Vi siete mai chiesti cosa fa sì che certi materiali resistano agli ambienti più difficili? Ecco l'Hastelloy C-276, una meraviglia nel mondo delle leghe resistenti alla corrosione. Questo articolo ne esplorerà le proprietà uniche, le applicazioni e le precauzioni essenziali per la saldatura. Preparatevi a scoprire i segreti di questa meraviglia dell'ingegneria e a scoprire come resiste alle sfide più difficili.
L'Hastelloy C-276, designato come UNS N10276 o C276, è una lega di nichel-cromo-molibdeno-tungsteno rinomata per la sua eccezionale resistenza alla corrosione in ambienti aggressivi. Questa versatile superlega è progettata per resistere a un ampio spettro di mezzi ossidanti e riducenti, rendendola indispensabile nell'industria chimica e non solo.
La superiore resistenza alla corrosione della lega deriva dalla sua composizione accuratamente bilanciata: circa 57% di nichel, 16% di cromo, 16% di molibdeno, 4% di tungsteno e piccole quantità di altri elementi. Questa formulazione unica crea una pellicola passiva stabile e autorigenerante che fornisce una protezione senza pari contro la corrosione localizzata, in particolare in ambienti ricchi di cloruri. L'elevato contenuto di molibdeno e cromo conferisce un'eccellente resistenza alla corrosione per vaiolatura e interstiziale, mentre il tungsteno aumenta la forza e la resistenza agli acidi riducenti.
L'Hastelloy C-276 si distingue per la sua capacità di resistere a soluzioni umide di cloro gassoso, ipoclorito e biossido di cloro, ambienti che deteriorano rapidamente la maggior parte degli altri materiali. Presenta inoltre una notevole resistenza alle soluzioni saline di cloruro altamente concentrate, compresi i cloruri ferrici e rameici, anche a temperature elevate.
Le principali applicazioni dell'Hastelloy C-276 includono:
Le eccezionali proprietà dell'Hastelloy C-276 ne fanno una soluzione economicamente vantaggiosa per l'affidabilità a lungo termine in ambienti fortemente corrosivi, spesso superando altre leghe ad alte prestazioni e materiali esotici in termini di longevità e riduzione dei requisiti di manutenzione.
Ci sono 9 considerazioni principali da tenere a mente quando si salda la lega Hastelloy C-276, che possono essere riassunte come segue:
Poiché la superficie della lega Hastelloy può contenere impurità e ossidi, l'area di saldatura deve essere pulita prima della saldatura. La pulizia manuale può essere effettuata utilizzando smerigliatrici angolari per pulire l'area fino a rendere visibile la lucentezza del metallo.
Si raccomanda che l'ampiezza di pulizia sia di almeno 100 mm per garantire che le impurità non entrino nel sistema. zona di saldatura.
La connessione positiva in corrente continua è generalmente utilizzata per la saldatura. Utilizzando la connessione positiva in corrente continua, la temperatura dell'elettrodo di tungsteno è bassa, la corrente ammissibile è elevata e la perdita dell'elettrodo di tungsteno è ridotta.
L'estremità dell'elettrodo di tungsteno è rettificata a 30° e la testa è leggermente piatta.
È necessario adottare misure per ridurre al minimo la degradazione della resistenza alla corrosione della saldatura e della zona termicamente interessata, come la saldatura con gas inerte di tungsteno (GTAW), la saldatura con gas inerte di metallo (GMAW), la saldatura ad arco sommerso o altre tecniche di saldatura. metodi di saldatura che può ridurre al minimo la degradazione della resistenza alla corrosione della saldatura e della zona termicamente alterata.
Special Steel 100 Seconds" suggerisce che l'effetto di protezione del gas argon è significativo: buoni effetti protettivi, calore concentrato, buona qualità della saldatura, una piccola zona colpita dal calore e una piccola distorsione della saldatura, facendo sì che la saldatura e la zona colpita dal calore abbiano un degrado minimo della resistenza alla corrosione.
La lavorazione a macchina è il metodo preferito per la saldatura delle scanalature e la lavorazione a freddo è preferibile per garantire che la forma, le dimensioni e la rugosità della superficie di lavorazione soddisfino i requisiti del disegno o processo di saldatura specifiche.
La lavorazione meccanica della scanalatura prima della saldatura provoca l'indurimento del lavoro, pertanto è necessario rettificare la scanalatura prima della saldatura. Il scanalatura di saldatura non devono presentare difetti come delaminazione, piegature, crepe o strappi.
La superficie metallica della scanalatura di saldatura e la larghezza di 50 mm su entrambi i lati devono essere lucidate per rimuovere i colori di ossido. Per pulire gli agenti inquinanti, come grasso, acqua e segni di gesso, è necessario utilizzare solventi come etanolo, acetone o propanolo.
La spazzola per il solvente dovrebbe essere una spugna di cuoio o di cellulosa che non si stacchi durante la pulizia. L'acciaio speciale 100 secondi" suggerisce che le spazzole per solventi non sono necessarie. materiali di saldatura e le sostanze nocive presenti sugli indumenti e sulle scarpe dei lavoratori non devono entrare in contatto con il pezzo da lavorare per evitare di inquinare il pezzo stesso.
Si raccomanda di utilizzare fili di saldatura ERNiCrMo-4 e ENiCrMo-4. bacchetta per saldatura. Questo filo per saldatura ha un'eccellente resistenza alla corrosione e prestazioni di processo. La sua composizione chimica è simile a quella del metallo base e contiene una quantità di manganese superiore a quella del metallo base.
Durante la saldatura, può migliorare la resistenza alle cricche e controllare la porosità. Il bassissimo contenuto di carbonio offre protezione contro corrosione intergranulare.
Materiali per la saldatura tavolo
| Materiale di base | Standard della Società Americana della Saldatura (AWS) | |
| Elettrodo di saldatura SMAW | Filo per saldatura GTAW | |
| C276 e C276 | ENiCrMo-4 | ER NiCrMo-4 |
| C276 e acciaio al carbonio o basso acciaio legato | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 | ERNiCrMo-3 ERNiCrMo-4 |
Il preriscaldamento non è generalmente necessario quando si saldano leghe di Hastelloy a temperatura ambiente, a meno che la temperatura dell'aria non sia inferiore allo zero o vi sia un accumulo di umidità. Se è necessario un preriscaldamento, la temperatura deve essere portata solo a 30-40°C.
Durante la saldatura, se il metallo saldato è esposto a temperature elevate (375-875°C) per un lungo periodo di tempo, si formano composti metallici Fe-Cr, noti come fase sigma. La fase sigma è estremamente dura e fragile e si distribuisce ai confini dei grani, causando una diminuzione della tenacità all'impatto e l'infragilimento del metallo saldato.
Quando si utilizza la saldatura multistrato, la temperatura di interpass deve essere mantenuta al di sotto dei 90°C per evitare la formazione della fase sigma dovuta all'esposizione prolungata a temperature comprese tra 375-875°C.
Per ridurre calore di saldatura di ingresso, utilizzare la corrente di saldatura più bassa possibile e un metodo di saldatura rapido. Inoltre, a causa della tendenza delle leghe di Hastelloy a fessurarsi all'inizio dell'arco, il cratere dell'arco deve essere completamente riempito.
Prima di riavviare l'arco, il cratere dell'arco precedente deve essere smerigliato e quindi pulito con una spazzola a setole morbide prima di proseguire con la saldatura successiva. Questi due metodi di trattamento possono sopprimere la generazione di crepe da calore.
Il giunto saldato è soggetto a corrosione intergranulare, compresa la corrosione intergranulare del cordone di saldatura, la "corrosione a coltello" in prossimità della linea di fusione e la corrosione intergranulare della temperatura di sensibilizzazione nella zona interessata dal calore.
Tuttavia, in ambienti estremamente difficili, i materiali C-276 e le parti saldate devono essere trattati termicamente in soluzione per ottenere la migliore resistenza alla corrosione.
Il trattamento termico in soluzione della lega Hastelloy C-276 prevede due processi, secondo "Acciaio speciale 100 secondi":
(1) Riscaldamento a 1040-1150°C;
(2) Raffreddamento rapido allo stato nero (circa 400°C) entro due minuti.
Il materiale trattato in questo modo ha un'eccellente resistenza alla corrosione. Pertanto, l'esecuzione di un trattamento termico di distensione solo sulla lega Hastelloy C-276 è inefficace. Tutte le impurità che possono produrre elementi di carbonio durante il processo di trattamento termico, come le macchie di olio sulla superficie della lega, devono essere pulite prima del trattamento termico.
Durante la saldatura o il trattamento termico delle leghe di Hastelloy C-276, si possono produrre ossidi sulla superficie della lega, causando una diminuzione del contenuto di Cr e compromettendo la resistenza alla corrosione.
Pertanto, la superficie deve essere pulita. Si possono utilizzare spazzole metalliche o mole in acciaio inox, quindi immergere la superficie in una soluzione mista di acido nitrico e acido fluoridrico nella proporzione appropriata per il decapaggio e infine risciacquare con acqua pulita.
Gli strumenti di lavorazione devono essere strumenti di pulizia specifici per le leghe di nichel. Questi utensili devono essere conservati separatamente e chiaramente contrassegnati per evitare di confonderli con altri utensili.
Evitare il contatto tra il pezzo e i metalli a basso punto di fusione per prevenire l'infragilimento causato dall'aumento di carbonio o zolfo durante la formazione di metalli instabili. L'uso di gesso per la misurazione della temperatura, inchiostro e grasso deve essere limitato durante il processo di produzione.
La mola utilizzata per la rettifica del pezzo non deve contenere ioni di ferro e l'adesivo non deve essere una resina organica.
Per la compressione giunti saldatiPer il posizionamento delle apparecchiature di pre-saldatura deve essere utilizzato lo stesso processo di saldatura ufficialmente qualificato e la saldatura di posizionamento deve infine fondersi nella saldatura permanente. L'assemblaggio forzato delle parti da saldare non può causare l'indurimento locale delle parti saldate.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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