1. ถาม: UNS N10675 คืออะไร และสิ่งนี้แสดงถึงวิวัฒนาการที่เหนือกว่า UNS N10665 (Hastelloy B-2) รุ่นก่อนอย่างไร
ตอบ: UNS N10675 หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อทางการค้า Hastelloy B-3 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-โมลิบดีนัมที่แสดงถึงความก้าวหน้าทางโลหะวิทยาอย่างมีนัยสำคัญเหนือ UNS N10665 (Hastelloy B-2) ในขณะที่อัลลอยด์ทั้งสองมีความต้านทานต่อกรดไฮโดรคลอริกและสภาพแวดล้อมรีดิวซ์อื่นๆ ที่ไม่มีใครเทียบได้ในระดับพื้นฐานที่เหมือนกัน แต่ N10675 ได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะเพื่อเอาชนะข้อจำกัดด้านการผลิตและความเสถียรทางความร้อนของ N10665
การปรับปรุงเชิงวิวัฒนาการที่สำคัญคือ:
ความเสถียรทางความร้อน: N10665 มีความไวสูงต่อการตกตะกอนของเฟสระหว่างโลหะของ Ni-Mo (เฟส µ และ Ni₄Mo) เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิระหว่าง 550–850 องศาระหว่างการเชื่อมหรือการบำบัดความร้อน การตกตะกอนนี้ทำให้เกิดการเปราะอย่างรุนแรงและสูญเสียความต้านทานการกัดกร่อน N10675 มีการเติมโคบอลต์ ทังสเตน และแมงกานีสแบบควบคุมได้ ซึ่งชะลอจลนพลศาสตร์ของการตกตะกอนของระยะที่เป็นอันตรายเหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญ สิ่งนี้ทำให้ N10675 ให้อภัยได้มากขึ้นในระหว่างการประดิษฐ์
ความสามารถในการเชื่อม: เนื่องจากความเสถียรของเฟสที่ได้รับการปรับปรุง ทำให้สามารถเชื่อม N10675 ได้ด้วยความทนทานต่อความร้อนและอุณหภูมิระหว่างทางที่กว้างกว่ามาก มีโอกาสน้อยกว่ามากที่จะถูกโจมตีด้วยมีด-ในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-
องค์ประกอบทางเคมี: แม้ว่าจะยังคงปริมาณโมลิบดีนัมสูง (27–32%) และโครเมียมต่ำ (สูงสุด 1–3%) ไว้เท่าเดิม แต่ N10675 ยอมให้เหล็กสูงกว่าเล็กน้อย (1–3%) และรวมถึงโคบอลต์ในปริมาณเล็กน้อยที่ควบคุมได้ (สูงสุด 3%) และทังสเตน (สูงสุด 3%) องค์ประกอบเหล่านี้ช่วยเพิ่ม-สารละลายที่เป็นของแข็งโดยไม่กระทบต่อความต้านทานการกัดกร่อน
-ประสิทธิภาพการกัดกร่อนหลังการเชื่อม: การเชื่อม N10675 มีอัตราการกัดกร่อนใน HCl ที่เดือดซึ่งเกือบจะเหมือนกับแผ่นฐาน ในขณะที่การเชื่อม N10665 มักจะแสดงการโจมตีพิเศษในพื้นที่ที่ได้รับความร้อน- เว้นแต่จะมีการบังคับใช้การเชื่อมที่ใช้ความร้อนต่ำมากอย่างเคร่งครัด
โดยพื้นฐานแล้ว N10675 ไม่ใช่ตระกูลโลหะผสมที่แตกต่างกัน มันเป็นคลาสอัลลอยด์ Ni- ที่มีความเสถียรและเป็นมิตรต่อการผลิตมากกว่า-
2. ถาม: UNS N10675 มีข้อได้เปรียบในการเชื่อมแบบใดเป็นพิเศษมากกว่า UNS N10665 และขั้นตอนใดบ้างที่ยังคงบังคับใช้
ตอบ: ข้อได้เปรียบในการเชื่อมเบื้องต้นของ UNS N10675 คือความทนทานต่อการสัมผัสความร้อน N10665 ต้องการการควบคุมอุณหภูมิระหว่างทางแบบครอบงำ (มักจะต่ำกว่า 120 องศา F/50 องศา ) และอินพุตความร้อนเพื่อป้องกันการตกตะกอนของเฟสที่เกิดการเปราะ N10675 เสนอหน้าต่างกระบวนการที่ขยายออกไปอย่างมาก
ข้อดีการเชื่อมเฉพาะ:
อุณหภูมิอินเทอร์พาสที่สูงขึ้น: N10675 อนุญาตให้อุณหภูมิอินเทอร์พาสสูงถึง 150 องศา (300 องศา F) ในขณะที่ N10665 มักจะต้องรักษาอุณหภูมิไว้ต่ำกว่า 50 องศา เพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนอย่างรวดเร็วของเฟส Ni₄Mo และ µ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างมากสำหรับการเชื่อมหลายรอบ-บนแผ่นหนา
การให้อภัยในการป้อนความร้อน: แม้ว่ายังคงแนะนำให้ใช้การป้อนความร้อนต่ำ N10675 จะไม่เกิดอาการแพ้ทันทีหากช่างเชื่อมยังคงอยู่หรือหากแผ่นอุ่นก่อนเล็กน้อย ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการปฏิเสธการเชื่อมภาคสนาม
ความต้านทานต่อมีด-การโจมตีด้วยแนวเส้น: แถบแคบของการโจมตีแบบกัดกร่อนที่อยู่ติดกับแนวเชื่อมซึ่งพบได้ทั่วไปใน N10665 นั้นแทบจะถูกกำจัดออกไปใน N10675 เนื่องจากการตกตะกอนที่ซบเซา
ขั้นตอนบังคับที่เหลืออยู่:
แม้จะมีข้อดีเหล่านี้ แต่ขั้นตอนบางอย่างยังคงมีผลบังคับใช้:
ความสะอาด: N10675 ยังคงความไวสูงต่อการปนเปื้อนของกำมะถัน ฟอสฟอรัส และออกซิเจน พื้นผิวแผ่นต้องปราศจากน้ำมัน จาระบี สี และหมึกสำหรับทำเครื่องหมาย ห้ามใช้ล้อเจียรที่ใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอนกับ N10675 เนื่องจากการฝังอนุภาคเหล็กจะสร้างเซลล์การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเฉพาะที่
แก๊สป้องกัน: ต้องใช้อาร์กอนหรืออาร์กอน/ฮีเลียมผสม 100% พร้อมเกราะป้องกันต่อท้ายสำหรับ GTAW การเกิดออกซิเดชันของรากเชื่อมจะทำลายความต้านทานการกัดกร่อน
โลหะตัวเติม: จำเป็นต้องมีโลหะตัวเติมที่ตรงกัน ERNiMo-14 (AWS A5.14) สารตัวเติมนี้รักษาคุณสมบัติทางเคมีที่เหมาะสมที่สุดเพื่อความเสถียรของเฟสและความต้านทานการกัดกร่อน ไม่แนะนำให้ใช้ ERNiMo-7 (ตัวเติม B-2) กับโลหะฐาน N10675
ไม่มีการโพสต์-การอบชุบด้วยความร้อนในการเชื่อม: เช่นเดียวกับ N10665 ห้ามใช้ PWHT โดยเด็ดขาด อุณหภูมิบรรเทาความเครียดตกโดยตรงในช่วงการตกตะกอนที่เป็นอันตรายสำหรับอินเทอร์เมทัลลิก Ni-Mo
3. ถาม: ข้อกำหนดคุณสมบัติเชิงกลสำหรับเพลต UNS N10675 ตาม ASTM B333 คืออะไร และการขึ้นรูปเย็นแตกต่างจากสเตนเลสออสเทนนิติกอย่างไร
ตอบ: ตาม ASTM B333 (ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับแผ่น แผ่น และแถบโลหะผสมโมลิบดีนัมนิกเกิล-) ข้อกำหนดคุณสมบัติทางกลสำหรับ UNS N10675 ในสภาวะการอบอ่อนของสารละลายคือ:
| คุณสมบัติ | ความต้องการ |
|---|---|
| ความต้านแรงดึง | ขั้นต่ำ 690 MPa (100 ksi) |
| ความแข็งแรงของผลผลิต (ออฟเซ็ต 0.2%) | ขั้นต่ำ 315 MPa (46 ksi) |
| การยืดตัว (เป็น 2 นิ้ว/50 มม.) | ขั้นต่ำ 40% |
เมื่อเปรียบเทียบกับ N10665: N10675 มีความสามารถในการให้ผลผลิตสูงกว่าเล็กน้อย (315 MPa เทียบกับ. 283 MPa) เนื่องจากสารละลายที่เป็นของแข็ง-ช่วยเพิ่มผลจากการเติมโคบอลต์และทังสเตน
ความแตกต่างจากการขึ้นรูปเย็นจากเหล็กกล้าไร้สนิม:
อัตราการแข็งตัวของงาน: งาน N10675 แข็งตัวได้เร็วกว่าสแตนเลส 304/316 อย่างมาก ซึ่งหมายความว่า:
จำเป็นต้องมีการรับน้ำหนักในการขึ้นรูปที่สูงขึ้น (โดยทั่วไปคือ 1.5–2 เท่าของน้ำหนักของเหล็กกล้าคาร์บอน)
การหลอมขั้นกลางอาจจำเป็นสำหรับการขึ้นรูปที่รุนแรง (การขึ้นรูปลึก การขึ้นรูปหัวอย่างรุนแรง)
สปริง-ส่วนหลัง: เนื่องจากความแข็งแรงที่ให้ผลผลิตสูงกว่าและโมดูลัสความยืดหยุ่นสูง N10675 จึงมีการสปริงกลับมากกว่า-มากกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก ค่าเผื่อการดัดงอที่มากกว่า-ที่ 3–5 องศาเป็นเรื่องปกติสำหรับการดัดแบบเย็น
การหลอมหลังจากการขึ้นรูป: หากงานเย็นมีความเครียดเกิน 10–15% และส่วนประกอบจะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน จำเป็นต้องมีการหลอมด้วยสารละลายทั้งหมด สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการทำความร้อนที่ 1,065–1,080 องศาตามด้วยการดับน้ำอย่างรวดเร็ว การระบายความร้อนด้วยอากาศไม่เพียงพอต่างจากสแตนเลส จำเป็นต้องมีการดับน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของเฟส
การตัดเฉือน: สามารถตัดแผ่น N10675 ได้ แต่ความเหนียวของโลหะผสมนั้นต้องการแรงเฉือนที่สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนาเท่ากันอย่างมาก ครีบจะต้องเจียรให้เรียบสนิทเพื่อป้องกันจุดเกิดรอยแตกในระหว่างการจัดการหรือการบริการในภายหลัง
4. ถาม: เพลต UNS N10675 มีข้อได้เปรียบเหนือ C-276 (N10276) และสเตนเลสสตีลในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนแบบใด
ตอบ: UNS N10675 เป็นโลหะผสมเฉพาะทาง ไม่ใช่โลหะผสม-สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไป มีข้อได้เปรียบที่แตกต่างกันเฉพาะในสภาพแวดล้อมการลดเฉพาะ และทำงานได้ไม่ดีในสภาวะออกซิไดซ์ที่ C-276 หรือเหล็กกล้าไร้สนิมเป็นเลิศ
สภาพแวดล้อมที่ได้เปรียบ:
กรดไฮโดรคลอริก (ความเข้มข้นทั้งหมด): นี่คือการใช้งานหลัก N10675 มีความต้านทานการกัดกร่อนสม่ำเสมอที่เหนือกว่าถึง C-276 ใน HCl ตั้งแต่ความเข้มข้น 0–37% โดยเฉพาะที่อุณหภูมิสูง
ตัวอย่าง:ใน HCl เดือด 10% อัตราการกัดกร่อนของ N10675 คือ<0.1 mm/year; C-276 may exceed 0.5–1.0 mm/year.
กรดซัลฟูริก (สภาวะรีดิวซ์): ในกรดซัลฟิวริกที่มี deaeated บริสุทธิ์ที่มีความเข้มข้นต่ำกว่า 60% N10675 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า C-276 อย่างไรก็ตาม หากกรดมีชนิดของออกซิไดซ์ในปริมาณที่เท่ากัน (ออกซิเจนละลาย ไอออนเฟอร์ริก ไอออนคิวริก ไนเตรต) N10675 จะสึกกร่อนอย่างรวดเร็วในขณะที่ C-276 และเหล็กกล้าไร้สนิมจะพังทลายลง
กรดฟอสฟอริก (กระบวนการเปียก สารออกซิไดเซอร์ต่ำ): ในกรดฟอสฟอริกที่ผลิตจากแหล่งหินบางชนิดที่มีคลอไรด์ต่ำและมีศักยภาพในการออกซิไดซ์ต่ำ หลอดระเหย N10675 มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับ 317 ลิตรหรือ 904 ลิตร
กรดอะซิติก/กรดฟอร์มิก: ในกรดอินทรีย์ที่ไม่มีออกซิเจน N10675 มีอัตราการกัดกร่อนเล็กน้อย
โดยที่ N10675 ไม่เหมาะ:
กรดไนตริก (ความเข้มข้นใดๆ ก็ได้) - การโจมตีอย่างรวดเร็ว
กรดซัลฟิวริกมวลเบา - รูพรุนเฉพาะที่และมีการกัดกร่อนสม่ำเสมอสูง
น้ำทะเล - ไม่มีความต้านทานต่อคลอไรด์เป็นรูพรุน (โครเมียมต่ำ)
เกลือออกซิไดซ์ (เฟอร์ริกคลอไรด์, คิวริกคลอไรด์) - การกัดกร่อนที่รุนแรง
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- - ขาดโครเมียมในการป้องกันตะกรัน
กฎการเลือก: หากสภาพแวดล้อมมีออกซิเจนละลาย เฟอร์ริกไอออน หรือไนเตรต ให้เลือก C-276 หรือ C-2000 หากสภาพแวดล้อมลดน้อยลง ลดอากาศลง และมีคลอไรด์เข้มข้น ให้เลือก N10675
5. ถาม: อะไรคือความท้าทายในการผลิตทั่วไปเกี่ยวกับการตัดเฉือนและการตัดเพลต UNS N10675 และจะเอาชนะได้อย่างไร
ตอบ: UNS N10675 จัดอยู่ในประเภทวัสดุที่ยาก-ต่อ-การตัดเฉือน ปริมาณโมลิบดีนัมที่สูง ความแข็งแกร่ง และอัตราการชุบแข็งที่รวดเร็วของชิ้นงานทำให้เกิดความท้าทายที่สำคัญระหว่างการตัดและการตัดเฉือน
ความท้าทาย:
การชุบแข็งอย่างรวดเร็ว: งานพื้นผิวจะแข็งตัวทันทีหากเครื่องมือตัดเสียดสีแทนการใช้กรรไกร สิ่งนี้จะสร้างชั้นแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งจะทำลายขอบเครื่องมือและทำให้การส่งผ่านครั้งต่อไปทำได้ยากมาก
แรงเฉือนสูง: N10675 ต้องใช้พลังงานในการตัดมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนหรือสแตนเลส 304 การเกิดเศษเป็นเรื่องยากและต่อเนื่อง ชิปไม่แตกง่าย
ค่าการนำความร้อนต่ำ: ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการตัดจะยังคงกระจุกตัวอยู่ที่ส่วนต่อประสานชิ้นงานของเครื่องมือ- แทนที่จะกระจายผ่านเศษ ซึ่งจะช่วยเร่งการสึกหรอของเครื่องมือและอาจทำให้เกิดความไม่เสถียรของขนาดได้
คมตัดที่สร้างขึ้น- (BUE): โลหะผสมมีแนวโน้มที่จะยึดติดกับผิวหน้าของเครื่องมือตัด ทำให้เกิด BUE ผิวสำเร็จที่ไม่ดี และขนาดที่ไม่สอดคล้องกัน
โซลูชั่น:
การตัด (การพังทลายของแผ่น):
แนะนำให้ใช้การตัดด้วยระบบวอเตอร์เจ็ทสำหรับเพลต N10675 ไม่ทำให้เกิดบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน- ไม่ทำให้งานแข็งตัว และไม่มีการปนเปื้อน
การตัดด้วยพลาสม่าเป็นที่ยอมรับสำหรับแผ่นหนา แต่ต้องใช้ส่วนผสมของไนโตรเจน/ก๊าซไฮโดรเจน และความเร็วช้ากว่าเหล็กกล้าคาร์บอน บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-จะต้องทำความสะอาดพื้นก่อนทำการเชื่อม
การตัดด้วยเลื่อยทรายมีประสิทธิภาพสำหรับสต็อกแท่งและงานหนัก
การตัดเฉือน (การเตรียมการเชื่อม, การเจาะ):
เครื่องมือ: ใช้เม็ดมีดคาร์ไบด์ปลายแหลม (C-2 หรือเกรดไมโครเกรน) ที่มีมุมคายเป็นบวก โดยทั่วไปเครื่องมือเหล็กกล้าความเร็วสูง (HSS) ไม่เหมาะกับงานการผลิต
ความเร็วและการป้อน: ความเร็วพื้นผิวต่ำ (30–50 SFM สำหรับ HSS, 100–200 SFM สำหรับคาร์ไบด์) รวมกับอัตราการป้อนเชิงรุก (0.010–0.020 นิ้ว/รอบ) เครื่องมือจะต้องมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่อง ความลังเลทำให้งานแข็งกระด้าง
ความลึกของการตัด: รักษาความลึกของการตัดขั้นต่ำ 0.060 นิ้ว (1.5 มม.) การตัดตื้นทำให้เกิดการเสียดสีและทำให้งานแข็งตัว
น้ำยาหล่อเย็น:
จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนด้วยน้ำท่วม น้ำมันคลอรีนหรือซัลเฟอร์ไรซ์ที่ละลายน้ำได้-แรงดันสูง-มีประสิทธิภาพ
ไม่แนะนำให้ใช้เครื่องจักรแบบแห้งสำหรับงานการผลิต
การเจาะ:
จำเป็นต้องมีรอบการเจาะแบบจิกเพื่อหักเศษและป้องกันไม่ให้ดอกสว่านพันกัน
แนะนำให้ใช้ดอกสว่านปลายคาร์ไบด์-งานหนัก-ที่มีระบบจ่ายน้ำหล่อเย็น-ทะลุ
ความเร็วต่ำ (500–800 RPM สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.) โดยมีแรงดันป้อนคงที่
การบด:
ต้องใช้ล้อเจียรเฉพาะสำหรับ N10675 ล้อที่เคยใช้กับเหล็กกล้าคาร์บอนจะฝังอนุภาคเหล็กลงในพื้นผิวโลหะผสม ทำให้เกิดการกัดกร่อนของกัลวานิก
เหมาะกับล้ออลูมิเนียมออกไซด์หรือซิลิกอนคาร์ไบด์
