1. Mis on Hastelloy B-2 ja kuidas selle koostis võimaldab erakordset jõudlust happelise keskkonna vähendamisel?
Vastus:
Hastelloy B-2 (UNS N10665) on äärmiselt madala süsiniku- ja ränisisaldusega nikli-molübdeeni sulam, mis on loodud erakordseks vastupidavaks redutseerivatele hapetele, eriti vesinikkloriidhappele kõigil kontsentratsioonidel ja temperatuuridel kuni keemiseni. Sellest sulamist valmistatud vardad on kriitilise tähtsusega lähteaine komponentide töötlemisel kõige agressiivsemates keemilise töötlemise keskkondades.
Keemiline koostis (ASTM B335 järgi):
| Element | Kaal % |
|---|---|
| Nikkel (Ni) | Saldo (65% min) |
| Molübdeen (Mo) | 26.0 - 30.0 |
| raud (Fe) | ≤ 2,0 |
| Kroom (Cr) | ≤ 1,0 |
| Koobalt (Co) | ≤ 1,0 |
| Süsinik (C) | ≤ 0,02 |
| Räni (Si) | ≤ 0,10 |
| Mangaan (Mn) | ≤ 1,0 |
Peamised kompositsiooniomadused:
Väga kõrge molübdeenisisaldus (26-30%):
Tagab erakordse vastupidavuse redutseerivatele hapetele, eriti vesinikkloriidhappele (HCl) kõigil kontsentratsioonidel ja temperatuuridel kuni keemiseni.
Moodustab molübdeenoksiididest ja sooladest kaitsekile, mis on redutseerivas keskkonnas stabiilne.
Mitteoksüdeerivate hapete korrosioonikindluse peamine soodustaja.
Kõrge molübdeenisisaldus tagab redutseerivates tingimustes vastupidavuse ka väävel-, fosfor- ja äädikhappele.
Madala süsinikusisaldusega (≤0,02%):
Minimeerib karbiidi sademeid keevitamise ja termilise kokkupuute ajal.
Oluline teradevahelise korrosioonikindluse säilitamiseks.
Vähendab sensibiliseerumise ohtu kuumuse{0}}mõjutatud tsoonis keevitamise ajal.
Madal ränisisaldus (≤0,10%):
Vähendab intermetalliliste faaside moodustumist (Ni{0}}Mo järjestatud faasid), mis võivad sulamit habrastada.
Parandab termilist stabiilsust keevitamise ja valmistamise ajal.
Madal kroomisisaldus (≤1,0%):
Erinevalt paljudest niklisulamitest, mille korrosioonikindlus on kroom, piirab B-2 kroomi tahtlikult.
Kroom häirib hapete redutseerimisel molübdeen{0}}põhist kaitsekilet.
See piirang tähendab, et B-2 ei sobi oksüdeerivasse keskkonda.
Madal rauasisaldus (≤2,0%):
Minimeerib sekundaarsete faaside moodustumist.
Säilitab nikli{0}}molübdeeni tasakaalu, mis on oluline korrosioonikindluse tagamiseks.
Miks B-2 on hapete redutseerimisel suurepärane:
Redutseerivates hapetes, nagu vesinikkloriidhape, toimub korrosioon vesinikioonide redutseerimise teel. Kõrge molübdeenisisaldus B-2-s soodustab stabiilse kaitsva kile teket, mis on neis keskkondades lahustumatu. Erinevalt roostevabast terasest, mis tugineb kroomoksiidkilele (mis on redutseerivates hapetes ebastabiilne), tagab B-2 molübdeenil põhinev kaitse erakordse jõudluse, kui teised sulamid kiiresti rikki lähevad.
Võrdlus HCl-teenuse teiste sulamitega:
| Sulam | Suhteline jõudlus HCl keetmisel | Piirang |
|---|---|---|
| B-2 (N10665) | Oma klassi parim | Mitte oksüdeerivate tingimuste jaoks |
| B-3 (N10675) | Samaväärne B-2-ga | Parem valmistatavus |
| C-276 (N10276) | Hea, kuid madalam Mo piirab jõudlust | Parem segahapete jaoks |
| 316L (S31603) | Kehv; kiire rünnak | Ei sobi |
| Tsirkoonium | Suurepärane | Väga kõrge hind, piiratud saadavus |
2. Millised on Hastelloy B-2 legeeritud baaride peamised rakendused keemiatööstuses ja farmaatsiatööstuses?
Vastus:
Hastelloy B-2 legeervardad on ette nähtud rakendusteks, kus on vaja erakordset vastupidavust redutseerivatele hapetele, eriti vesinikkloriidhappele. Varda vorm on tavaliselt töödeldud komponentideks, mis peavad taluma kõige agressiivsemat söövitavat keskkonda, säilitades samal ajal mehaanilise terviklikkuse.
Keemilise töötlemise rakendused:
Vesinikkloriidhappe (HCl) teenus:
Funktsioon: HCl tootmise, käitlemise ja ladustamise süsteemide komponendid.
Miks B-2 baarid: Võrratu vastupidavus HCl-le kõigil kontsentratsioonidel ja temperatuuridel kuni keemiseni. Kasutatakse:
Pumba võllid: HCl tsirkuleerivate tsentrifugaal- ja mahtpumpade jaoks.
Klapivarred ja komponendid: HCl-hooldusklappide varred, kuulid, pesad ja korpused.
Kinnitusvahendid: poldid, naastud ja mutrid äärikühenduste jaoks HCl-süsteemides.
Mõõteriistad: termokaevud, andurite korpused, düüsiplaadid.
Väävelhappe (H2SO4) teenus:
Funktsioon: komponendid väävelhappetehastes ja käitlemissüsteemides.
Miks B-2 baarid: Suurepärane vastupidavus väävelhappele, vähendades kontsentratsioone (kuni 60%) mõõdukal temperatuuril.
Tüüpilised komponendid: segisti võllid, klapivarred, pumba võllid.
Fosforhappe (H₃PO₄) teenus:
Funktsioon: komponendid fosforhappe tootmisel (kui fluoriidid puuduvad).
Miks B-2 baarid: hea vastupidavus puhtale fosforhappele; fluoriididega ebapuhta happe puhul võib eelistada G-30.
Äädikhappe ja orgaanilise happe teenus:
Funktsioon: äädikhappe tootmise ja käitlemise komponendid.
Miks B-2 baarid: Suurepärane vastupidavus kõikidele äädikhappe kontsentratsioonidele, isegi keemise ajal.
Farmaatsiatööstuse rakendused:
API sünteesireaktori komponendid:
Funktsioon: segistivõllid, deflektori toed ja instrumendid reaktorites aktiivsete farmatseutiliste koostisosade (API) sünteesiks.
Miks B-2 baarid: hoiab ära tundlike farmaatsiatoodete metallilise saastumise; talub agressiivseid reaktiive ja puhastusaineid.
Kõrge puhtusastmega{0}}veesüsteemid:
Funktsioon: Süsteveesüsteemide (WFI) komponendid ja puhastusseadmed.
Miks B-2 baari: talub kõrge puhtusastmega vee ja desinfitseerivate ainete korrosiooni; siledad töödeldud pinnad takistavad bakterite adhesiooni.
Kromatograafia seadmed:
Funktsioon: täppiskomponendid preparatiivsetes kromatograafiasüsteemides.
Miks B-2 vardad: liikuvate faaside suhtes inertsed; töödeldud täpsete tolerantsideni pindade tihendamiseks.
Muud rakendused:
| Tööstus | Rakendus | Baarist valmistatud komponendid |
|---|---|---|
| Tuumakütuse töötlemine | Lahusti komponendid | Segaja võllid, kinnitusdetailid |
| Metalli rafineerimine | Happe leostumise seadmed | Pumba võllid, klapivarred |
| Jäätmekäitlus | Happe neutraliseerimise süsteemid | Klapikomponendid, segistid |
| Keemiatankerid | Lastipumbad ja klapid | Võllid, tiivikud, tihendid |
| Tselluloos ja paber | Pleegitustehase seadmed | Segisti võllid, kinnitusdetailid |
Tüüpilised B-2 varrastest valmistatud komponendid:
| Komponent | Baari suuruste vahemik | Töötlemistoimingud |
|---|---|---|
| Pumba võllid | 1" - 8" läbimõõt | Treimine, lihvimine, võtmesoonte lõikamine |
| Klapi varred | 0,5" - 4" läbimõõt | Treimine, keermestamine, lihvimine |
| Klapipallid | 1" - 6" läbimõõt | Treimine, freesimine, lihvimine, lappimine |
| Kinnitusvahendid | 0,25" - 3" läbimõõt | Keerme rullimine/lõikamine, suunamine |
| Termoveetorud | 0,5" - 2" läbimõõt | Puurimine (sügav auk), treimine, keermestamine |
| Segisti võllid | 2" - 8" läbimõõt | Pööramine, võtmeava lõikamine |
| Instrumentide liitmikud | 0,25" - 1" läbimõõt | Täppis treimine, keermestamine |
Juhtumiuuring: vesinikkloriidhappepumba võllid
HCl-d tootvas keemiatehases tekkisid 316-liitrise roostevabast terasest pumbavõllid sageli 32% HCl-i kasutamisel ümbritseva keskkonna temperatuuril. Võlli eluiga oli kiire üldise korrosiooni ja aukude tõttu keskmiselt vaid 3-4 kuud. Hastelloy B-2 legeeritud vardadest töödeldud asendusvõllid pikendasid kasutusiga üle 5 aasta, ilma et iga-aastaste kontrollide käigus ei täheldatud mõõdetavat korrosiooni. Suurem materjalikulu kati 12 kuu jooksul hoolduse ja seisakute vähenemise tõttu.
3. Millised töötlusomadused on Hastelloy B-2 legeeritud vardadele ainulaadsed ja kuidas optimeerivad kauplused parameetreid edukaks komponentide tootmiseks?
Vastus:
Hastelloy B-2 sulamist varraste töötlemine esitab suuri väljakutseid sulami suure tugevuse, kiire töö-kõvenemise ja madala soojusjuhtivuse tõttu. Nende omaduste mõistmine on tõhusa ja kulutõhusa tootmise jaoks hädavajalik.
Materjali käitumise kaalutlused:
Kõrge tugevus:
Lõõmutatud tõmbetugevus: minimaalselt 110 ksi (760 MPa).
Nõuab suuremat lõikejõudu ja jäikaid seadistusi.
Voolutugevus: minimaalselt 51 ksi (350 MPa).
Kiire töökõvenemine:
Töö kõvastub töötlemisel ülikiiresti.
Pärast kõvastumist muutub pind abrasiivseks ja seda on raske lõigata.
Mõte: tuleb lõigata töö{0}}karastatud kihi all; vältige hõõrduvaid kergeid lõikeid. Iga läbikäik peab olema piisavalt sügav, et jõuda varem töödeldud-karastatud pinnast allapoole.
Madal soojusjuhtivus:
Lõikepiirkonnas tekkiv soojus jääb kontsentreerituks.
Põhjustab tööriista otsa kõrgeid temperatuure, kiirendades tööriista kulumist.
Mõte: nõuab tõhusat jahutust ja{0}}kuumuskindlaid tööriistamaterjale.
Kummikrõpsud:
Tekitab sitke, nööriga laastu, mis võivad tööriista ja tooriku ümber mähkida.
Mõte: nõuab kiibimurdjaid ja aktiivseid kiibi juhtimise strateegiaid.
Laastude takerdumine kujutab endast ohtu ja võib kahjustada viimistletud pindu.
Ehitatud{0}}ülemine serv (BUE):
Materjal võib keevitada lõikeserva külge, mõjutades viimistlust ja tööriista kasutusiga.
Mõte: teravad tööriistad, õiged kiirused/söötmed ja jahutusvedelikud on hädavajalikud.
Optimeerimisstrateegiad:
Tööriista valik:
| Operatsioon | Soovitatav tööriista materjal | Geomeetria |
|---|---|---|
| Pööramine (kare) | Karbiid (C-2 klass), kaetud (TiAlN/AlTiN) | Positiivne reha, terav serv, laastumurdja |
| Pööramine (viimistlus) | Karbiid, CBN kõvasti{0}}treitud jaoks | Puhasti sisetükid viimistluseks, terav serv |
| Freesimine | Karbiidist suure etteandega{0}}lõikurid | Positiivne geomeetria, terav |
| Puurimine | Karbiid, koobalt HSS väikeste aukude jaoks | Lõhepunkt, jahutusvedelik läbi |
| Koputamine | Eelistatud vormikraanid lõikekraanidele | Spetsiaalne geomeetria niklisulamitele |
| Keermestamine | Keerme freesimine või üks{0}}punkt | Täisprofiili lisad, mitu läbimist |
Lõikamise parameetrid:
| Operatsioon | Kiirus (SFM) | Voog (IPR) | Lõikesügavus |
|---|---|---|---|
| Pööramine (kare) | 40-70 | 0.010-0.018 | 0.050-0.150" |
| Pööramine (viimistlus) | 50-80 | 0.003-0.008 | 0.010-0.030" |
| Freesimine | 40-70 | 0,002-0,005 IPT | 0.020-0.100" |
| Puurimine | 20-35 | 0,001-0,004 intellektuaalomandi õigused | Nokkimise tsükkel (0,5–1 × läbimõõt) |
| Puudutamine (vorm) | 10-15 | Sobib keerme sammuga | N/A |
Jahutusvedelik ja määrimine:
Üleujutuse jahutusvedelik hädavajalik; eelistatud-kõrgrõhk-tööriista kaudu (300–1000 psi).
Kasutage vees{0}}lahustuvaid jahutusvedelikke koos EP lisanditega (äärmuslik rõhk).
Keermestamiseks ja keermestamiseks kasutage spetsiaalseid keermestussegusid (klooritud või väävelõlid).
Kuumutamise ja laastude loputamiseks tagage täielik jahutusvedeliku katmine.
Tööriistaraja strateegiad:
Säilitage pidev haardumine (trohoidaalne freesimine, adaptiivne puhastamine).
Vältige mis tahes punktis viibimist või hõõrumist.
Töökarastuse vähendamiseks eelistatakse ronida freesimist.
Kasutage sügavate pilude jaoks koorimist, et juhtida laastude eemaldamist.
Töö hoidmine:
Vibratsiooni vältimiseks on oluline jäik seadistus.
Kasutage õige haardega hüdraulilisi või mehaanilisi padruneid.
Toetage pikki vardaid kindlate tugede või sabatala keskpunktidega.
Minimeerige üleulatus, et vähendada lobisemist.
Pinnaviimistluse kaalutlused:
| Nõue | strateegia |
|---|---|
| Standardne töötlemine (63-125 Ra) | Õiged etteanded/kiirused, terariistad |
| Täpne viimistlus (16-32 Ra) | Klaasipuhastid, viimistlused, vähendatud etteanded |
| Üli-peen (8–16 Ra) | Lihvimine või poleerimine pärast töötlemist |
| Niidid | Keerme freesimine või üks{0}}punkt mitme valguskäiguga |
Levinud väljakutsed ja lahendused:
| Väljakutse | Lahendus |
|---|---|
| Tööriistade kiire kulumine | Vähendage kiirust, parandage jahutust, kasutage kaetud karbiide |
| Halb pinnaviimistlus | Suurendage kiirust, vähendage etteannet, teravamaid tööriistu |
| Kiibi juhtimine | Laastupurustajad, kõrgsurve{0}}jahutusvedelik |
| Töö karastamine | Säilitage agressiivne sööt, vältige kergeid lõikeid |
| Ehitatud{0}}ülemine serv | Suurendage kiirust, parandage määrimist |
| Vibratsioon/jutu | Suurendage jäikust, vähendage üleulatust, muutke kiirust |
| Mõõtmete varieeruvus | Kontrollige soojuse kogunemist, laske käikude vahel-jahtuda |
Kriitiliste komponentide töötlemise järjekord:
Karestamine: eemaldage puistematerjal agressiivsete etteannetega, jättes viimistlemiseks 0,020-0,040 tolli.
Pinge leevendamine (valikuline): täppiskomponentide puhul kaaluge pinge leevendamise lõõmutamist pärast töötlemist, et leevendada jääkpingeid (vaadake B-2 piiranguid).
Pool{0}}viimistlus: masina lõppmõõtmetest 0,005–0,010 tolli täpsusega.
Viimistlus: lõplikud lõiked kergete ettenihkete ja teravate tööriistadega mõõtmete täpsuse ja pinnaviimistluse tagamiseks.
Keermestamine/lihvimine: Lõppoperatsioonid sobivate tehnikatega.
4. Millised kvaliteedikontrolli ja sertifitseerimise nõuded kehtivad kriitiliste rakenduste jaoks mõeldud Hastelloy B-2 legeeritud vardadele?
Vastus:
Hastelloy B-2 sulamist vardad kriitiliste keemiateenuste rakenduste jaoks nõuavad ranget kvaliteedikontrolli ja põhjalikku sertifikaati, et tagada materjali terviklikkus, korrosioonikindlus ja pikaajaline töökindlus. Need nõuded ületavad tavaliselt standardseid ASTM-i spetsifikatsioone.
Reguleerivad spetsifikatsioonid:
| Standardne | Pealkiri | Rakendus |
|---|---|---|
| ASTM B335 | Nikkel{0}}Molübdeenisulamist varras, vars ja traat | Põhimaterjali spetsifikatsioon |
| ASTM B880 | Üldnõuded niklisulamist vardale, vardale ja traadile | Täiendavad nõuded |
| ASME II jaotis, B osa | SB-335 | ASME boileri ja surveanuma koodi versioon |
| Kliendipõhine- | Erinevad | Sageli rangem |
Materjali sertifitseerimise nõuded:
Veski katsearuanne (MTR):
Sertifitseeritud keemiline analüüs kütte kohta.
Mehaaniliste omaduste kontrollimine (tõmbetugevus, tootlikkus, pikenemine).
Kuumtöötlemise sertifikaat (temperatuur, aeg, jahutusmeetod).
Jälgitavus sulast kuni valmis baarini.
Kuumuse jälgitavus:
Iga riba on tähistatud kuumuse numbriga.
Baaride kaardistamine konkreetsete säilitussoojustega.
Positiivne materjali identifitseerimine (PMI):
Sageli nõutakse kriitiliste rakenduste jaoks.
Kontrollige iga riba hinnet (100% kontroll tavaline).
röntgenfluorestsents (XRF) või optiline emissioonspektroskoopia (OES).
Keemilise koostise kontrollimine (ASTM B335):
| Element | Nõue (%) |
|---|---|
| Nikkel | Saldo (65% min) |
| Molübdeen | 26.0 - 30.0 |
| Raud | ≤ 2,0 |
| Kroom | ≤ 1,0 |
| Koobalt | ≤ 1,0 |
| Süsinik | ≤ 0,02 |
| Räni | ≤ 0,10 |
| Mangaan | ≤ 1,0 |
Mehaaniliste omaduste kontrollimine (ASTM B335):
| Kinnisvara | Ruumi temperatuuri nõue |
|---|---|
| Tõmbetugevus | Minimaalne 110 ksi (760 MPa). |
| Tootlikkuse tugevus (0,2% nihe) | minimaalselt 51 ksi (350 MPa). |
| Pikendamine | 40% minimaalselt |
Mittepurustav uurimine (NDE):
| meetod | Rakendus | Sihitud defektid |
|---|---|---|
| Ultraheli testimine (TÜ) | Suuremad läbimõõdud, kriitilised rakendused | Sisemised kandmised, tühimikud, praod |
| Pöörisvoolu testimine (ET) | Väiksemad läbimõõdud, pinnakontroll | Pinnaõmblused, ringid, praod |
| Vedelik läbitungiv (PT) | Baariotsad, kahtlased alad | Pinnalõhed, libisemised |
| Visuaalne kontroll (VT) | 100% baaride pindadest | Pinnadefektid, viimistluskvaliteet |
Mõõtmete kontroll:
| Parameeter | Tolerants (ASTM B335 järgi) | Mõõtmismeetod |
|---|---|---|
| Läbimõõt | +0.000", -0,005" kuni -0,020" (sõltub suurusest) | Mikromeeter, nihikud |
| Pikkus | +0.125" kuni +0.250", -0" | Mõõdulint |
| Sirgus | 1/8 tolli 3 jalga (tavaline) | Sirge, kaliibritel |
| Pinna viimistlus | Nagu täpsustatud (tavaliselt 63–125 Ra) | Visuaalne, profilomeeter |
| Ovaalsus | Diameetri tolerantsi piires | Sadulid, mikromeeter |
Pinnakvaliteedi nõuded:
Lubatud vead: praod, ringid, õmblused, augud, kriimud, stantsijäljed.
Vastuvõetav: kerged joonistusjooned, väikesed käsitsemisjäljed (kui see vastab viimistlusnõuetele).
Ülevaatus: visuaalne hea valgustuse korral; PT kriitiliste piirkondade jaoks.
Korrosioonikatsed (B{0}}sulamite jaoks hädavajalik):
ASTM G28 meetod A:
Eesmärk: tuvastada vastuvõtlikkus teradevahelisele korrosioonile.
Keskkond: keev raud(III)sulfaat-väävelhape (50% H₂SO₄ + raud(III)sulfaat).
Kestus: 24 tundi (tavaline).
Aktsepteeritavus: Korrosioonikiirus ≤0,5 mm/aastas (tüüpiline; sageli rangem).
Kriitiline B-2 puhul: kontrollib, et kuumtöötlemine oli tõhus ja materjal ei sisalda kahjulikke sademeid (β-faas).
ASTM G28 meetod B:
Eesmärk: hinnata üldist korrosioonikindlust.
Keskkond: väävelhappe keetmine raudsulfaadiga (erinevad suhted).
Kohandatud korrosioonikatse:
Simuleeritud protsessikeskkond (nt keev HCl kindlal kontsentratsioonil).
Kupongi testimine tegelikus või simuleeritud protsessis.
Spetsiaalne testimine kriitiliste rakenduste jaoks:
| Test | Eesmärk | Tüüpiline nõue |
|---|---|---|
| Tera suurus | Kontrollige ühtlast mikrostruktuuri | ASTM 4-7 ASTM E112 järgi |
| Kaasamise reiting | Puhtuse hindamine | Vastavalt ASTM E45 |
| Kõvaduse uuring | Kontrollige ühtsust | Määratud piirides |
| Mikrostruktuuri uuring | Kontrollige õigeid faase | Puuduvad kahjulikud sademed (β-faas) |
| Painde test | Kontrollige elastsust | Vastavalt ASTM B335 |
Dokumentatsioonipakett (tavaline kriitilise teenuse jaoks):
| Dokument | Sisu |
|---|---|
| Sertifitseeritud veski katsearuanne | Keemia, mehaanika, kuumtöötlus |
| NDE aruanded | TÜ, ET, PT raportid tulemustega |
| Mõõtmete ülevaatuse aruanne | Mõõdetud mõõtmed |
| PMI aruanne | Hinde kinnitamine iga riba jaoks |
| Korrosioonikatsete aruanded | ASTM G28 tulemused (olulised B-2 jaoks) |
| Kuumtöötluse diagrammid | Ahju aja{0}}temperatuuri rekordid |
| Vastavussertifikaat | Spetsifikatsioonile vastavuse kinnitus |
| Jälgitavuse kirjed | Kuumusest ribani kaardistamine |
ASTM B335 märgistamise nõuded:
ASTM B335
Hinne (UNS N10665)
Suurus (läbimõõt × pikkus)
Kuumuse number
Tootja nimi või kaubamärk
Päritoluriik
Pakend ja kaitse:
Individuaalne pakkimine või plastikümbris.
Otsakorgid otste kaitsmiseks kahjustuste eest.
Kimpu pakkimine kaitsematerjaliga.
Puitkastid ekspordiks või kriitilisteks saadetisteks.
Niiskuse{0}}tundlike rakenduste kuivatusaine.
Eraldamine süsinikterasest ladustamise ja transportimise ajal.
Kriitilise teenuse aktsepteerimise kriteeriumid:
Puuduvad pinna- ega sisemised defektid.
Keemiline koostis spetsifikatsiooni piires.
Mehaanilised omadused vastavad miinimumidele või ületavad neid.
Mõõtmete vastavus ASTM B335 või kliendi PO-le.
PMI kontrollitud (100%).
Korrosioonikatse läbitud (ASTM G28 ≤0,5 mm/aastas tüüpiline).
Kaasas täielik dokumentatsioonipakett.
5. Millised kuumtöötlemise kaalutlused on Hastelloy B-2 legeeritud vardadele ainulaadsed ja miks on kiire karastamine kriitiline?
Vastus:
Hastelloy B-2 sulamist varraste kuumtöötlus nõuab täpset juhtimist, et saavutada optimaalne korrosioonikindlus ja mehaanilised omadused. Erinevalt paljudest sulamitest on B-2 väga tundlik jahutuskiiruse suhtes, mistõttu on õige karastamine ülioluline.
Kuumtöötluse võimalused:
Lahuse lõõmutamine (standardseisund):
Temperatuur: 2050 °F - 2150 °F (1120 °C - 1175 °C).
Aeg: 30-60 minutit paksuse tolli kohta (vähemalt 15 minutit).
Jahutus: kiirjahutus on kohustuslik (eelistatud vesijahutus; õhukeste lõikude puhul koos kontrolliga kiirjahutus).
Eesmärk:
Lahustage kõik sadestunud faasid (karbiidid, intermetallid).
Saavutage homogeenne, ühefaasiline{0}}austeniitne mikrostruktuur.
Taastage plastilisus pärast kuuma või külma tööd.
Korrosioonikindluse optimeerimine.
Tulemuseks olevad omadused:
Tõmbetugevus: 110-125 ksi
Saagis: 51-65 ksi
Pikendus: 40-50%
Kõvadus: B90-100
Stressi leevendamine:
Üldiselt EI soovitata B-2 jaoks.
Pinge vähendamise temperatuurivahemik (1200–1600 °F) on täpselt see koht, kus kahjulikud faasid sadestuvad.
Kui see on hädavajalik, konsulteerige materjali tarnijaga ja kontrollige korrosioonikatset.
Lõõmutatud ja külmtõmmatud (karastus):
Protsess: külmtõmbamine pärast lahusega lõõmutamist.
Mõju: Suurendab tugevust, vähendab plastilisust läbi töökarastamise.
Kasutusalad: kus on vaja suuremat tugevust ilma kuumtöötluseta (kinnitused, võllid).
Tulemuseks olevad omadused:
Tõmbetugevus: kuni 140-160 ksi
Saagis: Kuni 100-120 ksi
Venivus: 10-20% (olenevalt iseloomust)
Kiire kustutamise kriitiline tähtsus:
B-2 on vastuvõtlik intermetalliliste faaside tekkele (Ni-Mo järjestatud faasid, eriti β-faas), kui see puutub kokku temperatuuride vahemikus 1200–1600 °F (650–870 °C). Lõõmutustemperatuurist jahutamisel peab varras selle vahemiku läbima. Kui jahutamine on liiga aeglane, sadestuvad need faasid, põhjustades:
Haprus: tugev elastsuse ja löögikindluse vähenemine.
Korrosioonikindluse kaotus: eelistatud rünnak faasipiiridel.
Pragunemise oht: järgneval käsitsemisel, töötlemisel või hooldusel.
Jahutuskiiruse nõuded:
| Sektsiooni suurus | Soovitatav jahutusmeetod |
|---|---|
| ≤ 1/2" läbimõõt | Kiire jahutus (vesi või kiirendatud gaas) |
| 1/2" - 2" läbimõõt | Vee kustutamine hädavajalik |
| 2" - 4" läbimõõt | Vesi kustuta loksutades |
| >4" läbimõõt | Vee kustutamine; suureneb keskjoone sademete oht |
Miks eelistatakse veejahutust:
Vesi tagab kiireima jahutuskiiruse kriitilises temperatuurivahemikus.
Minimeerib aega temperatuuridel, kus faasid sadestuvad.
Vajalik suurema läbimõõduga varraste jaoks, kus keskjahutus on aeglasem.
Mikrostruktuurilised kaalutlused:
Sademete faas:
Peamine probleem on Ni{0}}Mo järjestatud faaside (β-faas) sadestumine.
Need faasid moodustuvad terade piiridel ja terade sees.
Kui need on moodustatud, ei saa neid eemaldada, välja arvatud uuesti{0}}lahuslõõmutamise teel.
Kinnitamine:
Korrosioonikatse ASTM G28 on õige kuumtöötluse kontrollimiseks hädavajalik.
High corrosion rates (>0,5 mm/aastas) näitavad faasisadet.
Mikrostruktuuri uuring võib paljastada sadet.
B-2 baaride kuumtöötluse soovitused:
| Rakendus | Soovitatav seisukord | Kriitilised kaalutlused |
|---|---|---|
| Standardsed komponendid | Lahus lõõmutatud, veega karastatud | Kontrollige korrosioonikatsega |
| Tugevad{0}}komponendid | Külmtõmmatud pärast lõõmutamist | Edasine kuumtöötlus puudub |
| Stressi leevendamist vajavad komponendid | Võimaluse korral vältige; kasutage selle asemel B-3 | B-2 ei sobi stressi leevendamiseks |
Kuumtöötluse kontrollimine:
| Test | Eesmärk | Vastuvõtmine |
|---|---|---|
| Kõvaduse testimine | Kontrollige ühtsust | Leviulatuses |
| Mikrostruktuuri uuring | Kontrollige sademete olemasolu | β-faasi pole |
| Korrosioonikatse (ASTM G28) | Kontrollige korrosioonikindlust | ≤0,5 mm/aastas |
B-2 piirangud:
B-2 termiline tundlikkus viis B-3 (N10675) väljatöötamiseni, mis on oluliselt parandanud termilist stabiilsust. Rakenduste jaoks, mis nõuavad:
Larger section sizes (>4" läbimõõt).
Stressi leevendamine pärast töötlemist.
Mitu termilist tsüklit.
Keevitatud väljamõeldised.
B-3 on sageli parem valik. B-2 sobib väiksemate komponentide jaoks, kus on tagatud kiire karastamine ja termiline kokkupuude on minimaalne.
B-2 baaride kuumtöötlemise juhised:
Kaitske pinda kuumtöötluse ajal (vaakum, inertne atmosfäär või kaitsekate).
Vältige saastumist ahju sisseseade või atmosfääri kaudu (väävel, halogeenid).
Tugivardad, et vältida temperatuuri käes longumist.
Tagada kohene ülekandmine jahutuskeskkonnale minimaalse viivitusega.
Maksimaalse jahutuskiiruse saavutamiseks kasutage segatud vesijahutust.
Pärast kuumtöötlemist kontrollige omadusi korrosioonikatsega.
