndi kunnátta verkfræðingur samt velja eldri B-2 fram yfir nýrri valkostina?
A: Kynning á málmblöndu B-3 (UNS N10675) var beint svar við suðu- og framleiðsluáskorunum B-2. B-3 var hannað með breyttri efnafræði (bætt við krómi og öðrum sveiflujöfnum) til að veita verulega betri hitastöðugleika, sem þýðir að það er mun ólíklegra til að mynda stökkandi Ni-Mo fasa við suðu. Svo, er B-2 úreltur?
Ekki alveg. Þó að B-3 sé almennt besti kosturinn fyrir soðna tilbúning vegna fyrirgefandi eðlis, heldur B-2 enn velli í sérstökum aðstæðum.
Þegar B-2 er enn valið:
Núverandi innviðir: Margar eldri efnaverksmiðjur eru með kjarnakljúfa, leiðslur og lokar úr B-2. Ef verksmiðja þarf að stækka núverandi einingu eða skipta um skemmdan íhlut, halda þau oft við B-2 til að viðhalda galvanískum samhæfni og forðast að blanda málmblöndur í sama ferlistraumi.
Kostnaðarnæmi: Alloy B-2 er almennt ódýrari en B-3. Þó að verðbilið hafi minnkað er B-2 áfram hagkvæm lausn fyrir ósoðin notkun eða fyrir framleiðendur með mikla reynslu við að suða B-2 með góðum árangri.
Vélrænir eiginleikar: Í sumum tilteknum kalda-vinnu eða sérstökum vöruformum býður B-2 upp á örlítið mismunandi vélræna eiginleika sem eldri hönnunarkóðar gætu verið byggðir á.
Ó-soðin forrit: Fyrir hluti eins og falsaða festingar, bolta eða óaðfinnanlega rör sem ekki þarfnast suðu á vettvangi, er hitastöðugleikakosturinn B-3 minna mikilvægur. Grunntæringarþol B-2 í hreinum afoxandi sýrum er enn á heimsmælikvarða.
Dómurinn:
Fyrir ný verkefni sem fela í sér umfangsmikla suðu munu flestir verkfræðingar sjálfgefið nota UNS N10675 (B-3) vegna frábærrar viðnáms gegn HAZ-broti. Hins vegar er UNS N10665 áfram viðeigandi og hagkvæmt efni í efnavinnsluiðnaðinum fyrir viðhald, skipti eða sérstakan-kostnaðardrifinn ósoðinn íhluti.
