A liga Hastelloy C-276 é uma liga de níquel-cromo-molibdênio contendo tungstênio, que é considerada uma liga resistente à corrosão devido ao seu teor extremamente baixo de silício-carbono.
O desempenho da maioria dos meios corrosivos em atmosferas de oxidação e redução.
Tem resistência à corrosão por pitting, corrosão por frestas e corrosão sob tensão. O alto teor de Mo e Cr torna a liga resistente à corrosão por íons cloreto, e o elemento W melhora ainda mais a resistência à corrosão. Enquanto isso, a liga Hastelloy C-276 é um dos poucos materiais que é resistente à corrosão de gás de cloro úmido, hipoclorito e soluções de dióxido de cloro, e tem resistência à corrosão de soluções de cloreto de alta concentração, como cloreto de ferro e cloreto de cobre. Adequado para várias concentrações de soluções de ácido sulfúrico, é um dos poucos materiais que podem ser aplicados a soluções de ácido sulfúrico concentrado a quente.
As propriedades físicas da liga Hastelloy C-276 são as seguintes:
Composição do material: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * representa uma grande margem
Normas executivas: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Densidade: 8,90g/cm3
O desempenho de soldagem da liga Hastelloy C-276 é semelhante ao do aço inoxidável austenítico comum. Antes de usar um método de soldagem para soldar C-276, devem ser tomadas medidas para reduzir a resistência à corrosão das soldas e da zona afetada pelo calor, como soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW), soldagem a arco de metal a gás (GMAW), submersa soldagem a arco ou outros métodos de soldagem que podem reduzir a resistência à corrosão de soldas e zonas afetadas pelo calor. No entanto, métodos de soldagem, como soldagem oxiacetilênica, que podem aumentar o teor de carbono ou silício de soldas de material e zona afetada pelo calor, não são adequados [2].
A seleção de formas de juntas de soldagem pode se referir à experiência bem-sucedida do código ASME para caldeiras e vasos de pressão para juntas de solda de liga Hastelloy C-276.
A ranhura de soldagem é fácil de ser usinada, mas a usinagem trará encruamento, por isso é necessário polir a ranhura usinada antes de soldar.
Velocidade de entrada de calor adequada deve ser usada durante a soldagem para evitar a geração de trincas térmicas.
Na grande maioria dos ambientes corrosivos, a liga Hastelloy C-276 pode ser aplicada na forma de componentes soldados. No entanto, em ambientes extremamente hostis, os materiais C-276 e os componentes de soldagem precisam passar por tratamento térmico de solução para obter boa resistência à corrosão.
A soldagem da liga Hastelloy C-276 pode optar por usar a si mesma como material de soldagem ou metal de adição. Se for necessário adicionar certos componentes às soldas da liga Hastelloy C-276, como outras ligas à base de níquel ou aço inoxidável, e essas soldas serão expostas a ambientes corrosivos, então a vareta de solda ou fio usado para soldagem deve ter propriedades equivalentes ao metal base.
O tratamento térmico de solução sólida do material de liga Hastelloy C-276 inclui dois processos:
Aquecimento a 1040 graus ~ 1150 graus;
Resfrie rapidamente até um estado preto (cerca de 400 graus) em dois minutos, para que o material tratado tenha boa resistência à corrosão. Portanto, apenas realizar o tratamento térmico de alívio de tensão na liga Hastelloy C-276 é ineficaz. Antes do tratamento térmico, toda a sujeira, como manchas de óleo na superfície da liga, que podem produzir elementos de carbono durante o processo de tratamento térmico, devem ser limpas.
A superfície da liga Hastelloy C-276 produzirá óxidos durante a soldagem ou tratamento térmico, o que reduz o teor de Cr na liga e afeta sua resistência à corrosão. Portanto, a limpeza da superfície é necessária. Você pode usar uma escova de aço inoxidável ou um rebolo, mergulhá-lo em uma mistura de proporções apropriadas de ácido nítrico e ácido fluorídrico para decapagem e depois enxaguá-lo com água limpa.
Resultados e análises de testes
O efeito da temperatura do tratamento térmico no crescimento de grão de tubos de liga C-276. A microestrutura longitudinal de tubos sem costura de liga C-276 laminada a frio após ser mantida a 1040~1200 graus por 10 minutos é mostrada na Figura 1. Pode ser visto que após o tratamento térmico dentro da faixa de 1040~1200 graus , a recuperação e recristalização da liga C-276 foram concluídas. Após o tratamento térmico a 1040 graus, o tamanho do grão é menor e há um grande número de gêmeos no grão. À medida que a temperatura do tratamento térmico aumenta, os grãos crescem gradativamente; Quando a temperatura do tratamento térmico está entre 1080~1160 graus, o tamanho do grão é relativamente uniforme; Durante o tratamento térmico a 1200 graus, ocorreu um crescimento significativo de grãos individuais.
O efeito da temperatura do tratamento térmico no tamanho de grão da liga C-276 durante o isolamento por 5, 10, 20 e 30 minutos. Pode ser visto que sob o mesmo tempo de espera, o tamanho do grão aumenta gradualmente com o aumento da temperatura do tratamento térmico, e a tendência de crescimento do grão é a mesma. Em temperaturas variando de 1.040 a 1.080 graus, o crescimento do grão é mais rápido, enquanto desacelera na faixa de 1.080 a 1.160 graus e acelera novamente em temperaturas que variam de 1.160 a 1.200 graus.
A diminuição na energia da interface do contorno de grão é a principal força motriz para o crescimento do grão. Durante o processo de crescimento de grão, o aumento no tamanho de grão corresponde a uma diminuição na área total do contorno de grão, resultando em uma diminuição na energia total de interface do sistema. A taxa de crescimento de grão está relacionada ao mecanismo de migração do contorno de grão, e a taxa de migração do contorno de grão está intimamente relacionada à temperatura, que é um processo de ativação térmica. A relação entre a taxa de migração M do contorno de grão de grande ângulo e a temperatura T satisfaz a relação Arre heni us (2426), ou seja, M=Mg exp (- QR/T) equação: M. É uma constante; Q é a energia de ativação aparente da migração do contorno de grão, kJ/mol; R é a constante dos gases, J/(mol · K); T é a temperatura termodinâmica, K.
A relação entre a velocidade de movimento do contorno de grão v e a pressão motriz P é: v=MP, onde M é a mobilidade do contorno de grão; E P=y,/D, onde y. é a energia interfacial e D é o diâmetro do grão. Integrando dD/dt, pode-se obter que D=y, Mt substitui a equação (1) pela equação (2), e assumindo que o tempo t é constante, pode-se obter que D '= Um exp (- QR/T) onde A é uma constante, A=y, M. Tomando o logaritmo de ambos os lados da equação (3) pode-se obter: InD=1/2InA-Q/( 2RT), onde Q é a energia de ativação aparente da migração do contorno de grão, kJ/mol; R é a constante dos gases, J/(mol · K); T é a temperatura termodinâmica, K. Pode-se ver que InD tem uma relação linear com 1/T.
Calcule o tamanho médio do grão dos tubos sem costura da liga C-276 após o isolamento em 1040-1200 graus por 5-30 minutos e execute a análise de regressão de acordo com a equação (4) acima, conforme mostrado na Figura 3. Na Figura 3, pode ser visto que as curvas de ajuste linear sob diferentes tempos de espera são aproximadamente paralelas entre si. De acordo com este resultado, quando o tempo de espera é de 10 minutos, a relação entre o tamanho de grão D e a temperatura de tratamento térmico T é: lnD=0.5lnA-1.887 × De acordo com a equação (5), o a energia de ativação aparente da migração do contorno de grão para a liga C-276 após 10 minutos de isolamento a 1040-1200 graus é 313,77kJ/mol, que é maior que a energia de ativação de autodifusão do níquel puro na rede da matriz ( cerca de 285,1 kJ/mol) (27). Isso ocorre principalmente porque a liga C-276 contém mais elementos de liga, aumentando a energia de ativação do crescimento do grão e inibindo o crescimento do grão.
