UNS N10276, plaši pazīstams kā Hastelloy C276, ir izcils niķeļa sakausējums, un tam ir izcila izturība pret koroziju. Lai gan tā galvenā īpašība ir balstīta uz pretestību visam, sākot no oksidētājiem līdz reducētājiem, tā cietība ir vienlīdz svarīga tā veiktspējai. Šajā emuārā ir apskatīts precīzs Hastelloy C276 ķīmiskais sastāvs un tā izturība un cietība.
UNS N10276 Ķīmiskais sastāvs
Hastelloy C276 īpašības ir tiešs rezultāts tā ķīmiskajam sastāvam, kā noteikts standartos ASTM B574. Zemāk esošajā tabulā ir norādītas galvenās kompozīcijas.
|
Elements |
Saturs (%) |
Funkcijas |
|
Niķelis (Ni). |
Līdzsvars |
Nodrošina pamata austenīta (-centrēta kubiskā) matricu, nodrošinot raksturīgo elastību un stingrību. |
|
Molibdēns (Mo). |
15.0 - 17.0 |
Primārais cietā šķīduma stiprinātājs. Molibdēna atomi, kas ir lielāki par niķeļa atomiem, rada ievērojamu režģa deformāciju, krasi palielinot izturību un cietību. Tas arī nodrošina izcilu izturību pret reducējošām skābēm un punktveida / plaisu koroziju. |
|
Hroms (Cr). |
14.5 - 16.5 |
Nodrošina izturību pret oksidējošām vidēm (piemēram, nitrātiem, dzelzs sāļiem) un veido pasīvu aizsargājošu plēvi. Mēreni veicina cietā šķīduma stiprināšanu. |
|
Volframs (W). |
3.0 - 4.5 |
Darbojas līdzīgi molibdēnam kā spēcīgs cietā šķīduma stiprinātājs, vēl vairāk uzlabojot augstas{0}}temperatūras izturību un lokālo izturību pret koroziju. |
|
Dzelzs (Fe). |
4.0 - 7.0 |
Kontrolēts piemaisījums, kas nodrošina cieta šķīduma stiprināšanu, vienlaikus saglabājot sakausējuma savietojamību. |
|
Kobalts (Co). |
2,5 maks |
Parasti kontrolē kā piemaisījumu. |
|
Mangāns (Mn). |
1,0 maks |
Deoksidētājs, ko izmanto kausēšanas procesā. |
|
Vanādijs (V). |
0,35 maks |
Kontrolēts kā piemaisījums. |
|
Silīcijs (Si). |
0,08 maks |
Uzglabāts ļoti zemā līmenī, lai novērstu trauslu intermetālisku fāžu veidošanos. |
|
Ogleklis (C). |
0,01 maks |
Stingri samazināts, lai metināšanas vai termiskās iedarbības laikā izvairītos no karbīda fāžu nogulsnēšanās uz graudu robežām, kas varētu pasliktināt izturību pret koroziju. |
|
Fosfors (P). |
0,04 maks |
|
|
Sērs (S). |
0,03 maks |
Kaitīgs piemaisījums, kas tiek uzturēts zemā līmenī, lai saglabātu tīrību un metināmību. |
Izpratne par UNS N10276Cietība
Metāla cietība attiecas uz tā izturību pret deformācijām, piemēram, iespiedumiem, skrāpējumiem vai nodilumu. Hastelloy C276 cietība netiek sasniegta ar termisko apstrādi, bet gan ar fundamentālu metalurģijas mehānismu, ko sauc par cieto šķīdumu stiprināšanu.
Kāpēc Hastelloy C276 ir tik ciets?
Tīram niķelim ir salīdzinoši mīksta kristāla struktūra un laba elastība. Hastelloy C-276 molibdēns (Mo) un volframs (W) galvenokārt tiek izšķīdināti niķeļa režģī, veidojot cietu šķīdumu. Šo "šķīdināto" atomu atomu izmēri atšķiras no "šķīdinātāju" niķeļa atomu izmēriem.
Lielāki molibdēna un volframa atomi rada lokalizētus kropļojumus vai deformācijas sakārtotajā niķeļa režģī. Materiālam pieliekot spēkus, šie deformācijas lauki būtiski apgrūtina dislokāciju (defektu, kas izraisa plastisko deformāciju metālos) kustību.
Dislokāciju pārvietošana izkropļotajā režģī prasa vairāk enerģijas. Šis vispārējais dislokācijas kustības ierobežojums padara visu sakausējumu stiprāku, stingrāku un cietāku nekā tīrs niķelis vai materiāli ar mazāku sakausējuma saturu. Hroms un dzelzs arī veicina šo efektu, taču ne tik būtiski kā molibdēns un volframs.
UNS N10276 cietības vērtības
Hastelloy C-276 parasti tiek piegādāts atlaidinātā stāvoklī, kas nodrošina optimālu izturību pret koroziju, elastību un izturību. Tā cietība šajā stāvoklī ir nemainīgi augsta, pateicoties raksturīgajai cietā šķīduma stiprināšanai.
Tipisks cietības diapazons (atlaidināts stāvoklis):
Rokvela cietība (HRC): 20 - 26 HRC.
Brinela cietība (HBW): 200 - 220 HBW.
Izturība pret nodilumu un eroziju: cietā virsma ir izturīga pret nodilumu, ko rada vircas, suspendētās daļiņas un liela ātruma šķidrumi.
Strukturālā integritāte: augstā izturība ļauj komponentiem saglabāt savu formu un izturēt deformāciju augsta spiediena un mehāniskās slodzes apstākļos.
Izgatavošanas apsvērumi: lai gan šī cietība ir noderīga ekspluatācijā, tā nozīmē, ka C276 apstrādei un aukstajai apstrādei ir nepieciešama lielāka jauda un piemēroti instrumenti, salīdzinot ar mīkstākiem materiāliem.
Secinājums
Palielinot Mo un W saturu, lai uzlabotu izturību pret koroziju, vienlaikus samazinot oglekļa un silīcija saturu, pētnieki ir izveidojuši sakausējumu, kas ir gan viens no -korozijizturīgākajiem materiāliem uz Zemes, gan viens no visvieglāk--apstrādājamiem augstas veiktspējas-niķeļa sakausējumiem.
Izvēloties Hastelloy C276, jūs izvēlaties sakausējumu ar pareizo cietības līdzsvaru: pietiekami izturīgs, lai izturētu deformāciju skarbos ekspluatācijas apstākļos, tomēr pietiekami mīksts, lai to varētu droši veidot un metināt.
