UNS N10276A Hastelloy C276 néven univerzálisan ismert elsőrangú nikkelötvözet, és kivételes korrózióállósággal rendelkezik. Míg elsődleges tulajdonsága arra épül, hogy az oxidációtól a redukálószerekig mindennek ellenáll, keménysége ugyanolyan kritikus a teljesítménye szempontjából. Ez a blog a Hastelloy C276 pontos kémiai összetételével, valamint szilárdságával és keménységével foglalkozik.
UNS N10276 Kémiai összetétel
A Hastelloy C276 tulajdonságai az ASTM B574 szabvány által meghatározott kémiai összetételének közvetlen következményei. Az alábbi táblázat vázolja a főbb összetételeket.
|
Elem |
Tartalom (%) |
Funkciók |
|
Nikkel (Ni). |
Egyensúly |
Biztosítja az alapvető ausztenites (-lapközpontú köbös) mátrixot, biztosítva a benne rejlő hajlékonyságot és szívósságot. |
|
Molibdén (Mo). |
15.0 - 17.0 |
Az elsődleges szilárd oldat erősítő. A molibdén atomok, mivel nagyobbak, mint a nikkel atomok, jelentős rácsfeszültséget hoznak létre, drasztikusan növelve a szilárdságot és a keménységet. Kiváló ellenállást biztosít a redukáló savakkal és a lyuk-/réskorrózióval szemben is. |
|
Króm (Cr). |
14.5 - 16.5 |
Ellenáll az oxidáló közegeknek (pl. nitrátok, vassók), és passzív védőréteget képez. Mérsékelten hozzájárul a szilárd oldat erősítéséhez. |
|
Volfrám (W). |
3.0 - 4.5 |
A molibdénhez hasonlóan erős szilárd oldaterősítőként működik, tovább fokozva a magas hőmérsékleti -szilárdságot és a helyi korrózióállóságot. |
|
vas (Fe). |
4.0 - 7.0 |
Ellenőrzött szennyeződés, amely szilárd oldaterősítést biztosít, miközben fenntartja az ötvözettel való kompatibilitást. |
|
Kobalt (Co). |
2,5 max |
Jellemzően szennyeződésként szabályozzák. |
|
Mangán (Mn). |
1,0 max |
Az olvasztási folyamat során használt dezoxidálószer. |
|
Vanádium (V). |
0,35 max |
Szennyeződésként ellenőrizve. |
|
Szilícium (Si). |
0,08 max |
Nagyon alacsony szinten tartják, hogy megakadályozzák a rideg intermetallikus fázisok kialakulását. |
|
Szén (C). |
0,01 max |
Szigorúan minimálisra csökkentve, hogy elkerülhető legyen a keményfém fázisok kicsapódása a szemcsehatárokon hegesztés vagy termikus expozíció során, ami ronthatja a korrózióállóságot. |
|
Foszfor (P). |
0,04 max |
|
|
Kén (S). |
0,03 max |
A tisztaság és a hegeszthetőség megőrzése érdekében alacsonyan tartott káros szennyeződés. |
Az UNS N10276 megértéseKeménység
A fém keménysége a deformációval szembeni ellenállására utal, mint például a benyomódás, karcolás vagy kopás. A Hastelloy C276 keménységét nem hőkezeléssel érik el, hanem egy alapvető kohászati mechanizmussal, az úgynevezett szilárd oldatos megerősítéssel.
Miért olyan kemény a Hastelloy C276?
A tiszta nikkel viszonylag lágy kristályszerkezettel és jó alakíthatósággal rendelkezik. A Hastelloy C-276-ban a molibdén (Mo) és a wolfram (W) elsősorban feloldódik a nikkelrácsban, hogy szilárd oldatot képezzenek. Ezeknek az "oldott" atomoknak az atommérete eltér az "oldószer" nikkel atomokétól.
A nagyobb molibdén- és volfrámatomok helyi torzulásokat vagy feszültségeket hoznak létre a rendezett nikkelrácson belül. Az anyagra ható erők hatására a diszlokációk (a fémekben képlékeny deformációt okozó hibák) mozgását jelentősen akadályozzák ezek az alakváltozási mezők.
A diszlokációk mozgatása a torz rácson belül több energiát igényel. A diszlokációs mozgás ezen általános korlátozása az egész ötvözetet erősebbé, szívósabbá és keményebbé teszi, mint a tiszta nikkel vagy az alacsonyabb ötvözettartalmú anyagok. A króm és a vas is hozzájárul ehhez a hatáshoz, de nem olyan jelentős mértékben, mint a molibdén és a volfrám.
UNS N10276 Keménységi értékek
A Hastelloy C-276-ot jellemzően lágyított állapotban szállítják, ami optimális egyensúlyt biztosít a korrózióállóság, a hajlékonyság és a szilárdság között. Keménysége ebben az állapotban állandóan magas a benne rejlő szilárd oldatos szilárdságnak köszönhetően.
Tipikus keménységi tartomány (lágyított állapot):
Rockwell-keménység (HRC): 20 - 26 HRC.
Brinell-keménység (HBW): 200 - 220 HBW.
Kopás- és erózióállóság: A kemény felület ellenáll az iszapok, a lebegő részecskék és a nagy sebességű{0}}folyadékok okozta kopásnak.
Szerkezeti integritás: A nagy szilárdság lehetővé teszi, hogy az alkatrészek megtartsák alakjukat és ellenálljanak a deformációnak nagy nyomás és mechanikai terhelés hatására.
Gyártási szempontok: Noha ez a keménység előnyös a szervizelés során, azt jelenti, hogy a C276 megmunkálása és hidegmegmunkálása nagyobb teljesítményt és megfelelő szerszámot igényel a lágyabb anyagokhoz képest.
Következtetés
A Mo- és W-tartalom növelésével a korrózióállóság fokozása és a szén- és szilíciumtartalom csökkentése érdekében a kutatók olyan ötvözetet hoztak létre, amely a Föld egyik legkorrózióállóbb-anyaga és az egyik legkönnyebben-megmunkálható-nagy teljesítményű nikkelötvözetek.
Ha a Hastelloy C276-ot választja, olyan ötvözetet választ, amely a keménység megfelelő egyensúlyával rendelkezik: elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a deformációnak zord üzemi körülmények között, ugyanakkor elég puha ahhoz, hogy magabiztosan alakítható és hegeszthető legyen.
