سوپر آلیاژ هستلوی C 276 چیست؟

Hastelloy Superalloy c276

هستلوی C 276  نام یک سوپرآلیاژ است که از ترکیب عناصر نیکل، کروم و مولیبدن به همراه مقادیر کمی آهن و تنگستن ساخته شده است. این سوپرآلیاژ به دلیل داشتن کروم (Cr) و مولیبدن (Mo) دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی و تشکیل حفره است.

معرفی آلیاژ هستلوی C-276

هستلوی C-276 یک سوپرآلیاژ است که از ترکیب نیکل، کروم، مولیبدن و مقادیر کمی تنگستن ساخته شده است. این عناصر باعث افزایش مقاومت این آلیاژ در برابر خوردگی و ترک خوردگی می‌شوند. این آلیاژ قادر است در محیط های اکسیدانی تا دمای 1900∘F(1038∘C) کار کند. اما به دلیل کم بودن کروم در این آلیاژ، در محیطهای با غلظت اسید بالا عملکرد ضعیفی دارد.

هستلوی C-276 یک سوپرآلیاژ کم کربن است. این آلیاژ را می‌توان در حالت جوشکاری شده نیز به کار برد. اما این آلیاژ قابل سخت شدن با عملیات حرارتی نیست و برای این منظور باید از کار سرد استفاده کرد.

هستلوی C-276 را می‌توان با روشهای معمول ساخت و تولید و با فولادها و فلزهای دیگر بر پایه نیکل جوش داد و پردازش کرد.

مشخصات فیزیکی آلیاژ C-276

این آلیاژ  دارای خواص فیزیکی زیر است :

چگالی : 0.321in3lb​(8.89cm3kg​) در دمای اتاق

مدول الاستیسیته : 29.8×106psi(205GPa)

محدوده دمای ذوب :  2415∘F تا 2500∘F (1325∘C تا 1370∘C)

گرمای ویژه : 0.102lb⋅∘FBTU​ (427kg⋅∘CJ​) در دمای 70∘F (20∘C)

رسانایی گرمایی : 67.9in⋅ft2⋅h⋅∘FBTU​ (9.8m⋅KW​) در دمای 212∘F (100∘C)

مقاومت الکتریکی ویژه : 51×10−6Ω⋅in(1.30×10−6Ω⋅cm) در دمای 75∘F (24∘C)

ضریب انبساط حرارتی میانگین : 6.8×10−6in⋅∘Fin​

مقاومت آلیاژ C-276 به خوردگی

هستلوی دارای مقاومت بالایی در برابر خوردگی است. این آلیاژ از رسوب کاربید جلوگیری می‌کند و می‌توان آن را در حالت جوشکاری شده نیز به کار برد.

این آلیاژ در صنایع شیمیایی، در برابر انواع اسیدها مانند سولفوریک، هیدروکلریک، فسفریک، نیتریک و استیک مقاوم است. همچنین در محیطهایی که دارای اسید کلریدها، حلالها و انیدرید استیک هستند، عملکرد خوبی دارد. این آلیاژ از کمترین آلیاژهایی است که می‌توانند در برابر رطوبت کلر، هیپوکلریت و دیاکسید کلر مقاوم باشند.

هستلوی در برابر محلولهای نمکی اکسیدانی با غلظت بالا (مثل آهن و کلرید مس) مقاوم است و عملکرد خوبی دارد. این آلیاژ در مقایسه با آلیاژهای دیگر مانند فولاد ضدزنگ، آلیاژ 400 و آلیاژ 625، در آب دریا از خوردگی جلوگیری می‌کند و می‌توان از آن در اعماق دریا و اقیانوس نیز استفاده کرد.

این آلیاژ همچنین در صنایع بازیافت و پردازش گاز طبیعی ترش که حاوی هیدروژن سولفید، دیاکسیدکربن و کلرید هستند، کاربرد دارد.

هستلوی C-276 در مقایسه با فولادها و فلزهای دیگر، تحمل بیشتری به شرایط سخت دارد. این آلیاژ از شکست ناشی از ترک خوردگی تنشی سولفیدی یا ترک خوردگی تنشی که در محیطهای حاوی گاز طبیعی ترش رخ می‌دهد، جلوگیری می‌کند. این آلیاژ همچنین می‌تواند در برابر این گاز دمای بالا را نیز تحمل کند.

نحوه شکلدهی داغ

برای شکلدهی داغ به دمای 1600∘F تا 2250∘F(870∘Cتا 1230∘C) نیاز دارد. پس از گرم کاری (قالبزنی)، باید آلیاژ را سریعاً با آب خنک کنید. برای افزایش مقاومت آلیاژ، توصیه می‌شود که عملیات حرارتی را بعد از گرم کاری انجام دهید.

نحوه شکلدهی سرد آلیاژ  C-276

برای شکل دهی سرد باید حتماً آنیل شود. اگر آلیاژ در کار سرد 15% تغییر طول دهد، باید آنیل محلولی را انجام دهید.

جوشکاری

این آلیاژ را می‌توان با روشهای متفاوتی مانند GTAW، پلاسما، GMAW و SMAW جوشکاری کرد. عملیات حرارتی پس از جوشکاری لازم نیست. برای حذف رنگهای حرارتی و ایجاد سطحی بدون نیاز به اسیدشویی، باید آلیاژ را با برسهای استیل مالش دهید یا مسواک بزنید.

ماشینکاری

این آلیاژ سریعاً سخت می‌شود و نیاز به دورهای برش کم و تماس مداوم ابزار برش با قطعه کار دارد. همچنین باید مراقب عمق برش باشید تا ابزار برش به قسمتهای سختکاری شده قبلی آسیب نرساند.

این آلیاژ در صنایع مختلفی کاربرد دارد، مانند :

کاهش آلودگی هوا : در سیستم های گوگرد زدایی دودکش کارخانجات و صنایع

پردازش شیمیایی مواد : در مبدل های حرارتی، مخازن تحت فشار، لوله ها، پمپ ها و …

تولید دارو : در راکتورها، لوله کشی و اتصالات، پمپ ها و شیرها

خمیر و کاغذ : در سفید کننده و هضم کننده کاغذ

تصفیه زباله : در ازبین برنده زباله های صنعتی و شهری

همچنین میتوانید با مطالعه مقالات زیر درباره دیگر آلیاژ های هستلوی اطلاعات کسب کنید :

هستلوی B2

آلیاژ هستلوی C276

آلیاژ هستلوی C22

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس

Duplex Stainless Steels

فولاد سوپر داپلکس (UNS S32760، Zeron 100) با اضافه کردن عناصر خاص مانند تنگستن و نیتروژن به ترکیب آلیاژی خود، مقاومت آن در برابر خوردگی تنشی در محیط‌های اسیدی به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. به خصوص برای صنایع نفت و گاز طراحی شده‌اند.

“فولادهای زنگ‌نزن داپلکس (Duplex Stainless Steels) یک گروه از فولادهای زنگ‌نزن هستند که مقاومت بسیار بالایی در برابر ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking یا SCC) دارند.”

“فولادهای زنگ‌نزن داپلکس به نیامده‌اند، به عنوان فولادهای ضد‌زنگ آستنیتی-فریتی (دوفازی) نیز شناخته می‌شوند. این اسم به دلیل ساختار آن‌هاست که از مخلوطی از دو فاز آستنیت (ساختار فصلی مرکزی تمام شده) و فریت (ساختار بدون مرکزی تمام شده) تشکیل شده است. در ساختار ایده‌آل، نسبت این مخلوط 50/50 است، اگرچه برخی از آلیاژهای تجاری ممکن است نسبت‌های مختلفی داشته باشند؛ به عنوان مثال، نسبت 60/40.”

انواع فولادهای زنگ‌نزن داپلکس

معمولاً بر اساس مقاومت آنها در برابر خوردگی حفره‌ای، به سه گروه :

• داپلکس کم‌آلیاژ (Lean Duplex)
• داپلکس استاندارد (Standard Duplex)
• سوپر داپلکس (Super Duplex) تقسیم می‌شوند.

مقاومت به خوردگی در این فولادها با استفاده از پارامتر PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) اندازه‌گیری می‌شود.

PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس کم‌آلیاژ (محدوده PREN: ۲۲ تا ۲۷)، گرید EN 1.4362 اخیراً برای استفاده در صنایع ساختمانی و ساخت و ساز توسعه یافته است. مقاومت به خوردگی این نوع از فولادهای زنگ‌نزن، آستنیتی-فریتی، به گرید آستنیتی EN 1.4401 بسیار نزدیک است؛ اما خواص مکانیکی آن بهتر هست.

فولادهای زنگ‌نزن داپلکس استاندارد (محدوده PREN: ۲۸ تا ۳۸)، به گرید EN 1.4462 و یا ۲۲۰۵ (داپلکس ۲۲۰۵) هم نامیده می‌شوند. این گرید دارای خواص متوسط است و امروزه بیشترین کاربرد را دارد.

فولادهای زنگ‌نزن سوپر داپلکس (محدوده PREN: ۳۸ تا ۴۵)، به گرید EN 1.4410، که هایپر داپلکس هم نامیده می‌شود، اخیراً به دلیل توانایی در پاسخگویی به نیازهای صنعت نفت و گاز و صنایع شیمیایی توسعه یافته است. فولادهای ضد زنگ داپلکس دارای مقاومت بسیار بالا به خوردگی و استحکام عالی هستند؛ اما به دلیل محتوی بیشتر کروم، نیکل، مولیبدن، نیتروژن و حتی تنگستن (که می‌تواند فازهای بین‌فلزی ایجاد کند و مقاومت به ضربه فولاد را به شدت کاهش دهد)، فرآیند تولید آن‌ها دشوارتر است. فرآیند تولید ناقص می‌تواند به عملکرد ضعیف این فولادها منجر شود. این نوع فولادها در صنعت نفت دریایی در آب‌های عمیق کاربرد دارند.

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس معمولاً محتوای آلیاژ کمتری دارند اما عملکرد مشابهی در مقایسه با گریدهای فوق آستنیتی دارند. این ویژگی باعث شده که از این فولادها در بسیاری از کاربردهای مختلف به طور مقرون به صرفه استفاده شود. یکی از کاربردهای گسترده‌ی فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس در صنعت کاغذ و خمیر کاغذ است. همچنین، استفاده از گریدهای سوپر داپلکس و هایپر داپلکس در صنعت نفت و گاز (که به گریدهایی با مقاومت بالاتر به خوردگی نیاز دارد) افزایش یافته است. همچنین، فولاد دوپلکس کم‌آلیاژ اخیراً به دلیل قیمت کمتر (و مقاومت کمتری به خوردگی) توسعه یافته است و اصولاً در کاربردهای ساختمانی و ساخت و ساز (مانند میله‌های تقویت‌کننده بتن، صفحات پل، فعالیت‌های ساحلی) و در صنعت آب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس معمولاً به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و خواص خوردگی عالی (مخصوصاً در مقابل ترک‌های ناشی از خوردگی تنشی) بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.

کاربردهای اصلی این فولادها عبارتند از :

– معماری : ساختمان‌های ساحلی استکهلم، لوور ابوظبی، کلیسای ساگرادا فامیلیا
– زیرساخت : پل هلیکس – سنگاپور، پل کالا گالدانا، سدهای دریایی، اسکله‌ها، تونل‌ها
– صنعت نفت و گاز : خطوط جریان، منیفولد، بالابرها، پمپ‌ها، شیرها و غیره
– صنعت کاغذ و خمیر کاغذ : هضم‌کننده‌ها، مخازن تحت فشار، مخازن مایعات و غیره
– مهندسی شیمی : مخازن تحت فشار، مبدل‌های حرارتی، کندانسورها، ستون‌های تقطیر، آتش‌زاها، تانکرهای شیمیایی مورد استفاده در دریا
– کاربرد در آب : کارخانه‌های شیرین‌سازی، مخازن بزرگ برای ذخیره آب و تصفیه فاضلاب
– انرژی‌های تجدیدپذیر : مخازن بیوگاز
– حمل و نقل : چارچوب‌های واگن شهری و اتومبیل، کامیون‌های مخزن‌دار و بارکش‌های سنگ معدن آهن.
– مهندسی : پمپ‌ها، شیرها، اتصالات، فنرها و غیره”

فولادهای زنگ‌نزن دوپلکس به دلیل خواص مکانیکی مطلوب و مقاومت به خوردگی (بخصوص خوردگی SCC) مورد توجه زیادی در صنایع مختلف نظیر نفت و گاز، معماری، کاغذ و خمیر کاغذ و غیره قرار می‌گیرند.

استلایت 6B

Stellite 6B

استلایت 6B” نیز از دیگر گرید‌های گروه استلایت می‌باشد و در محیط‌هایی که عوامل سایش بر روی قطعات فلزی اصلی تأثیر دارند، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل داشتن ضریب اصطکاک پایین، این آلیاژ در معرض کمترین خراش و تغییرات ظاهری در چنین محیط‌هایی قرار می‌گیرد. اگر نیاز به جلوگیری از ترک و فرسودگی در نواحی جوش خورده دارید، خرید جوش استلایت 6B بسیار مناسب است.

کاربردهای رایج استلایت 6B :

1. ساخت تیغه‌های اره برقی
2. تیغه‌های فن‌های کوره
3. یاتاقان‌های مقاوم در برابر حرارت
4. سوپاپ‌های ساق
5. تجهیزات فرآوری مواد غذایی
6. تجهیزات مورد استفاده در کارخانه‌های فولاد

“استلایت 6B” به دلیل ترکیبات اصلی کبالت که در آن وجود دارد، اغلب از کبالت تشکیل شده است. مواد باقی‌مانده شامل حدود 28 تا 32 درصد کروم و مقادیر کمی از کربن، فسفر، منگنز، گوگرد، سیلیکون، تنگستن، نیکل، مولیبدن و آهن می‌باشد. خرید پودر استلایت 6B به شما توصیه می‌شود زمانی که می‌خواهید سطح فلز پایه را نسبت به خراش و خوردگی مقاوم‌تر کنید..

آلیاژ هستلوی C22

آلیاژ هستلوی C22 به خوبی در مقابل خوردگی شکافی و همچنین ترک‌زدگی‌های ناشی از تنش‌های وارد شده مقاومت نشان می‌دهد و به همین دلیل این آلیاژ در زمینه فرآیندهای شیمیایی به عنوان یک ماده بسیار پرکاربرد شناخته می‌شود. همچنین، وجود کروم در ترکیب این آلیاژ باعث می‌شود که این فلز در مقابل محیط‌های اکسیده‌کننده مقاومت خوبی از خود نشان دهد.

آلیاژ هستلوی C22 به صورت میلگرد، لوله و ورق تولید می‌شود و از عناصری همچون نیکل، مولیبدن و کروم تشکیل شده است و با شماره UNS N06022 شناخته می‌شود. این آلیاژ به عنوان یکی از منعطف‌ترین آلیاژ ‌های آستنیتی شناخته می‌شود که در برابر تنش، ایجاد شکاف و حفره‌ها مقاومت بالایی دارد. همچنین، این فلز در برابر خوردگی‌های عمومی و موضعی مقاومت بسیار خوبی دارد.

این آلیاژ گاهی به عنوان “بهترین فلز برای استفاده در شرایط جوشکاری” نیز شناخته می‌شود.

آلیاژ هاستلوی C-22 : یک نگاه به این فلز با خصوصیات منحصر به فرد

آلیاژ هاستلوی C-22 یکی از آلیاژ‌های ویژه است که به خوبی در مقابل خوردگی شکافی و ترک‌زدگی‌های ناشی از تنش مقاومت نشان می‌دهد. این ویژگی‌ها از آن یک ماده پرکاربرد در صنایع شیمیایی و فرایندهای صنعتی کرده‌اند.
وجود کروم در ترکیب این آلیاژ باعث می‌شود که این فلز در مقابل محیط‌های اکسیده‌کننده مقاومت بالایی داشته باشد.
علاوه بر این، حضور مولیبدن و تنگستن نیز به افزایش مقاومت آلیاژ هاستلوی C-22 در برابر محیط‌های کاهنده کمک می‌کند. از این آلیاژ می‌توان در مواجهه با اسیدهای رقیقی مانند اسید کلریدریک، فرمیک اسید و استیک اسید نیز بهره برد.

خواص مکانیکی :

– استحکام تسلیم با 2 درصد آفست : حداقل 310 مگاپاسکال بر نیوتن در میلی‌متر مربع

– استحکام تسلیم : حداقل 690 مگاپاسکال بر نیوتن در میلی‌متر مربع

– افزایش طول نسبی : 45 درصد به ازای هر 50 میلی‌متر

– کاهش مقطع : صفر درصد

– سختی برینل : 95

خواص فیزیکی (در دمای 500 درجه سلسیوس) :

– چگالی : 8690 کیلوگرم بر متر مکعب

– مدول الاستیسیته (مدول یانگ) : 203 گیگاپاسکال

– ضریب انبساط حرارتی : 12.4 میکرومتر بر متر بر درجه سلسیوس

– رسانایی گرمایی : 10.1 وات بر متر در کلوین

– مقاومت ویژه الکتریکی : 1140 نانواهم بر متر

آلیاژ هاستلوی C-22 به عنوان یک فلز ویژه با خصوصیات منحصر به فرد، در بسیاری از برنامه‌های صنعتی به کار می‌رود و از مقاومت بالایی در برابر محیط‌های خورنده و کاهنده بهره‌مند است.