हेस्टेलॉय बी श्रृंखला मिश्र धातुओं का अवलोकन

हेस्टेलॉय बी श्रृंखला मिश्र धातुओं का अवलोकन

हेस्टेलॉय बी सीरीज़ मिश्र धातुएं हेस्टेलॉय संक्षारण-प्रतिरोधी मिश्र धातुओं की एक महत्वपूर्ण शाखा हैं। वे निकल-मोलिब्डेनम मिश्र धातुओं से संबंधित हैं और मजबूत एसिड (जैसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड) द्वारा जंग के प्रतिरोधी धातु सामग्री हैं। विकास इतिहास, रासायनिक संरचना, यांत्रिक गुण, थर्मल स्थिरता, संक्षारण प्रतिरोध और हेस्टेलॉय बी श्रृंखला मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग क्षेत्र का वर्णन किया गया है।

वर्तमान में, निकेल-मोलीबडेनम मिश्र पहली पीढ़ी के हेस्टेलॉय बी से दूसरी पीढ़ी के हेस्टेलॉय बी। हेस्टेलॉय बी -2 को तीसरी पीढ़ी के हेस्टेलॉय बी -3, निमोफ़र 6629- एलॉय बी {{4} {} {4} {} {4} {} {} {}} {}} {}} {}} { B -10। तीसरी पीढ़ी के मिश्र धातु में संक्षारण प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता, प्रसंस्करण और वेल्डेबिलिटी बनाने के फायदे हैं। तीसरी पीढ़ी का मिश्र धातु अपने पूर्ववर्तियों से कई पहलुओं जैसे संक्षारण प्रतिरोध, थर्मल स्थिरता, प्रसंस्करण और गठन और वेल्डिंग में बेहतर है। हेस्टेलॉय बी -2 के अपर्याप्त प्रसंस्करण प्रदर्शन के कारण, यह धीरे -धीरे बाजार से वापस ले लिया गया है।

हेस्टेलॉय बी सीरीज़ मिश्र धातुओं में एक चेहरा-केंद्रित घन जाली संरचना है; केवल जब इसका संगठन पर्याप्त शुद्ध होता है और सही क्रिस्टल संरचना होती है तो यह सबसे अच्छा संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त कर सकती है। क्योंकि शुरुआती हेस्टेलॉय मिश्र, जैसे कि हेस्टेलॉय बी और हेस्टेलॉय सी, वेल्डिंग के बाद पूरी तरह से (यानी, समाधान उपचार) की आवश्यकता होती है। अन्यथा, वेल्ड के गर्मी-प्रभावित क्षेत्र का संक्षारण प्रतिरोध बहुत कम हो जाएगा, और वेल्डिंग अधिकांश कंटेनरों के उत्पादन के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है, इसलिए प्रारंभिक हेस्टेलॉय मिश्र धीरे-धीरे सुधार या समाप्त हो जाएगा। मेटालर्जिकल प्रगति (जैसे कि आर्गन ऑक्सीजन डिकर्बराइजेशन रीमेलिंग रिफाइनिंग टेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग) के आधार पर, हेस्टेलॉय बी श्रृंखला मिश्र धातुओं के सुधार का ध्यान बहुत कम स्तर पर कार्बन और सिलिकॉन को नियंत्रित करना है, वेल्डिंग ज़ोन के प्रदर्शन में सुधार करना, और यह सुनिश्चित करना कि वेल्डिंग क्षेत्र में सबस्ट्रैट के समान संक्षारण प्रतिरोध है। इस तरह, निकेल-मोलिब्डेनम मिश्र क्रमिक रूप से दिखाई दिए हैं, जैसे कि हेस्टेलॉय बी -2, हेस्टेलॉय बी -3, और निमोफ़र 6629- अलॉयब -4। Hastelloy B -2 मिश्र धातु एक निश्चित सीमा तक वेल्ड ज़ोन में कम प्रदर्शन की समस्या को हल करता है; Hastelloy b -3 Hastelloy b -2 की आसान वर्षा की समस्या को हल करता है। Hastelloy B -3 Hastelloy B -2 के नुकसान को हल करता है कि सख्त चरण को बढ़ाना आसान है, और ठंड और गर्म प्रसंस्करण प्रदर्शन में बहुत सुधार होता है। तालिका 1 वाणिज्यिक ग्रेड और मानक ग्रेड (कोड) की तुलना को सूचीबद्ध करती है।

1। निकेल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु
1.1 हेस्टेलॉय बी मिश्र धातु
हेस्टेलॉय बी विकृत मिश्र धातु (UNS नंबर N10001, नाममात्र रचना Ni -28 Mo -5 fe -0। 3V, 1929 में पेटेंट कराया गया), जो 1940 के दशक में बाजार में प्रवेश किया, निकेल-मोलिबेनम को मजबूत करने के लिए निकेल-मोलिबेनम मिश्रित। उच्च मोलिब्डेनम सामग्री के कारण, इसमें उच्च शक्ति और उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है, और विशेष रूप से मजबूत कम करने वाले एसिड से निपटने के लिए उपयुक्त है। हेस्टेलॉय बी मिश्र धातु की मुख्य समस्या यह है कि वेल्डिंग के बाद हीट प्रभावित क्षेत्र (एचएएस) को हमेशा दूसरे चरण की अवक्षेपों द्वारा अवक्षेपित किया जाता है; इस तरह के अवक्षेप वेल्डेड संरचना के संक्षारण प्रतिरोध को बहुत कम करते हैं। इसलिए, हेस्टेलॉय बी-वेल्ड स्थिति में प्रत्यक्ष उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि माध्यम की अंतर-संबंधी संक्षारण क्षमता का उपयोग केवल ठोस समाधान स्थिति में किया जा सकता है।

ठोस समाधान उपचार तापमान अधिक है और प्रक्रिया जटिल है, जो कुछ भागों और उपकरणों के लिए प्राप्त करना मुश्किल है, इसलिए हेस्टेलॉय बी का उपयोग सीमित है। इसलिए, हेस्टेलॉय बी का उपयोग अब वेल्डिंग के लिए नहीं किया जाता है, जो अब संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है, और इसे गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
शुरुआती उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों में, हालांकि हेस्टेलॉय बी में उच्च उपज शक्ति और उच्च तापमान (1095 डिग्री तक) पर कम थर्मल विस्तार गुणांक की विशेषताएं हैं, यह अपने खराब ऑक्सीकरण प्रतिरोध के कारण कम तापमान (650 डिग्री) पर उपयोग करने के लिए सीमित है। यह मुख्य रूप से पुराने स्टीम टर्बाइन और रॉकेट इंजन में उपयोग किया जाता है। इसे अब उम्र-कठोर उच्च तापमान मिश्र धातु Haynes242TM द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। प्रारंभिक रासायनिक संक्षारण प्रतिरोधी अनुप्रयोगों में, हेस्टेलॉय बी मिश्र धातु क्रोमियम की कमी के कारण एसिड को कम करने के लिए कड़ाई से सीमित था।

1.2 हेस्टेलॉय बी -2 मिश्र धातु
1970 के दशक में, हेस्टेलॉय बी मिश्र धातु के अंतर -समृद्ध संक्षारण संवेदनशीलता में सुधार करने के लिए, हेस्टेलॉय बी -2 की दूसरी पीढ़ी (इसके बाद बी -2 के रूप में संदर्भित) मिश्र धातु को कार्बन, सिलिकॉन और लोहे की सामग्री को कम करके विकसित किया गया था। कार्बन और सिलिकॉन की सामग्री को कम करने से वेल्ड और गर्मी-प्रभावित क्षेत्र में उपजी है, जो कि सांस के लिए बहुत अच्छी तरह से समाधान के लिए बहुत अच्छी तरह से समाधान के लिए बहुत अच्छी तरह से समाधान के लिए बहुत अच्छी तरह से कर रहे हैं, ताकि वे वेल्ड-मोलीबडेनम इंटरमेटालिक यौगिकों की वर्षा की दर और मात्रा को कम कर सकें। आवेदन।
यद्यपि B -2 मिश्र धातु वेल्डेड जहाजों को कुछ मीडिया स्थितियों के तहत पोस्ट-वेल्ड गर्मी उपचार की आवश्यकता नहीं होती है, यह तथ्य समस्या को हल नहीं करता है क्योंकि अन्य संचालन और कुछ स्थितियों को समाधान उपचार की आवश्यकता होती है, जो आवश्यक और लाभकारी है; प्रासंगिक कारक इस प्रकार हैं।

(1) B -2 मिश्र धातु को गर्म काम के बाद इलाज किया जाना चाहिए।

(2) प्लास्टिसिटी को बहाल करने और कठोरता को कम करने के लिए ठंड के बाद समाधान उपचार की आवश्यकता होती है। क्षेत्र के अनुभव से पता चलता है कि यदि ठंड विरूपण बाहरी फाइबर बढ़ाव के लगभग 7% से कम है, तो आमतौर पर एनीलिंग की आवश्यकता नहीं होती है।

(3) ठंड-निर्मित सामग्रियों का समाधान उपचार वेल्डिंग थर्मल चक्रों के कारण होने वाली गर्मी-प्रभावित क्षेत्र (HAZ) उत्सर्जक की संभावना को कम कर सकता है।

(4) समाधान उपचार अवशिष्ट तनाव को कम कर सकता है; तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) के गठन में अवशिष्ट तनाव एक महत्वपूर्ण कारक है। यद्यपि तनाव संक्षारण क्रैकिंग आमतौर पर b -2 मिश्र धातु के लिए एक समस्या नहीं है, अनुभव ने दिखाया है कि कुछ वातावरणों में महत्वपूर्ण ठंड विरूपण की उपस्थिति से जंग के टूटने के लिए संवेदनशीलता बढ़ जाती है। इसी तरह, क्षेत्र के अनुभव से पता चला है कि बाहरी फाइबर बढ़ाव के लगभग 7% से अधिक समाधान-उपचारित भागों की विरूपण से एससीसी संवेदनशीलता कम हो जाएगी।
(5) समाधान उपचार वेल्ड फ्यूजन ज़ोन और गर्मी प्रभावित क्षेत्र के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।
यद्यपि B -2 मिश्र धातु में अच्छी थर्मल स्थिरता है और विनिर्माण में Hastelloy B मिश्र धातु के रूप में अच्छा नहीं है, B -2 मिश्र धातु Ni-Mo के करीब एक शुद्ध बाइनरी मिश्र धातु है। यदि यह थोड़े समय के लिए 538-870 की डिग्री के मध्यम -तापमान संवेदीकरण क्षेत्र में रहता है, तो Ni4mo (-phase) इंटरमेटैलिक यौगिक भी जल्दी से अवगत कराए जाएंगे, जिससे मिश्र धातु की लचीलापन तेजी से गिर सकता है, जिससे प्रक्रिया और आकार देना बहुत मुश्किल हो जाता है। 4mo चरण गर्म काम करने (फोर्जिंग, हॉट रोलिंग) के दौरान क्रैकिंग का कारण हो सकता है, समाधान उपचार के दौरान क्रैकिंग, वेल्डिंग के गर्मी प्रभावित क्षेत्र में तनाव संक्षारण दरार और उत्सर्जन, बी -2 मिश्र धातु में मध्यम-तापमान भंगुर विशेषताएं होती हैं। इसलिए, B -2 मिश्र धातु में हेस्टेलॉय B -3 मिश्र धातु के विकल्प की तुलना में बेहतर थर्मल स्थिरता है।

1.3 हेस्टेलॉय बी -3 मिश्र धातु
Hastelloy B -3 (इसके बाद B -3 के रूप में संदर्भित किया गया) मिश्र धातु एक तीसरी पीढ़ी के निकेल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु है जिसे 1990 के दशक में बाजार में लॉन्च किया गया था और 2003 में पेटेंट कराया गया था। यह बी -2 अलॉय के एक उन्नत संस्करण है। यह बाजार पर एकमात्र व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला निकेल-मोलिब्डेनम मिश्र धातु है।
B -3 मिश्र धातु का सबसे बड़ा लाभ B -2 मिश्र धातु यह है कि यह मध्यम तापमान के लिए कम संपर्क के बाद भी अच्छी लचीलापन बनाए रख सकता है। यद्यपि मध्यम तापमान के लिए कम जोखिम अक्सर विनिर्माण-संबंधित गर्मी उपचार प्रक्रियाओं में सामना किया जाता है, और यहां तक ​​कि 700 डिग्री जैसे तापमान के लिए बहुत कम जोखिम भी बी -2 मिश्र धातु के गंभीर उत्सर्जन का कारण बन सकता है, बी -3 मिश्र धातु कई घंटों तक की अवधि के लिए नहीं होगा, जो कि बहुत कुछ करने के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध दिखाते हैं, जो कि प्रोल्रिट के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध को दिखाते हैं। गठन)। यह B -3 मिश्र धातु संरचना के विशेष अनुकूलन के कारण है, जो मध्यम तापमान क्षेत्र में वर्षा की प्रतिक्रिया को धीमा कर देता है (600-800 डिग्री) Ni3MO (चरण) इंटरमेटलिक चरण बनाने के लिए, B -2 के नुकसान में सुधार करता है, जब यह Ni4MO ( - चरण) के लिए आसान होता है। मध्यम तापमान क्षेत्र में B -3 मिश्र धातु की थर्मल स्थिरता B -2 मिश्र धातु की तुलना में बहुत बेहतर है, जो गर्म प्रसंस्करण प्रदर्शन में बहुत सुधार करती है और बेहतर गठन और वेल्डिंग गुण हैं।
B -3 मिश्र धातु के समान संक्षारण गुण B -2 के समान हैं। B -3 मिश्र धातु ने B -2 की तुलना में पिटिंग, तनाव संक्षारण क्रैकिंग, चाकू संक्षारण, और वेल्ड हीट-प्रभावित ज़ोन संक्षारण क्रैकिंग के लिए प्रतिरोध में बहुत सुधार किया है। के रूप में b -2 मिश्र धातु के साथ, b -3 को लोहे या तांबे के लवण के साथ एसिड में उपयोग के लिए अनुशंसित नहीं किया जाता है, क्योंकि इससे मिश्र धातु की तेजी से संक्षारण विफलता हो सकती है।
जब हाइड्रोक्लोरिक एसिड लोहे और तांबे के संपर्क में आता है, तो यह रासायनिक रूप से उनके साथ फेरिक और डिवलेंट कॉपर लवण बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।
क्योंकि B -3 मिश्र धातु मध्यम तापमान पर घातक अंतरंगता वाले चरणों को कम करने के लिए कम प्रवण है, इस बेहतर थर्मल स्थिरता के परिणामस्वरूप सभी प्रकार के थर्मल चक्रों के तहत B -2 मिश्र धातु की तुलना में अधिक लचीलापन होता है, जिससे B {{2} मिश्रित उपकरणों में शामिल समस्याओं को कम कर दिया जाता है। इसलिए, B -3 मिश्र धातु सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जो पहले B -2 मिश्र धातु के उपयोग की आवश्यकता है और सीधे वेल्डेड स्थिति में उपयोग किया जा सकता है।