הרכב כימי של Hastelloy B2 ושוות ערך

סקירה כללית של Hastelloy B2

Hastelloy B2היא סגסוגת ניקל שפותחה על ידי Hastelloy International, Inc., ארה"ב, שתוכננה במיוחד כדי לעמוד בסביבות הפחתה קיצוניות. סגסוגת זו, תוך שמירה על עמידות בפני קורוזיה, פתרה את בעיית רגישות הריתוך הקיימת בסגסוגות ניקל-מוליבדן קודמות. Hastelloy B2 נהנה מהמוניטין של "מלך הסביבות המפחיתות" בתעשייה המודרנית.

כסגסוגת ניקל מחוזקת, Hastelloy B2 משפר משמעותית את העמידות בפני קורוזיה בין-גרגירית על ידי הפחתה דרסטית של תכולת האלמנטים כמו פחמן וסיליקון, במיוחד שמירה על עמידות מצוינת בפני קורוזיה גם במצב מרותך.

סגסוגת Hastelloy B2 משמשת בעיקר בעיבוד כימי, פטרוכימיקלים, תרופות ובקרת זיהום, והיא מתאימה במיוחד לציוד ומערכות המטפלים בחומרים קורוזיביים במיוחד כגון חומצה הידרוכלורית וחומצה גופרתית. ביישומים מעשיים, סגסוגת זו משמשת לעתים קרובות לייצור ציוד קריטי כגון כורים, מחליפי חום, צינורות, מיכלים ומערבלים.

מאמר זה יספק -ניתוח מעמיק של ההרכב הכימי של Hastelloy B2, מנגנוני הפעולה של היסודות שלו והדרגים המקבילים הבינלאומיים שלו, ויציע התייחסות טכנית מקצועית ללקוחות הבוחרים חומרים.

הרכב כימי של Hastelloy B2

Hastelloy B2 מורכב בעיקר מניקל ומוליבדן. הטבלה שלהלן מפרטת את ההרכב של Hastelloy B2 כפי שצוין בתקן החומר העיקרי ASTM B333.

לכל האלמנטים ב-Hastelloy B2 מאפייני ביצועים מובהקים:

ניקל: תכולת הניקל מבטיחה את הגמישות והקשיחות המובנית של הסגסוגת. תכולת הניקל הגבוהה מעניקה לסגסוגת B2 עמידות מצוינת בפני קורוזיה בהפחתת מדיה ופתרונות אלקליין, תוך שהיא מספקת מטריצת ממס יציבה לאלמנטים מתגזרים כגון מוליבדן.

מוליבדן: עם תכולת מוליבדן של עד 26-30%, מוליבדן הוא גורם מפתח בעמידות המעולה של הסגסוגת בפני קורוזיה בחומר מפחית. מוליבדן משפר את החוזק והקשיות של הסגסוגת באמצעות חיזוק תמיסה מוצקה, וממלא תפקיד מכריע, במיוחד בעמידה בפני קורוזיה מחומצות שאינן מחמצנות כגון חומצה הידרוכלורית וחומצה גופרתית.

כרום: התוכן נשלט בקפדנות מתחת ל-1.0%. עיצוב כרום נמוך- מונע היווצרות של סרטי תחמוצת לא יציבים בסביבות מפחיתות, ובכך מבטיח עמידות אופטימלית בפני קורוזיה. עם זאת, הדבר גורם גם לעמידות בפני קורוזיה לא מספקת בסביבות מחמצנות, מה שמגביל את היישום שלו בסביבות חיזור מתחלפות.

ברזל: כאלמנט טומאה, תכולת הברזל מוגבלת מתחת ל-2.0% כדי למזער את ההשפעה השלילית שלו על עמידות בפני קורוזיה. במהלך התכת סגסוגת, יש לשלוט בקפדנות על תכולת הברזל כדי למנוע היווצרות של חלקיקי פאזה עשירים בברזל, ובכך לשמור על העמידות הכללית בפני קורוזיה של הסגסוגת.

פחמן וסיליקון: שני האלמנטים הללו נשלטים ברמות נמוכות במיוחד, שיפור מרכזי של Hastelloy B2 בהשוואה לסגסוגות Hastelloy B קודמות. עיצוב הסיליקון הנמוך ב-פחמן- מונע למעשה משקעים של קרבידים ושלבים מזיקים באזור המושפע מחום הריתוך, ומפחית באופן משמעותי את רגישות הסגסוגת לקורוזיה בין-גרעינית.

Hastelloy B2 מאפיינים פיזיים ומכאניים

מאפיינים פיזיים

צפיפות: הצפיפות של Hastelloy B2 היא בערך 9.22-9.24 גרם/ס"מ³.

נקודת התכה: טווח טמפרטורת ההיתוך של הסגסוגת הוא 1330-1380 מעלות.

מקדם התפשטות תרמית: מקדם ההתפשטות התרמית הוא 11.2 מיקרומטר/מ' מעלות בטווח טמפרטורות של 20-100 מעלות.

מודול אלסטי: מודול האלסטי הוא כ-217 קילו-ניין/מ"ר (או GPa).

מוליכות תרמית והתנגדות: המוליכות התרמית של הסגסוגת נמוכה יחסית, בעוד שההתנגדות היא כ-137 μOhm·cm.

מאפיינים מכניים

חוזק מתיחה: חוזק המתיחה של הסגסוגת הוא לא פחות מ-690 MPa.

חוזק תפוקה: חוזק התפוקה (RP0.2) הוא לא פחות מ-310 MPa או 283 MPa.

התארכות: ההתארכות לאחר השבר אינה פחותה מ-40%.

קשיות: בטווח של HRC40 או HB 200-230.

האסטלויB2 שווה ערך

Hastelloy B2, כחומר תקן מוכר בינלאומי, שולב במערכות התקנים של מדינות וארגונים רבים. הטבלה שלהלן מפרטת את הדרגות המקבילות של Hastelloy B2 במערכות תקנים שונות:

Hastelloy B2אופייני יישומים

תעשיית עיבוד כימי: בתעשייה הכימית, Hastelloy B2 נמצא בשימוש נרחב במיכלים, כורים, מחליפי חום ומערכות צנרת לטיפול בחומצה הידרוכלורית, חומצה גופרתית, חומצה זרחתית וחומצה אצטית.

במיוחד בתנאי טמפרטורה גבוהים וריכוז גבוה, סגסוגת זו מציגה עמידות בפני קורוזיה מעולה בהשוואה לנירוסטה וסגסוגות ניקל אחרות.

תעשייה פטרוכימית: בתעשייה הפטרוכימית, Hastelloy B2 נמצא בשימוש נפוץ בציוד ורכיבים הפועלים בסביבות גז חומצי, במיוחד בסביבות תהליך המכילות מדיות כלוריד.

סגסוגת זו מציגה עמידות מצוינת בפני פיצוח קורוזיה-הנגרמת מכלוריד, מה שהופך אותה לחומר מועדף עבור רכיבים קריטיים בציוד פטרוכימי.

תעשיית העיסה והנייר: בתעשיית העיסה והנייר נעשה שימוש ב-Hastelloy B2 בציוד כגון מיכלי קרצוף והלבנה.

מכשירים אלה מתמודדים עם אתגרי קורוזיה חמורים בעת טיפול בכימיקלים המכילים כלורידים וסולפטים, וה-Hastelloy B2 מספקת שירות-לטווח ארוך בסביבות קשות אלו.

מערכות בקרת זיהום: Hastelloy B2 משמש בייצור של רכיבים כגון מגדלי קרצוף, מחממים ומאווררי קיטור רטובים במערכות להסרת גזי פליטה ובמתקני טיהור שפכים.

התקנים אלה דורשים חומרים בעלי עמידות בפני קורוזיה מצוינת בעת טיפול בחומרי מאכל המכילים סולפידים וכלורידים.

תרופות ועיבוד מזון: ל-Hastelloy B2 יש יישומים גם בתעשיות התרופות ועיבוד המזון, בעיקר בשל עמידותו בפני מגוון חומצות אורגניות ואי-אורגניות, כמו גם תכונות הניקוי הטובות וטוהר החומרים העומדים בתקני התעשייה.