Hastelloy B2 vs B3: Zlepšení tepelné stability pro servis s kyselinou chlorovodíkovou

Hastelloy B-3je B-2 s vyřešeným problémem křehnutí. Kontrolovaný chrom (1,0-3,0 %), železo (1,0-3,0 %) a uhlík udržovaný na maximu 0,01 % zpomalují srážení křehké beta fáze Ni4Mo.

V Hastelloy B-2 se Ni4Mo začíná tvořit během několika minut kolem 700-870 stupňů Celsia, s nejrychlejší kinetikou blízko 750 stupňů Celsia. B-3 potřebuje několik hodin blízko 650 stupňů Celsia, než se objeví škodlivá druhá fáze a fáze, která se nakonec vytvoří, je pomaleji rostoucí Ni3Mo.

Obě slitiny poskytují rychlost koroze nižší než 0,1 mm/rok v čisté kyselině chlorovodíkové až do teploty asi 70 stupňů Celsia při jakékoli koncentraci. B-3 táhne vpřed ve vroucí kyselině, ve svařované konstrukci a v kyselině nesoucí stopy železitých iontů.

Hastelloy B-3 běžně vstupuje do provozu ve svařeném stavu. B-2 často vyžaduje úplné rozpouštěcí žíhání blízko 1 066 stupňů Celsia, po kterém následuje ochlazení vodou.

Žádná ze slitin netoleruje oxidační činidla. Železité nebo měďnaté ionty, kyselina dusičná, vlhký chlor a chlornan vyžadují místo toho Hastelloy C-276 nebo C-22.

B-3 obvykle stojí o 10–25 % více na kilogram, ale odstranění povinného tepelného zpracování po svařování obvykle zlevňuje výrobu hotového zařízení.

Hastelloy B-2 vs B-3: porovnání chemického složení

Tabulka 1. Limity složení podle specifikací produktu ASTM B333 / B335 (typické publikované limity mlýnů).

Ekvivalentní označení: Hastelloy B-2=UNS N10665, W.Nr. 2.4617, EN NiMo28, GB NS322. Hastelloy B-3=UNS N10675, W.Nr. 2.4600, EN NiMo29Cr, JIS NW 6750, GB NS3203.

Hastelloy B-2 vs B-3: porovnání technických vlastností

Tabulka 2. Minima pokojové-teploty podle specifikace desky ASTM B333; korozní hodnocení jsou kvalitativním inženýrským konsensem.

Jaký je skutečný rozdíl mezi Hastelloy B-2 a Hastelloy B-3?

B-3 není jiný korozní systém. To jeOcel B2s metalurgií znovu vyváženou tak, aby slitina přežila svou vlastní výrobu. Stejné chemické složení niklu-molybdenu, v podstatě stejná odolnost vůči kyselině chlorovodíkové a zcela odlišná odezva na teplotní okno 500–900 stupňů Celsia.

Rodina B je příběh tří{0}}generací a každá generace opravila způsob selhání té předchozí. Původní Hastelloy B (UNS N10001, 20. léta 20. století) obsahovalo 4-6 % železa a 1 % křemíku a nemohlo být použito ve-svařovaném stavu, protože oblast ovlivněná teplem svaru- vysrážela karbidy na hranicích zrn a ztratila odolnost proti korozi. B-2 (60. léta) to vyřešil snížením uhlíku na 0,02 %, křemíku na 0,10 % a železa na maximum 2 %. Fungovalo to a B-2 se stal klasickým materiálem pro kolony s kyselinou chlorovodíkovou.

Ale B-2 nesl druhý, pomalejší problém: protože jeho matrice je tak silně zatížena molybdenem, je metastabilní. Po několika minutách ve středním teplotním rozsahu se přeskupí do uspořádaných intermetalických sloučenin. B-3 (90. léta 20. století) byl navržen speciálně tak, aby napadl tento mechanismus a používal chrom a železo jako záměrné legovací přísady spíše než jako nečistoty, které mají být minimalizovány. Přečtěte si tabulku složení znovu s ohledem na to a logika návrhu bude zřejmá: molybden zůstal vysoko, uhlík opět klesl a chrom a železo byly záměrně posunuty nahoru.

Proč Hastelloy B-2 ztrácí tažnost mezi 550 a 900 stupni Celsia?

Protože niklová matrice pojme mnohem více molybdenu při 1150 stupních Celsia, než dokáže pojmout při 750 stupních Celsia. Přebytek vychází z roztoku jako uspořádaný Ni4Mo, známý jako beta fáze. Tvoří se jako tvrdé, křehké destičky, které nukleují na hranicích zrn a dislokacích, a k zahájení procesu stačí několik minut blízko 750 stupňů Celsia.

Pomůže jednoduchá analogie. Molybden v niklu se chová jako cukr rozpuštěný v horkém čaji. Při teplotě rozpouštěcího-žíhání nikl vše pohodlně drží. Slitinu ochlaďte na pásmo 500-900 stupňů Celsia a nikl již nedokáže pojmout tolik molybdenu, takže přebytek se oddělí jako krystaly, podobně jako cukr krystalizuje na dně chladicí nádoby. V B-2 jsou tyto krystaly Ni4Mo.

Tato jediná metalurgická událost způsobí dvě různé poruchy, a proto jsou problémy B-2 často chybně diagnostikovány:

1. Mechanická porucha. Ni4Mo destičky jsou tvrdé a křehké. Ničí prodloužení při pokojové teplotě a energii nárazu, takže citlivá součást B-2 může prasknout během tváření, během hydrotestu nebo během tepelného přechodu v provozu.
2. Selhání koroze. Sraženina je -bohatá na molybden, takže matrice bezprostředně kolem ní je-spotřebována. V kyselině chlorovodíkové tyto ochuzené pásy korodují přednostně. Ve svařovaném spoji se to projevuje jako útok na nožovou-čáru, úzká, hluboká drážka probíhající podél svařovací čáry v zóně zasažené teplem-.
3. Praktickým důsledkem je, že rychlost chlazení tímto oknem je důležitá stejně jako špičková teplota. Tenký list B-2 rychle kalený přes pás může projít čistý. Tlustý plech B-2, který se pomalu ochlazuje, víceprůchodový svar, který opakovaně zaparkuje tepelně ovlivněnou zónu v pásmu, ani cyklus odlehčení pnutí udržovaný na 650 stupních Celsia po dobu několika hodin. To je důvod, proč jsou standardní pokyny pro B-2 jednoznačné: ošetřete roztokem při teplotě asi 1 066 stupňů Celsia, rychle zchlaďte a neuvádějte slitinu do dlouhodobého provozu mezi zhruba 538 a 816 stupni Celsia.

Jak Hastelloy B-3 potlačuje srážení Ni4Mo?

B-3 útočí na problém na čtyřech frontách najednou. Zvedne okno molybdenu, přidá 1-}3 % chrómu a 1–3 % železa, aby se změnil způsob řazení, sníží uhlík na maximum 0,01 % s titanem, který je k dispozici pro navázání zbytku, a udržuje síru velmi nízko pro tažnost za tepla. Rychle se tvořící beta fáze Ni4Mo je z velké části nahrazena pomalu se tvořící fází Ni3Mo.

Chrom 1,0-3,0 % stabilizuje plošnou- kubickou matrici a zpomaluje řazení atomů niklu a molybdenu na krátké vzdálenosti, které osazují Ni4Mo. Objednávání je prvním krokem srážek, takže zpomalení zdržuje vše po proudu.

Železo 1,0-3,0 % mění termodynamiku konkurenčních precipitátů. V bilanci B-3 se Ni3Mo stává preferovanou uspořádanou fází místo Ni4Mo a Ni3Mo roste mnohem pomaleji.

Uhlík maximálně 0,01 % plus titan až 0,20 % odstraňuje karbidový zkrat. V B-2 fungují karbidy na hranicích zrn- jako hotová nukleační místa; s téměř žádným volným uhlíkem k jejich tvorbě, srážení musí začít od nuly ve vnitřku zrna, což trvá mnohem déle.

Molybden 27,0-32,0 % udržuje odolnost vůči kyselině chlorovodíkové nedotčenou. To je bod, který většině lidí uniká: B-3 si nevykoupil tepelnou stabilitu obětováním molybdenu. Stabilitu koupila vyvážením vedlejších prvků kolem jádra s vysokým obsahem molybdenu.

Mangan až 3,0 % a hliník až 0,50 % zlepšují zpracovatelnost za tepla a deoxidaci, takže B-3 lze tvarovat a válcovat za tepla bez trhání, které trápilo dřívější slitiny B.

Za povšimnutí stojí i síra. B-3 to omezuje na 0,01 % oproti 0,03 % pro B-2. Síra a další prvky s nízkou teplotou tání se segregují na hranicích zrn a způsobují praskání za tepla během svařování a zpracování za tepla, takže toto utahování je výrobní rezervou, nikoli korozí.

Co vlastně ukazuje srovnání kinetiky srážení?

Na základě transformace času-teploty-B-2 začne srážet Ni4Mo během několika minut v rozsahu 700-870 stupňů Celsia, s nejrychlejší kinetikou blízko 750 stupňů Celsia. B-3 potřebuje několik hodin expozice v blízkosti 650 stupňů Celsia, než se objeví škodlivá druhá fáze. To je posun zhruba o jeden až dva řády v čase a to je celý důvod, proč lze B-3 použít jako svařovaný.

Srážky sledují C-křivku. Při vysoké teplotě existuje malá termodynamická hnací síla; při nízké teplotě atomy difundují příliš pomalu. Někde uprostřed sedí nos křivky, kde jsou srážky nejrychlejší. Pro B-2 tento nos sedí přímo na vrcholu teplot, kterými prochází zóna ovlivněná svarem. B-3 tlačí nos na mnohem delší časy. Níže uvedená tabulka to převádí do výrobní reality.

Tabulka 3. Interpretace chování B-2 versus B-3 čas-teplota-transformace relevantní pro výrobu-.

Která slitina lépe odolává kyselině chlorovodíkové, B-2 nebo B-3?

V rozpouštěcím-žíhání jsou v čisté kyselině chlorovodíkové ekvivalentní. Obě se typicky pohybují pod 0,1 mm/rok od pokojové teploty do asi 70 stupňů Celsia při jakékoli koncentraci a pod 0,5 mm/rok ve většině podmínek varu. B-3 vítězí, jakmile do hry vstoupí svary, vyšší teploty nebo nečistoty.

Kyselina chlorovodíková porazí téměř každý běžný technický kov. Ničí nerezovou ocel, napadá většinu slitin niklu-chromu a koroduje titan. Nikl-molybdenový systém přežívá, protože molybden tvoří stabilní, hustý pasivní film v redukující kyselině (-bez kyslíku). Pasivní film na bázi chrómu-, díky kterému nerezová ocel funguje, v tomto prostředí jednoduše nelze udržovat, protože nejsou přítomny žádné oxidační látky, které by ji udržovaly v opravě.

Protože obě slitiny obsahují zhruba 28 % molybdenu, obě tvoří stejný ochranný film a obě poskytují stejný výsledek. Níže uvedená tabulka uvádí praktickou obálku sdílenou dvěma druhy v čisté kyselině.

Tabulka 4. Reprezentativní vlastnosti kyseliny chlorovodíkové pro roztok-žíhané B-2 a B-3 v čisté odvzdušněné kyselině.

Jak se liší B-2 a B-3, když kyselina chlorovodíková nese železité znečištění?

B-3 to snáší lépe, ale ani jedna slitina by neměla být specifikována pro kyselinu chlorovodíkovou, která obsahuje oxidační ionty. Jakmile je kontaminace železitým, měďnatým nebo rozpuštěným kyslíkem součástí procesního toku, přejděte k Hastelloy C-276 nebo Hastelloy C-22.

Železné ionty jsou katodický depolarizátor. Přijímají elektrony na kovový povrch, a tím ničí pasivní film bohatý na molybden- rychleji, než jej kyselina dokáže znovu vytvořit. Účinek je dramatický: již 50 ppm trojmocného železa může posunout rychlost koroze z méně než 0,1 mm/rok na více než 10 mm/rok u obou jakostí. B-3 si vede lépe než B-2 ze dvou důvodů. Jeho 1-3% chrómu dává povrchovému filmu o něco lepší zotavení a, co je kritické, nemá žádnou zkřehlou tepelně ovlivněnou zónu ochuzenou o molybden, ve které by se mohl útok soustředit.

Tabulka 5. Reprezentativní laboratorní data trendu. Ceny jsou pouze orientační; vždy ověřte pomocí kupónů ve svém vlastním toku procesů.

Ve skutečných závodech jsou hladiny železa nad 500 ppm běžné, protože kyselina chlorovodíková snadno přijímá železo z potrubí, čerpadel a skladů z uhlíkové oceli. Pokud nemůžete zaručit ultra-čistou kyselinu a nepřetržitě ji sledovat, B-3 je bezpečnější specifikace. A pokud je oxidační kontaminace nevyhnutelná, není správnou odpovědí ani třída B: použijte C-276.

Vyžaduje Hastelloy B-3 tepelné zpracování po svařování?

Ne, ne pro použití s ​​čistou kyselinou chlorovodíkovou, a to je největší výhoda výroby B-3. Naproti tomu B-2 obvykle vyžaduje úplné rozpouštěcí žíhání v blízkosti 1 050 až 1 100 stupňů Celsia s následným zchlazením vodou.

Tepelné zpracování po-svaření na velké nádobě je drahé a riskantní. Potřebuje dostatečně velkou pec pro celou výrobu, přináší zkreslení, které může vyžadovat přeo{2}}zaoblení a nové{3}}opracování přírub, vyžaduje, aby byla položka přepravována dvakrát, a pomalé nebo nedostatečné kalení může způsobit, že součást bude horší než dříve. Každý z těchto kroků představuje plán a riziko kvality. B-3 odstraní krok.

B-3 je stále žíhaný roztokem ve specifických situacích:

• Použití kyseliny fluorovodíkové nebo smíšené proudy HCl + HF, kde se normálně doporučuje rozpouštěcí žíhání.
• Vařící koncentrovaná HCl na hranici tlaku s vysokým{0}}následkem, kde vlastník chce maximální marži.
• Těžká práce za studena: B-3 práce-tvrdne rychle, takže deformace za studena nad zhruba 10–15 % obecně vyžaduje střední nebo konečné rozpouštěcí žíhání, aby se obnovila tažnost.
• Kód, specifikace klienta nebo návrh licencovaného procesu, který to nařizuje.
• Opravte svary na silných sekcích, kde je vysoká pevnost a výrobce chce snížit zbytkové napětí.

Jaké svařovací materiály a postupy by měly být použity pro B-2 a B-3?

Svařte B-2 s ERNiMo-7; svar B-3 s ERNiMo-10 (DIN 2.4695 holý drát, DIN 2.4696 obalené elektrody). U obou typů používejte nízký tepelný příkon, udržujte mezipropustnou teplotu pod 100-120 stupňů Celsia a nepředehřívejte nad rámec toho, co je potřeba k odvedení vlhkosti.

Na tmelu a postupu záleží, protože dobrý obecný kov může být zničen špatným svarem.

Tabulka 6. Souhrn svařovací praxe. Vždy kvalifikujte WPS/PQR podle skutečného spoje a tloušťky.

Jedno pravidlo týkající se znečištění si zaslouží důraz: nikdy nebruste slitinu třídy B-na kotouči, který se dotkl uhlíkové oceli, a nikdy s ním nemanipulujte pomocí popruhů nebo řetězů z uhlíkové oceli. Zabudované železné částice při provozu reziví a vytvářejí důlky, které mohou překvapivě rychle proděravit stěnu.

Jsou Hastelloy B-2 a B-3 zaměnitelné ve stávajícím zařízení na výrobu kyseliny chlorovodíkové?

Fyzicky ano, procedurálně ne. Nahrazení B-3 za B-2 je téměř vždy přijatelné a obvykle prospěšné. Nahrazení B-2 za B-3 není možné, pokud znovu nekvalifikujete postup svařování a obnovíte tepelné zpracování po svařování.

Před jakoukoli náhradou si projděte následující kontrolní seznam.

Kód návrhu. Potvrďte přípustné napětí pro konkrétní číslo UNS při vaší návrhové teplotě v aktuální části ASME sekce II, část D. Hodnoty pro N10665 a N10675 nejsou totožné, takže nepředpokládejte rovnou výměnu při zvýšené teplotě.

Postup svařování. Zásadní proměnnou je změna obecného kovu nebo přídavného kovu. Znovu-kvalifikujte WPS a PQR a všimněte si, že svařování základny B-3 s plnivem ERNiMo-7 vytváří nános se stabilitou podobnou B-2, což maří účel.

Stav tepelného zpracování. Pokud byl stávající předmět B-2 dodán žíhaný a kalený, potvrďte, že náhrada B-3 je dodávána stejným způsobem.

Dokumentace. Vyžadujte certifikát o zkoušce frézy podle EN 10204 3.1 (3.2 pro kritický servis) a 100% pozitivní identifikaci materiálu při každém ohřevu.

Galvanická izolace. Slitiny třídy B-jsou katodické vůči uhlíkové oceli a hliníku. Izolujte podpěry, příruby a upevňovací prvky pomocí nevodivých -těsnění, objímek a podložek.

Procesní chemie. Pokud se stream od původní specifikace změnil, znovu-zkontrolujte otázku ohledně oxidace-iontů, než si něco-objednáte.

Kdy má Hastelloy B-2 ještě smysl?

Ve třech situacích: starší oprava a výměna, čisté nesvařované -svařování při mírné teplotě a projekty, u kterých je řídící specifikace nařízena B-2. Mimo tyto případy je B-3 lepší koupě.

B-2 je opravdu dobrá slitina. Jednoduše má úzké procesní okno a toto okno lze snadno respektovat v těchto aplikacích:

• Výměna vnitřních částí za stávající kolonu B-2, podnos nebo rozdělovač, kde by míchání druhů způsobilo dokumentaci a galvanické bolesti hlavy.
• Obráběné součásti, které nikdy nezaznamenají tepelný cyklus sváru: vřetena ventilů, hřídele čerpadel, clony, jímky teploměrů, malé armatury.
• Vyzdívky a dilatační spáry z tenkých{0}}plechů, které lze po tvarování plně{1}}žíhat a ochlazovat vodou- v obchodě vybaveném k tomu.
• Projekty, které se řídí licencovaným návrhem procesu, standardem vlastníka nebo existující specifikací aktiv, která výslovně uvádí B-2.
• Čistý, nízko{0}}teplotní, nesvařovaný-redukující-kyselinový servis, kde dodatečné náklady na B-3 nic nenahradí.

Jak vypadá srovnání nákladů v průběhu životního cyklu zařízení?

B-3 stojí asi o 10–25 % více na kilogram. U svařovaných zařízení celkové instalované náklady obvykle upřednostňují B-3, protože eliminuje žíhání po svařování a s tím spojené riziko přepracování.

Cena materiálu je pouze jeden řádek na faktuře. Níže uvedená tabulka ukazuje, kam se peníze skutečně pohybují.

Tabulka 7. Nákladové ovladače. Procenta jsou typická pozorování trhu a měla by být potvrzena na základě aktuálních cenových nabídek závodů a výrobců.

Existuje druhá, hůře{0}}kvantifikovatelná-úspora: volitelnost. Plavidlo B-3 lze opravit v terénu svarem a vrátit do provozu. Nádoba B-2, která potřebuje svar, často potřebuje tepelné zpracování, které nemůže pojmout obrat závodu.

Kromě kyseliny chlorovodíkové: jak se B-2 a B-3 srovnávají v jiných médiích?

V čistých redukčních kyselinách jsou si tyto dvě blízké a B-3 je v každém případě bezpečnější výchozí nastavení. V oxidačních médiích oba selhávají a je vyžadován Hastelloy C-276 nebo C-22.

Médium po médiu:

Kyselina sírová (čistá, -neoxidující)

Obě slitiny dobře odolávají čisté kyselině sírové při střední koncentraci a teplotě; ve vroucí 10% kyselině zůstávají rychlosti pod 0,1 mm/rok. B-3 si lépe poradí s nečistotami. Nad zhruba 60% koncentrací nebo s přítomností jakýchkoli oxidačních látek se přesuňte na C-276.

Kyselina fosforečná

Oba odolávají čisté kyselině fosforečné. Pro mokrý-proces kyseliny fosforečné nesoucí fluoridy a chloridy dává vyšší molybden B-3 výhodu v nejagresivnějších fázích, ačkoli C-276 a C-22 zůstávají obvyklou specifikací pro oxidační procesní proudy.

Kyselina octová, mravenčí a další organické kyseliny

Oba jsou vynikající za redukčních podmínek. B-3 je preferován pro svařované reaktory při výrobě kyseliny octové, acetanhydridu, methylmethakrylátu a ethylenglykolu právě proto, že tyto nádoby jsou svařeny a B-3 snáší cyklus svařování.

Kyselina bromovodíková

Oba jsou vynikající; B-3 je specifikováno, když je zařízení svařeno. Toto je běžná, ale nedostatečně diskutovaná aplikace, protože HBr se chová velmi podobně jako HCl a eliminuje téměř každou alternativní slitinu.

Kyselina fluorovodíková a směs HCl + HF

B-3 lze použít, ale před servisem se obvykle doporučuje rozpouštěcí žíhání. Mnoho návrhářů dává přednost C-276 nebo Monel pro proudy obsahující fluor, takže ověřte na základě vaší specifické hladiny fluoridu a teploty.

Oxidační média: kyselina dusičná, kyselina chromová, chlornan, vlhký chlór, chlorid železitý nebo měďnatý

Ani slitina. Film bohatý na molybden-, který tak dobře funguje při redukci kyseliny, je zničen oxidačními činidly. Specifikujte Hastelloy C-276 pro smíšené a středně oxidační účely nebo Hastelloy C-22 pro silně oxidující.

Tabulka 8. Matice výběru médií pro rodinu B a její obvyklé náhražky.

Jaké jsou tvrdé provozní limity obou slitin

Bez oxidačních činidel a bez{0}}dlouhodobého provozu v období srážek 550–900 stupňů Celsia. Na vzduchu je pro oba stupně praktický strop asi 540 stupňů Celsia; v redukčním plynu nebo vakuu jsou přípustné podstatně vyšší teploty.

Limity, které způsobují skutečné selhání, jsou tyto:

1. Oxidující ionty. Zhruba 50 ppm železitých nebo měďnatých iontů může zvýšit rychlost koroze kyselinou chlorovodíkovou o dva řády. Udržujte železo a měď mimo systém: žádná uhlíková ocel nebo měděné potrubí proti proudu, žádná rez, žádná měděná těsnění.
2. Služba střední-teploty. Ani jednu ze slitin nedržte při zatížení mezi 550 a 900 stupni Celsia. Zejména B-2 má omezený dlouhodobý provoz kolem 538-816 stupňů Celsia.
3. Strop atmosférické teploty. V oxidačních atmosférách, jako je vzduch, plánujte strop blízko 540 stupňů Celsia. Ve vakuu nebo redukčních atmosférách se B-3 používá mnohem výše, a proto se objevuje ve vakuových pecích.
4. Horká-kontaminace práce. Zahřívání pro kování nebo tváření za tepla se musí vyhýbat kontaktu se sírou, fosforem, olovem a dalšími kovy s nízkým bodem tavení--, za použití paliva s nízkým-sírou a čisté, mírně redukující atmosféry pece. Plamen nesmí dopadnout přímo na obrobek.
5. Galvanická spojka. Třídy B jsou ušlechtilé ve srovnání s uhlíkovou ocelí a hliníkem. Elektricky je izolujte, nebo se z levnějšího kovu stane obětní anoda.
6. Chloridové korozní praskání. Obě slitiny jsou účinně imunní vůči chloridům-indukovaným SCC, protože mají vysoký obsah niklu, což je jedna z jejich nedoceněných výhod oproti nerezové oceli.

Jak by měli inženýři specifikovat Hastelloy B-3 v roce 2026?

Uveďte slitinu číslem UNS, formu produktu číslem ASTM, stav tepelného zpracování a požadovanou dokumentaci. Neobjednávejte pouze na obchodní jméno.

Kompletní specifikace nákupu B-3 obsahuje následující prvky:

• Označení materiálu: UNS N10675, W.Nr. 2.4600, GB NS3203. Křížově-zkontrolujte všechny tři na certifikátu mlýna.
• Specifikace produktu podle formy: ASTM B333 / ASME SB333 pro desky, plechy a pásy; ASTM B335 / ASME SB335 pro tyč; ASTM B622 / ASME SB622 pro bezešvé trubky a trubky; ASTM B619 a B626 / ASME SB619 a SB626 pro svařované trubky a trubky; ASTM B366 / ASME SB366 pro armatury; ASTM B564 / ASME SB564 pro výkovky.
• Stav: roztok žíhán při 1 050-1 100 stupních Celsia, ochlazen vodou.
• Mechanická únosnost: tažnost minimálně 760 MPa, kluznost minimálně 350 MPa, tažnost minimálně 40 %.
• Dokumentace: osvědčení o zkoušce frézování podle EN 10204 3.1 nebo 3.2 pro kritickou službu udržující tlak-; plná tepelná sledovatelnost.
• Ověření: 100% pozitivní identifikace materiálu pomocí XRF nebo OES na každém tavení a každém kusu, provedená při příjmu, nejen ve válcovně.
• Kyselá služba: uveďte shodu s NACE MR0175 / ISO 15156, pokud je kdekoli v systému přítomen sirovodík.
• Svařování: WPS a PQR s plnivem ERNiMo-10, interpass pod 100 stupňů Celsia, bez předehřívání.
• NDE: radiografické nebo automatizované ultrazvukové testování tlakových-svarů, penetrantu barviva na kořenových průchodech, svarů připevnění trysek a jakékoli oblasti, kde byly odstraněny dočasné spoje.
• Čistota: vyhrazené nástroje-bez železa, brusné kotouče a úložiště; žádný kontakt s manipulačním zařízením z uhlíkové oceli.
• Ověření procesu: pokud kyselina není čistá, proveďte test ponořením ASTM G31 ve skutečném procesním proudu před konečným uvolněním materiálu.

Jakou slitinu si mám vybrat? Cesta výběru v šesti-krokech

Odpovězte na pět otázek o streamu a jednu o výrobě a volba je většinou jasná.

1. Obsahuje tok oxidující látky (Fe3+, Cu2+, rozpuštěný kyslík, kyselina dusičná, vlhký chlór)? Pokud ano, přestaňte. Použijte Hastelloy C-276 nebo C-22, nikoli slitinu B.
2. Je zařízení svařované, nebo bude někdy svařováno v terénu? Pokud ano, zvolte B-3.
3. Blíží se kyselina k varu, nebo je koncentrovaná (nad ~20 %)? Pokud ano, zvolte B-3.
4. Existuje nějaká možnost kontaminace železem z uhlíkové oceli ve směru proudu? Pokud ano, zvolte B-3 a opravte potrubí proti proudu.
5. Je provoz čistý, chladný, nesvařovaný- a je již specifikován jako B-2? B-2 je přijatelný a levnější.
6. Ať si vyberete cokoli, požadujte MTR a spusťte PMI. Záměny tříd- mezi B-2 a B-3 jsou zdokumentovaným průmyslovým problémem, protože obě vypadají stejně a stojí rozdílně.

Často kladené otázky

1. Je Hastelloy B-3 lepší než Hastelloy B-2?

Ano, téměř pro všechny novostavby. B-3 odpovídá odolnosti B-2 vůči kyselině chlorovodíkové v žíhaném stavu a přidává výrazně lepší tepelnou stabilitu, snazší výrobu a schopnost uvést do provozu jako-svařované. B-2 zůstává legitimní volbou pro čistou, chladnou, -svařovanou službu s redukcí kyselin a pro podobnou výměnu za starší.

2. Proč se Hastelloy B-2 stane po svařování křehkým?

Svařování vede tepelně-ovlivněnou zónu přes 550-900 stupňů Celsia, kde B-2 rychle vysráží uspořádanou intermetalickou sloučeninu Ni4Mo (beta fáze). Sraženina je tvrdá a křehká a zanechává kolem ní pásy ochuzené o molybden-, což způsobuje jak ztrátu tažnosti, tak korozní napadení nožové linie. Rozpouštěcí žíhání po svařování při teplotě asi 1 066 stupňů Celsia s chlazením vodou rozpouští sraženinu a obnovuje vlastnosti.

3. Potřebuje Hastelloy B-3 tepelné zpracování po svařování?

Ne pro použití s ​​čistou kyselinou chlorovodíkovou. B-3 je speciálně navržen pro-svařované použití. Rozpouštěcí žíhání při 1 050-1 100 stupních Celsia může být stále specifikováno pro použití ve směsi kyseliny chlorovodíkové a fluorovodíkové, pro součásti silně opracované za studena nebo tam, kde to vyžaduje kód nebo specifikace klienta.

4. Při jaké teplotě sráží Hastelloy B-2 Ni4Mo?

Mezi zhruba 550 a 900 stupni Celsia, s nejrychlejšími srážkami kolem 750 stupňů Celsia. Expozice se měří v minutách, nikoli v hodinách, proto k jejímu spuštění stačí tepelný cyklus svařování. B-2 by neměl být používán v dlouhodobém provozu mezi asi 538 a 816 stupni Celsia.

5. Může Hastelloy B-3 nahradit B-2 ve stávající nádobě?

Obvykle ano a obvykle se jedná o upgrade. Před výměnou ověřte přípustné namáhání ASME Section II Část D pro N10675 při vaší návrhové teplotě, znovu -kvalifikujte WPS a PQR pomocí plniva ERNiMo-10 a potvrďte, že náhrada je dodávána ve stavu po žíhání a kalení s plnou certifikací.

6. Jaký přídavný kov se používá pro Hastelloy B-2 a B-3?

B-2 je svařován elektrodami ERNiMo-7 (W.Nr. 2.4615) nebo ENiMo-7. B-3 je svařen ERNiMo-10, s odpovídajícím B-3 drátem označeným DIN 2.4695 a krytými elektrodami DIN 2.4696. Nikdy nepoužívejte povlak ERNiMo-7 na základní kov B-3, pokud záleží na zlepšené tepelné stabilitě spoje.

7. Je Hastelloy B-2 nebo B-3 magnetický?

Ani. Obě jsou plně austenitické slitiny niklu-molybdenu s povrchovou-středovou kubickou krystalickou strukturou a ve stavu žíhaném v roztoku- jsou ne-magnetické.

8. Co je dražší, Hastelloy B-2 nebo B-3?

B-3 stojí zhruba o 10–25 % více na kilogram. Protože však B-2 obvykle vyžaduje rozpouštěcí žíhání po svařování, celkové vyrobené náklady na svařované zařízení B-2 jsou často o 25-30 % vyšší, takže B-3 často vyhrává na instalovaných nákladech.

9. Jaký je čínský GB ekvivalent Hastelloy B-3?

Podle GB/T 15007 Hastelloy B-3 odpovídá NS3203 a Hastelloy B-2 odpovídá NS322. Vždy ověřte označení podle aktuálního certifikátu o zkoušce mlýna, protože seznamy dodavatelů občas obsahují nesprávné kódy jakosti.

10. Vyřazuje se Hastelloy B-2?

Formálně ne, ale už to není výchozí. Nové svařované konstrukce by měly být výchozí B-3. B-2 zůstává široce dostupný a v širokém servisu pro starší údržbu, opravy a aplikace, kde to původní specifikace uvádí.

11. Hastelloy B-3 versus zirkonium pro horkou kyselinu chlorovodíkovou: kdo vyhraje?

Zirkonium překonává oba stupně B v čisté, horké kyselině chlorovodíkové, ale je mnohem citlivější na železité a fluoridové znečištění a stojí podstatně více. Tam, kde nelze zaručit čistotu proudu, je B-3 robustnější a ekonomičtější volbou.

12. Dokáže si B-2 nebo B-3 poradit s kyselinou chlorovodíkovou obsahující železité ionty?

Pouze ve velmi malých množstvích a B-3 je zvládá lépe. Již 50 ppm železitých iontů může zvýšit rychlost koroze nad 10 mm/rok u obou druhů. Při 500 ppm v 10% kyselině při 60 stupních Celsia ukazuje indikativní testování asi 2,1 mm/rok pro B-2 oproti asi 0,4 mm/rok pro B-3. Nad těmito úrovněmi uveďte Hastelloy C-276.

13. Jaká je maximální provozní teplota Hastelloy B-3?

V oxidačních atmosférách, jako je vzduch, je praktický strop asi 540 stupňů Celsia. Při redukci plynu nebo vakua lze B-3 použít podstatně více. U komponentů udržujících tlak je přesto třeba se vyhnout dlouhodobému provozu v období srážek 550–900 stupňů Celsia; výhodou B-3 je, že přechodná expozice během svařování nezpůsobuje křehnutí.

14. Lze Hastelloy B-3 použít v kyselině sírové?

Ano, v čisté -oxidující kyselině sírové při střední koncentraci a teplotě, kde rychlost varu 10% kyseliny zůstává pod 0,1 mm/rok. Není vhodný pro kyselinu sírovou obsahující oxidující nečistoty. Pro použití se smíšenými nebo oxidačními kyselinami použijte Hastelloy C-276 nebo C-22.

15. Zlepšuje vyšší obsah molybdenu v B-3 odolnost vůči kyselině chlorovodíkové?

Ne měřitelný v čisté kyselině, protože oba druhy již tvoří stejný pasivní film-bohatý na molybden a oba běží pod 0,1 mm/rok při okolní teplotě do 70 stupňů Celsia. Vyšší molybdenové okno v B-3 existuje proto, aby posunulo dráhu precipitace směrem k Ni3Mo, nikoli pro zlepšení odolnosti proti korozi.

16. Jaký je rozdíl mezi Ni4Mo a Ni3Mo, jednoduše řečeno?

Oba jsou uspořádané sloučeniny niklu a molybdenu, které se mohou tvořit uvnitř kovových zrn, když se ochlazuje. Ni4Mo je rychle-formující, vysoce křehká forma, která sužuje B-2. Ni3Mo se tvoří mnohem pomaleji a je to fáze B-3, která je navržena tak, aby vyhovovala. Pomalejší srážení znamená, že slitina může projít nebezpečným teplotním pásmem bez poškození.

17. Vyžaduje B-2 a B-3 rozpouštěcí žíhání na základním materiálu?

Ano. Oba se dodávají v rozpouštěcím-žíhání a kalení, obvykle 1 050–1 100 stupňů Celsia, po kterém následuje rychlé kalení vodou. Tím se rozpustí případná sraženina a zmrazí molybden v roztoku. Po každém tváření za tepla nebo těžkém zpracování za studena musí následovat opakované žíhání.

18. Hastelloy B-3 versus C-276: jak si mám vybrat?

Zvolte B-3 pro čisté redukující kyseliny, především kyselinu chlorovodíkovou při jakékoli koncentraci a teplotě. C-276 zvolte, když proud obsahuje oxidující látky, když jsou smíchány kyseliny nebo když nelze vyloučit železité a měďnaté znečištění. Obsah chrómu C-276 mu dává odolnost proti oxidaci, kterou slitiny B záměrně vyměňují.

19. Lze Hastelloy B-3 použít v kyselině fluorovodíkové nebo ve směsi HCl + HF?

Může, ale normálně se před provozem doporučuje rozpouštěcí žíhání a provoz by měl být ověřen testováním, protože chování fluoridů je vysoce specifické pro koncentraci a teplotu. Mnoho návrhářů dává přednost C-276 nebo Monel pro proudy obsahující fluor.

20. Jak ověřím, že jsem skutečně obdržel Hastelloy B-3?

Vyžadujte certifikát frézovací zkoušky podle EN 10204 3.1 nebo 3.2 ukazující UNS N10675 s obsahem chrómu v rozmezí 1,0–3,0 % a uhlíkem 0,01 % nebo méně, poté proveďte 100% pozitivní identifikaci materiálu pomocí XRF nebo OES na každém kusu při příjmu. B-2 a B-3 jsou vizuálně identické a špatně označený materiál je známé průmyslové riziko.