1. Hvað er UNS N10665 og hverjir eru mikilvægustu málmvinnslueiginleikar þess?
UNS N10665, almennt þekkt undir vöruheitinu Hastelloy B-2, er nikkel-mólýbdenblendi. Helsta einkenni þess er afar hátt mólýbdeninnihald, venjulega á bilinu 26% til 30%. Ólíkt mörgum öðrum tæringarþolnum málmblöndur, inniheldur það nánast ekkert króm (1,0% hámark) og mjög lítið járn (2,0% að hámarki). Þessi sérstaka efnafræði gefur því óviðjafnanlega viðnám gegn saltsýru (HCl) í öllum styrkjum og hitastigi, sem og viðnám gegn öðrum ó-oxandi sýrum eins og brennisteins- og fosfórsýru við afoxandi aðstæður. Málmvinnslulega séð er það fast-lausnarstyrkt álfelgur. Fyrir plötuvörur verða framleiðendur að hafa strangt eftirlit með kolefnis- og kísilinnihaldi til að koma í veg fyrir útfellingu millimálmfasa (eins og Ni-Mo karbíð) við suðu eða hitameðferð, sem annars myndi draga verulega úr sveigjanleika.
2. Hvers vegna er talið að UNS N10665 plata sé erfitt að suða og hvaða sérstakar aðferðir eru nauðsynlegar til að viðhalda tæringarþol hennar?
UNS N10665 er alræmt erfitt að suða vegna næmni þess fyrir hitainnstreymi og hættu á aukafasaúrkomu. Aðalvandamálið er myndun Ni-Mo millimálmasambanda (sérstaklega μ fasinn) á hita-svæðinu (HAZ). Þetta gerist ef plötunni er haldið við hærra hitastig (venjulega á milli 650–870 gráður) of lengi. Þessi úrkoma dregur verulega úr sveigjanleika og höggseigni plötunnar og skapar króm-eydd svæði sem eru viðkvæm fyrir hnífa-línuárás í ætandi efni.
Til að draga úr þessu eru sérstakar suðuaðferðir nauðsynlegar:
Lágt hitainntak: Suðumenn verða að nota lágan straumstyrk og háan ferðahraða til að halda millihitastiginu nákvæmlega undir 120 gráður (250 gráður F).
Fyllingarmálmur: Notaður er samsvarandi fyllimálmur (ER NiMo-7). Hins vegar er platan oft soðin í lausnarglöðu ástandi.
Engin Post-Weld Heat Treatment (PWHT): Ólíkt kolefnisstáli er PWHT almennt bönnuð fyrir N10665. Ef framleidda plötusamstæðan var sett álagshitastig myndi það ýta efninu inn í hættulegt úrkomusvið, sem stökkva suðuna og HAZ.
Hreinlæti: Yfirborð plötunnar þarf að vera vandlega hreinsað af fitu, olíu og málningu, þar sem brennisteinn og fosfór geta valdið heitum sprungum.
3. Í hvaða sérstökum efnavinnsluatburðarás myndi verkfræðingur tilgreina UNS N10665 plötu yfir venjulegt ryðfríu stáli eða jafnvel C-röð málmblöndu?
Verkfræðingur myndi tilgreina UNS N10665 plötu þegar umhverfið er að minnka frekar en að oxast. Venjulegt ryðfrítt stál (304/316) treystir á króm til að mynda óvirkt oxíðlag. Við afoxandi sýrur (eins og HCl eða þynnt H₂SO4 án oxunarefna) brotnar þetta oxíðlag niður og ryðfrítt stál tærist hratt.
Þó að málmblöndur úr C-röðinni (td C-276) innihaldi króm, er það króm í raun ókostur í ákveðnu umhverfi. Í saltsýruþjónustu er helst hægt að ráðast á króm. N10665, sem vantar króm, er sérstaklega hannað fyrir HCl frá 0% til 100% styrk upp að suðumarki.
Þess vegna velurðu N10665 fram yfir C-276 þegar:
Sýran er stranglega minnkandi.
Engar oxandi tegundir eru til staðar (td járnjónir, kúpríjónir, uppleyst súrefni, saltpéturssýra).
Þú þarft lægsta mögulega samræmda tæringarhraða í hreinni saltsýru. C-276 er betri í blönduðum sýrum eða oxandi aðstæður, en B-2/N10665 er konungur hreins HCl.
4. Hvernig er hitameðferðarferlið frábrugðið fyrir UNS N10665 plötu samanborið við austenitísk ryðfríu stálplötu?
Hitameðferðarferlið er verulega mismunandi hvað varðar tilgang, hitastig og slökkvihraða. Austenitískt ryðfrítt stál (304/316) er lausnargloebað til að leysa upp krómkarbíð, venjulega við 1040–1150 gráður, fylgt eftir með hraðri kælingu (vatnsslökkva eða hröð loftkæling) til að koma í veg fyrir ofnæmi.
Fyrir UNS N10665 er ferlið sem hér segir:
Hitastig: Lausnglæðing er framkvæmd við um það bil 1065–1080 gráður (1950–1975 gráður F).
Slökkvihraði: Skylt er að slökkva á vatni strax. Loftkæling er almennt ekki ásættanleg fyrir þykkar plötur vegna þess að kælihraði er of hægur. Ef platan kólnar hægt í gegnum 870 gráðu til 650 gráðu svið leyfir hún skaðlegum Ni-Mo millimálmfasum (μ fasa) að falla út.
Andrúmsloft: Nauðsynlegt er að stýra afoxandi andrúmslofti. Vegna þess að málmblönduna skortir króm er oxunarþol þess lægra. Óhófleg flögnun eða oxun á sér stað auðveldara en með ryðfríu stáli, sem leiðir til efnistaps ef ekki er stjórnað.
Bjögun: Hröð vatnsslökkva frá háum hita veldur verulegu hitaálagi. Ólíkt ryðfríu stáli hefur N10665 lægri mýktarstuðul en mjög mikinn styrk. Flettun plötu verður að fara fram vélrænt (jöfnun) eftir hitameðhöndlun, frekar en að reyna að hitna við kælingu.
5. Hverjar eru helstu kröfur um vélrænni eiginleika fyrir UNS N10665 plötu í samræmi við ASTM B333, og hvernig hefur kalt mótun áhrif á þessar plötur?
Samkvæmt ASTM B333 (Standard Specification for Nikkel-Molybden Alloy Plate), eru dæmigerðar vélrænar kröfur fyrir UNS N10665 í lausnar-glæðu ástandi:
Togstyrkur: Lágmark 690 MPa (100 ksi).
Afrakstursstyrkur (0,2% mótvægi): Lágmark 283 MPa (41 ksi).
Lenging: Lágmark 40% í 2 tommum (50 mm).
Varðandi kalt mótun:
Vinnuherðing: N10665 vinna harðnar hratt. Þó að hún sé sveigjan í upphafi (40% lenging), veldur beyging eða myndun plötunnar verulega hörku og styrkleikaaukningu.
Vor-bak: Málblönduna hefur mikla flæðistyrk. Þess vegna sýnir það meiri fjöðrun-bak en austenítískt ryðfrítt stál. Yfir-beygja þarf til að ná réttu lokahorni.
Álagslosun: Eins og nefnt er í suðu er afar áhættusamt að framkvæma álagslosun á köldu-myndaðri N10665 plötu. Ef platan hefur verið kaldvinnsla (td rúllað í strokk) er innra álagið mikið, en upphitun plötunnar til að létta á álaginu mun líklega gera efnið næmt. Þess vegna verða hlutar að myndast í glæðu ástandi og ekki má fara yfir mótunarmörkin, því þú getur venjulega ekki "lagað" álagið á öruggan hátt síðar án þess að eyðileggja tæringarþolið.
Segulgegndræpi: Ólíkt ryðfríu stáli veldur kaldmyndun almennt ekki verulegan segulmagn. N10665 helst í meginatriðum ekki-segulmagnaðir, jafnvel eftir mikla kuldavinnu, sem er gagnlegt fyrir tiltekin tækjahús eða sérstakar efnakljúfar innra hluta þar sem segultruflanir eru áhyggjuefni.
