Spørsmål 1: Hva er egentlig UNS N10675, og hvordan skiller den seg fra forgjengeren Alloy B-2?
Svare:
UNS N10675, eller Alloy B-3, er en nikkel-molybden-legering med en nominell sammensetning på 65 % nikkel og 28,5 % molybden. Det er den evolusjonære etterfølgeren til den eldre Alloy B-2 (UNS N10665). Mens begge legeringene ble designet for å motstå reduserende syrer, ligger nøkkeldifferensiatoren i deres termiske stabilitet.
Legering B-2 hadde en betydelig metallurgisk feil: når den ble utsatt for mellomtemperaturer (spesielt rundt 1200-1300 grader F / 650-700 grader ) under sveising eller varmebehandling, ville den raskt utfelle en skadelig intermetallisk fase kjent som Ni₄Mo. Denne nedbøren gjorde legeringen ekstremt sprø og utsatt for spenningskorrosjonssprekker, noe som ga store produksjonsutfordringer.
UNS N10675 ble spesielt utviklet for å løse dette problemet. Gjennom presise justeringer i kjemien-inkludert et kontrollert skift i molybdeninnhold og tilsetning av mindre elementer-bremser det dramatisk dannelsen av skadelige faser. Som Time-Temperature-Transformation (TTT)-diagrammet fra Haynes International viser, mens B-2 kan bli sprø i løpet av minutter, kan B-3 motstå disse mellomtemperaturene i flere timer uten betydelig tap av duktilitet. Denne overlegne termiske stabiliteten gjør UNS N10675-platen mye mer tilgivende å fremstille, sveise og sette i bruk uten risiko for uventet sprø feil.
Spørsmål 2: Hvilken styrende spesifikasjon gjelder for UNS N10675-plate, og hva er dens viktigste mekaniske og kjemiske krav?
Svare:
Anskaffelse, testing og levering av UNS N10675 plate, ark og stripe er underlagt ASTM-standarden B333 / ASME SB333
. Denne spesifikasjonen skisserer grensene for kjemisk sammensetning og de mekaniske egenskapene som materialet må oppfylle.
Her er de kritiske kravene som definert av ASTM B333 for UNS N10675-plate i løsnings-glødet tilstand:
Kjemisk sammensetning (nøkkelelementer): Den strenge kontrollen av grunnstoffer er det som gir legeringen dens ytelse.
Nikkel (Ni): 65,0 % minimum (balanse av legeringen).
Molybden (Mo): 27.0 - 32.0 % - Dette høye nivået gir den primære motstanden mot reduserende syrer.
Krom (Cr): 1.0 - 3.0% - I motsetning til legeringer av C-type, holdes krom lavt for å optimalisere ytelsen i reduserende miljøer.
Jern (Fe): 1.0 - 3.0%.
Karbon (C): 0,01 % maks. - Det ultra-lave karboninnholdet minimerer risikoen for karbidutfelling og intergranulær korrosjon under sveising.
Mekaniske egenskaper: For plate opptil 63,5 mm (2,5 tommer) tykk krever ASTM B333 følgende minimumskrav i glødet tilstand:
Strekkstyrke: 110 000 psi (760 MPa)
Yield styrke (0,2 % offset): 51 000 psi (350 MPa)
Forlengelse: 40 % i 2 tommer
Disse egenskapene sikrer at platen har tilstrekkelig styrke og, avgjørende, høy duktilitet for formingsoperasjoner.
Spørsmål 3: I hvilke spesifikke korrosive miljøer utmerker UNS N10675 plate, og hvor bør bruken unngås?
Svare:
UNS N10675-plate er det fremste materialet for håndtering av ikke-oksiderende (reduserende) syrer. Det høye molybdeninnholdet gjør at det kan danne beskyttende filmer i miljøer der hydrogen utvikles katodisk.
Ideelle bruksområder:
Saltsyre (HCl): Den gir eksepsjonell motstand mot HCl over et bredt spekter av konsentrasjoner og temperaturer, helt opp til kokepunktet.
Svovelsyre (H₂SO₄): Den fungerer veldig bra i fortynnede til middels{0}}konsentrasjoner av svovelsyre, spesielt ved høye temperaturer.
Fosforsyre (H₃PO₄): Den er svært motstandsdyktig mot ren fosforsyre.
Andre reduserende medier: Den er også utmerket for håndtering av eddiksyre, maursyre og hydrobromsyre.
Kritiske begrensninger (områder for unngåelse):
Legeringens ytelse er svært avhengig av miljøets renhet. Det må unngås i nærvær av oksidasjonsmidler.
Oksiderende salter: Legeringen skal aldri brukes i tjenester som inneholder jern (Fe³⁺) eller kobber(Cu²⁺) salter. Disse oksiderende artene vil raskt ødelegge det passive laget og forårsake katastrofal, akselerert korrosjon.
Oksiderende syrer: Den er ikke egnet for sterke oksiderende syrer som salpetersyre (HNO₃).
Tilstedeværelse av oksygen eller andre oksidasjonsmidler: Selv i saltsyrebruk, hvis syren er forurenset med luft eller andre oksidasjonsmidler, kan korrosjonshastigheten øke betydelig.
Spørsmål 4: Hva er de kritiske beste praksisene for sveising av UNS N10675-plate for å opprettholde korrosjonsmotstanden?
Svare:
Sveising UNS N10675 er en rutinemessig, men kritisk operasjon. Målet er å lage en sveiseskjøt som beholder de samme korrosjonsbestandige-egenskapene som bunnplaten. Det er viktig å følge disse beste fremgangsmåtene:
Renslighet er avgjørende: Plateoverflaten og sveiseskjøten må rengjøres omhyggelig. Alt fett, olje, maling eller til og med skitt kan introdusere karbon eller andre forurensninger som fører til sprekker eller porøsitet. Bruk rene stålbørster i rustfritt stål som kun er dedikert til nikkellegeringer.
Lav varmetilførsel: For å forhindre overoppheting av basismetallet og for å minimere den varme-påvirkede sonen (HAZ), bruk en sveiseprosess med lav varmetilførsel. Gass-wolframbuesveising (GTAW/TIG) er den foretrukne metoden, spesielt for tynnere plateseksjoner. Kontroller interpass-temperaturer for å la materialet avkjøles mellom sveisepassasjene.
Bruk matchende fyllmetall: Sveisetilsatsmetallet må tilpasses basislegeringen. Det riktige fyllmetallet er betegnet ERNiMo-10 (for TIG eller MIG) eller ENiMo-10 (for stavelektrode).
Utmerket beskyttelsesgassdekning: Det smeltede sveisebassenget og det varme, størknede sveisemetallet må beskyttes mot atmosfærisk oksygen. Dette krever tilstrekkelig dekkgassstrøm på brenneren og, avgjørende, tilbake-spyling med en inert gass (som argon) på undersiden av skjøten. Dette forhindrer oksidasjon (sukkering), som ville kompromittere korrosjonsmotstanden.
Ingen post-Weld Heat Treatment (PWHT) påkrevd (vanligvis): En av de største fordelene med UNS N10675 er at den, på grunn av dens overlegne termiske stabilitet, vanligvis ikke krever en etter-sveiseløsningsutglødning for å gjenopprette korrosjonsmotstand eller duktilitet, forutsatt at sveisingen ble utført riktig. Dette er en betydelig kostnads- og tidsbesparelse sammenlignet med mindre stabile legeringer.
Spørsmål 5: Hva er de typiske bruksområdene og tilgjengelige produktformene for denne legeringen?
Svare:
UNS N10675 brukes overalt hvor utstyr må tåle sterkt etsende reduserende kjemikalier. Plateformen er spesielt utbredt ved fabrikasjon av fartøyer og stor-utstyr.
Vanlige applikasjoner:
Reaksjonskar: Brukes i kjemisk og farmasøytisk industri for produksjon og håndtering av produkter som involverer saltsyre eller svovelsyre
Kolonner og tårn: For destillasjons-, skrubbe- eller separasjonsprosesser som involverer aggressive medier.
Varmevekslere: Plate-type eller skall-og-rørvarmevekslere der det etsende mediet er på den ene siden. Rørplater er en klassisk applikasjon for legert B-3-plate
Røykgassavsvovlingssystemer (FGD): I spesifikke seksjoner av FGD-utstyr hvor klorider konsentreres under reduserende forhold
Rørsystemer og foringer: Brukes som solid plate for rør eller som foringsmateriale for rimeligere karbonstålbeholdere for å gi korrosjonsbestandighet
Produktskjemaer:
Mens vårt fokus er på plate, er UNS N10675 allment tilgjengelig i ulike former for å møte alle fabrikasjonsbehov:
Plate, ark og stripe: Styret av ASTM B333
Stang, stang og stang: For produksjon av beslag, flenser og festemidler (ASTM B335)
Rør og rør: Både sømløse og sveiset (ASTM B619, B622, B626)
Smiing: For komponenter med kompleks form som flenser og ventiler (ASTM B564)
