Hastelloy B2 по сравнению с B3: улучшение термической стабильности при работе с соляной кислотой

Хастеллой Б-3это B-2, в котором решена проблема охрупчивания. Контролируемый хром (1,0-3,0%), железо (1,0-3,0%) и углерод при максимальной концентрации 0,01% замедляют выделение хрупкой бета-фазы Ni4Mo.

В Hastelloy B-2 Ni4Mo начинает образовываться за считанные минуты при температуре около 700–870 градусов Цельсия, с самой быстрой кинетикой около 750 градусов Цельсия. B-3 требуется несколько часов при температуре около 650 градусов по Цельсию, прежде чем появится вредоносная вторая фаза, а фаза, которая в конечном итоге образуется, — это более медленно растущий Ni3Mo.

Оба сплава обеспечивают скорость коррозии ниже 0,1 мм/год в чистой соляной кислоте при температуре примерно до 70 градусов Цельсия в любой концентрации. B-3 вырывается вперед по кипящей кислоте, сварной конструкции и кислоте, несущей следовые количества ионов железа.

Хастеллой B-3 обычно поступает в эксплуатацию в сваренном состоянии. B-2 часто требует полного отжига в растворе при температуре около 1066 градусов Цельсия с последующей закалкой в ​​воде.

Ни один из сплавов не терпит окислителей. Ионы железа или меди, азотная кислота, влажный хлор и гипохлорит требуют вместо этого Hastelloy C-276 или C-22.

B-3 обычно стоит на 10–25 % дороже за килограмм, но отказ от обязательной термообработки после сварки обычно удешевляет изготовление готового оборудования.

Hastelloy B-2 и B-3: сравнение химического состава

Таблица 1. Предельные значения состава согласно спецификациям продукта ASTM B333/B335 (типичные опубликованные пределы проката).

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

Hastelloy B-2 против B-3: сравнение технических свойств

Таблица 2. Минимальные-температуры в помещении согласно спецификации пластины ASTM B333; Рейтинги коррозии представляют собой качественный инженерный консенсус.

В чем реальная разница между Hastelloy B-2 и Hastelloy B-3?

B-3 – это не другая коррозионная система. ЭтоСталь В2с перебалансировкой металлургии, чтобы сплав выдержал собственное производство. Тот же химический состав никеля-молибдена, по сути та же стойкость к соляной кислоте и совершенно другая реакция на температурный диапазон 500–900 градусов Цельсия.

Семейство B — это история трех-поколений, и каждое поколение исправляло режим сбоя предыдущего. Оригинальный Hastelloy B (UNS N10001, 1920-е годы) содержал 4-6% железа и 1% кремния и не мог использоваться в-сварном состоянии, поскольку в зоне воздействия тепла-сварки выделялись зернограничные карбиды и терялась коррозионная стойкость. B-2 (1960-е) решил эту проблему, сократив содержание углерода максимум до 0,02%, кремния до 0,10% и железа максимум до 2%. Это сработало, и В-2 стал классическим материалом для колонн с соляной кислотой.

Но у B-2 возникла вторая, более медленная проблема: поскольку его матрица настолько сильно загружена молибденом, она метастабильна. За несколько минут пребывания в диапазоне средних температур он превращается в упорядоченные интерметаллические соединения. B-3 (1990-е годы) был разработан специально для борьбы с этим механизмом, используя хром и железо в качестве преднамеренных легирующих добавок, а не в качестве примесей, которые необходимо свести к минимуму. Прочтите таблицу состава еще раз, помня об этом, и логика расчета станет очевидна: уровень молибдена оставался высоким, уровень углерода снова снизился, а хром и железо были намеренно перемещены вверх.

Почему Hastelloy B-2 теряет пластичность при температуре от 550 до 900 градусов Цельсия?

Потому что никелевая матрица удерживает гораздо больше молибдена при температуре 1150 градусов Цельсия, чем при 750 градусах Цельсия. Избыток выходит из раствора в виде упорядоченного Ni4Mo, известного как бета-фаза. Он образует твердые, хрупкие пластинки, которые зарождаются на границах зерен и дислокациях, и нескольких минут при температуре около 750 градусов по Цельсию достаточно, чтобы начать процесс.

Простая аналогия помогает. Молибден в никеле ведет себя как сахар, растворенный в горячем чае. При температуре отжига в растворе никель комфортно удерживает все это. Охладите сплав до температуры 500–900 градусов по Цельсию, и никель больше не сможет удерживать столько молибдена, поэтому излишки отделяются в виде кристаллов, так же, как сахар кристаллизуется на дне охлаждающей банки. В Б-2 это кристаллы Ni4Mo.

Это единственное металлургическое событие приводит к двум различным отказам, поэтому проблемы B-2 часто диагностируются неправильно:

1. Механическая неисправность. Тромбоциты Ni4Mo твердые и хрупкие. Они разрушают удлинение при комнатной- температуре и энергию удара, поэтому чувствительный компонент B-2 может треснуть во время формовки, во время гидроиспытаний или во время температурных переходных процессов в эксплуатации.
2. Коррозионный провал. Осадок богат молибденом-, поэтому матрица непосредственно вокруг него обеднена молибденом-. В соляной кислоте преимущественно корродируют именно обедненные полосы. В сварном соединении это проявляется в виде ножевой-линии налета — узкой и глубокой канавки, идущей вдоль линии сплавления в зоне термического-воздействия.
3. Практическим следствием является то, что скорость охлаждения через это окно имеет такое же значение, как и пиковая температура. Тонкий лист B-2, быстро закаленный через ленту, может пройти через ленту чистым. Толстая пластина B-2, которая медленно охлаждается, многопроходная сварка, которая неоднократно закрепляет зону термического влияния в ленте, или цикл снятия напряжений, проводимый при температуре 650 градусов Цельсия в течение нескольких часов, не подойдут. Вот почему стандартное руководство для B-2 четко сформулировано: обрабатывать раствором при температуре около 1066 градусов по Цельсию, быстро закаливать и не подвергать сплав длительной эксплуатации при температуре примерно от 538 до 816 градусов по Цельсию.

Как Hastelloy B-3 подавляет осаждение Ni4Mo?

B-3 решает проблему сразу на четырех фронтах. Он увеличивает окно молибдена, добавляет 1-3% хрома и 1-3% железа, чтобы изменить путь упорядочения, снижает содержание углерода максимум до 0,01%, при этом титан доступен для связывания остатка, и удерживает серу на очень низком уровне для пластичности в горячем состоянии. Быстро образующаяся бета-фаза Ni4Mo в значительной степени заменяется медленно образующейся фазой Ni3Mo.

Хром 1,0-3,0 % стабилизирует гране-центрированную кубическую матрицу и замедляет ближнее упорядочение атомов никеля и молибдена, затрачивающее Ni4Mo. Упорядочение — это первый шаг осаждения, поэтому его замедление задерживает все, что происходит дальше по течению.

Железо 1,0-3,0% изменяет термодинамику конкурирующих выделений. В балансе B-3 предпочтительной упорядоченной фазой становится Ni3Mo вместо Ni4Mo, а рост Ni3Mo происходит гораздо медленнее.

Углерод максимум 0,01% плюс титан до 0,20% удаляют карбидный шов. В B-2 зерно-граничные карбиды действуют как готовые центры зародышеобразования; поскольку для их образования почти нет углерода, осаждение должно начинаться с нуля во внутренней части зерна, что занимает гораздо больше времени.

Молибден 27,0-32,0 % сохраняет устойчивость к соляной кислоте. Это момент, который большинство людей упускает из виду: B-3 не приобрел термическую стабильность, пожертвовав молибденом. Стабильность была достигнута за счет изменения баланса второстепенных элементов вокруг ядра с высоким содержанием молибдена.

Содержание марганца до 3,0% и алюминия до 0,50% улучшает обрабатываемость в горячем состоянии и раскисление, поэтому B-3 можно подвергать горячей штамповке и прокатке без разрывов, которые преследовали более ранние сплавы B.

Стоит также отметить серу. B-3 ограничивает ее на уровне 0,01% против 0,03% для B-2. Сера и другие легкоплавкие элементы сегрегируются по границам зерен и вызывают горячие трещины во время сварки и горячей обработки, поэтому эта затяжка является производственным запасом, а не коррозионным.

Что на самом деле показывает сравнение кинетики осадков?

В зависимости от времени-температуры-преобразования B-2 начинает выделять Ni4Mo в течение нескольких минут в диапазоне 700–870 градусов Цельсия, причем самая быстрая кинетика происходит при температуре около 750 градусов Цельсия. B-3 требуется несколько часов воздействия температуры около 650 градусов по Цельсию, прежде чем появится опасная вторая фаза. Это сдвиг примерно на один-два порядка во времени, и именно поэтому B-3 можно использовать в сварном виде.

Осадки следуют по кривой C-. При высокой температуре термодинамическая движущая сила мала; при низкой температуре атомы диффундируют слишком медленно. Где-то посередине находится вершина поворота, где осадки выпадают быстрее всего. Для B-2 этот выступ находится прямо над температурой, через которую проходит зона термического влияния сварного шва. Б-3 толкает нос гораздо дольше. Таблица ниже переводит это в реальность.

Таблица 3. Интерпретация-соответствующей изготовлению поведения трансформации B-2 и B-3 во времени и температуре.

Какой сплав лучше противостоит соляной кислоте: В-2 или В-3?

В растворе-отожженном состоянии в чистой соляной кислоте они эквивалентны. Оба обычно находятся ниже 0,1 мм/год от комнатной температуры до примерно 70 градусов по Цельсию при любой концентрации и ниже 0,5 мм/год в большинстве условий кипения. B-3 выигрывает, как только на сцену выходят сварные швы, более высокие температуры или загрязнения.

Соляная кислота побеждает почти все распространенные конструкционные металлы. Он разрушает нержавеющую сталь, разъедает большинство никелевых-хромовых сплавов и разъедает титан. Система никель-молибден выживает, потому что молибден образует стабильную плотную пассивную пленку в восстановительной (бескислородной-кислородной) кислоте. Пассивную пленку на основе хрома-, которая обеспечивает работоспособность нержавеющей стали, просто невозможно поддерживать в такой среде, поскольку в ней нет окислителей, способных продолжать ее ремонт.

Поскольку оба сплава содержат примерно 28% молибдена, оба образуют одинаковую защитную пленку и оба дают одинаковый результат. В таблице ниже показаны практические пределы, общие для двух марок чистой кислоты.

Таблица 4. Типичные характеристики соляной кислоты для растворов, -отожженных в растворе B-2 и B-3 в чистой деаэрированной кислоте.

Чем отличаются B-2 и B-3, если соляная кислота содержит примеси железа?

B-3 переносит это лучше, но ни один из сплавов не следует указывать для соляной кислоты, содержащей ионы-окислители. Если в технологическом потоке появляются загрязнения железом, медью или растворенным кислородом, переходите на Hastelloy C-276 или Hastelloy C-22.

Ионы железа являются катодным деполяризатором. Они принимают электроны на поверхности металла и тем самым разрушают богатую молибденом пассивную пленку быстрее, чем кислота успевает ее восстановить. Эффект впечатляющий: всего лишь 50 частей на миллион трехвалентного железа могут повысить скорость коррозии с менее 0,1 мм/год до более 10 мм/год для обеих марок. B-3 работает лучше, чем B-2 по двум причинам. Содержание хрома в составе 1-3% обеспечивает немного лучшее восстановление поверхностной пленки, и, что особенно важно, у нее нет охрупченной, обедненной молибденом зоны термического воздействия, в которой можно было бы сконцентрироваться.

Таблица 5. Репрезентативные лабораторные данные о тенденциях. Цены являются ориентировочными; всегда проверяйте купоны в своем собственном потоке процесса.

На реальных предприятиях уровни железа выше 500 ppm являются обычным явлением, поскольку соляная кислота легко поглощает железо из труб из углеродистой стали, насосов и хранилищ. Если вы не можете гарантировать сверх-чистую кислоту и постоянно ее контролировать, B-3 является более безопасной спецификацией. А если окислительное загрязнение неизбежно, то ни один из классов B не является правильным ответом: используйте C-276.

Требует ли Hastelloy B-3 термообработки после сварки?

Нет, не для работы с чистой соляной кислотой, и это самое большое производственное преимущество B-3. B-2, напротив, обычно требует полного отжига в растворе при температуре около 1050–1100 градусов Цельсия с последующей закалкой в ​​воде.

Термическая обработка после-сварки большого сосуда является дорогостоящей и рискованной. Для всего изготовления требуется печь, достаточно большая, это приводит к деформации, которая может потребовать повторного -скругления и повторной-обработки фланцев, требует двойной транспортировки изделия, а медленная или неадекватная закалка может сделать деталь хуже, чем раньше. Каждый из этих шагов представляет собой график и риск качества. Б-3 удаляет ступеньку.

B-3 по-прежнему представляет собой раствор, отожженный в определенных ситуациях:

• Работа с плавиковой кислотой или смешанные потоки HCl + HF, где обычно рекомендуется отжиг в растворе.
• Кипячение концентрированной HCl при высоком-предельном давлении, при котором владелец хочет получить максимальную прибыль.
• Тяжелая холодная обработка: B-3 быстро затвердевает, поэтому холодная деформация выше примерно 10–15 % обычно требует промежуточного или окончательного отжига на раствор для восстановления пластичности.
• Код, спецификация клиента или лицензированный проект процесса, который требует этого.
• Ремонт сварных швов на толстых участках, где задержка велика и производитель хочет снять остаточное напряжение.

Какие сварочные материалы и процедуры следует использовать для B-2 и B-3?

Сварной шов Б-2 с ЭРНиМо-7; шов B-3 с использованием ERNiMo-10 (неизолированная проволока DIN 2.4695, покрытые электроды DIN 2.4696). Для обоих сортов используйте низкое тепловложение, поддерживайте температуру между проходами ниже 100–120 градусов по Цельсию и не нагревайте больше, чем необходимо для удаления влаги.

Наполнитель и процедура имеют значение, поскольку хороший основной металл может быть испорчен плохой сваркой.

Таблица 6. Обзор практики сварки. Всегда сопоставляйте WPS/PQR с фактическим соединением и толщиной.

Одно правило загрязнения заслуживает особого внимания: никогда не шлифуйте сплав класса B- кругом, который соприкасался с углеродистой сталью, и никогда не обращайтесь с ним с помощью строп или цепей из углеродистой стали. Внедренные частицы железа ржавеют при эксплуатации и образуют ямки, которые могут на удивление быстро пробить стену.

Являются ли Hastelloy B-2 и B-3 взаимозаменяемыми в существующем оборудовании для производства соляной кислоты?

Физически да, процедурно нет. Замена B-3 на B-2 почти всегда приемлема и обычно полезна. Замена B-2 на B-3 невозможна, если только вы не переаттестуете процедуру сварки и не восстановите термообработку после сварки.

Перед любой заменой проработайте следующий контрольный список.

Код дизайна. Подтвердите допустимое напряжение для конкретного номера UNS при вашей расчетной температуре в действующем разделе II ASME, часть D. Значения для N10665 и N10675 не идентичны, поэтому не допускайте прямой замены при повышенной температуре.

Процедура сварки. Смена основного металла или присадочного металла является важной переменной. Пере-проведите повторную проверку WPS и PQR и обратите внимание, что сварка основания B-3 с присадкой ERNiMo-7 приводит к образованию наплавки со стабильностью, подобной B-2, что противоречит цели.

Условия термообработки. Если существующая деталь B-2 была поставлена ​​отожженной и закаленной, убедитесь, что замена B-3 поставляется таким же образом.

Документация. Требуется сертификат заводских испытаний по стандарту EN 10204 3.1 (3.2 для критически важных операций) и 100 % положительная идентификация материала при каждой плавке.

Гальваническая развязка. Сплавы марки B- являются катодными по отношению к углеродистой стали и алюминию. Изолируйте опоры, фланцы и крепеж с помощью непроводящих -прокладок, гильз и шайб.

Технологическая химия. Если поток изменился по сравнению с исходной спецификацией, повторно-проверьте вопрос об окислительных-ионах, прежде чем-заказывать что-либо повторно.

Когда Hastelloy B-2 еще имеет смысл?

В трех ситуациях: устаревший ремонт и замена, чистая несварная работа при умеренной температуре и проекты, где нормативная спецификация требует B-2. Вне этих случаев лучше купить B-3.

Б-2 действительно хороший сплав. Просто у него узкое окно процесса, и это окно легко соблюдать в следующих приложениях:

• Замена внутренних компонентов существующей колонны, тарелки или распределителя B-2, где смешивание сортов может создать проблемы с документацией и гальваническую головную боль.
• Обработанные детали, которые никогда не подвергаются термическому циклу сварки: штоки клапанов, валы насосов, диафрагмы, гильзы термометров, небольшие фитинги.
• Тонкие-футеровки из листовых листов и компенсаторы, которые можно полностью-отжигать на раствор и-закаливать в воде после формования в цехе, оборудованном для этого.
• Проекты, регулируемые лицензированным проектом процесса, стандартом владельца или существующей спецификацией активов, в которой явно указан B-2.
• Чистая, низко-температурная, несварная восстановительная-кислота, где дополнительная стоимость B-3 ничего не дает.

Как выглядит сравнение затрат на протяжении жизненного цикла оборудования?

B-3 стоит примерно на 10–25 % дороже за килограмм. Для сварного оборудования общая стоимость установки обычно соответствует варианту B-3, поскольку он исключает отжиг раствора после сварки и связанный с ним риск доработки.

Цена материала указывается в счете-фактуре только одной строкой. В таблице ниже показано, куда на самом деле движутся деньги.

Таблица 7. Факторы затрат. Проценты представляют собой типичные рыночные наблюдения и должны быть подтверждены текущими котировками заводов и производителей.

Есть второй, более трудный-оценить-экономию: необязательность. Судно Б-3 можно отремонтировать в полевых условиях сваркой и вернуть в строй. Судно B-2, нуждающееся в сварке, часто нуждается в термообработке, которую невозможно выполнить при капитальном ремонте завода.

Помимо соляной кислоты: как сравниваются B-2 и B-3 в других средах?

В чистых восстанавливающих кислотах эти два значения близки, и B-3 в любом случае является более безопасным вариантом. В окислительных средах оба не работают, и требуется Hastelloy C-276 или C-22.

Среднее по среднему:

Серная кислота (чистая, неокисляющая-)

Оба сплава хорошо противостоят чистой серной кислоте при умеренной концентрации и температуре; в кипящей 10%-ной кислоте показатели остаются ниже 0,1 мм/год. B-3 лучше справляется с загрязнениями. При концентрации выше примерно 60% или при наличии каких-либо окисляющих веществ переходите к C-276.

Фосфорная кислота

Оба устойчивы к чистой фосфорной кислоте. Для фосфорной кислоты мокрого-процесса, содержащей фториды и хлориды, более высокий уровень молибдена в B-3 дает ей преимущество на самых агрессивных стадиях, хотя C-276 и C-22 остаются обычными спецификациями для окислительных технологических потоков.

Уксусная, муравьиная и другие органические кислоты

Оба превосходны в восстановительных условиях. B-3 предпочтителен для сварных реакторов при производстве уксусной кислоты, уксусного ангидрида, метилметакрилата и этиленгликоля именно потому, что эти сосуды сварные, а B-3 выдерживает цикл сварки.

Бромистоводородная кислота

Оба выдающиеся; B-3 указывается, когда оборудование сварено. Это распространенное, но недостаточно обсуждаемое применение, поскольку HBr ведет себя очень похоже на HCl и исключает почти все альтернативные сплавы.

Плавиковая кислота и смесь HCl + HF

Можно использовать B-3, но перед эксплуатацией обычно рекомендуется отжиг в растворе. Многие проектировщики предпочитают C-276 или монель для потоков, содержащих фторид, поэтому сверяйте его с конкретным уровнем фторида и температурой.

Окисляющие среды: азотная кислота, хромовая кислота, гипохлорит, влажный хлор, хлорид железа или меди.

Ни один сплав. Богатая молибденом-пленка, которая так хорошо восстанавливает кислоту, разрушается окислителями. Укажите Hastelloy C-276 для смешанных и умеренно окислительных условий или Hastelloy C-22 для сильно окислительных.

Таблица 8. Матрица выбора носителей для семейства B и его обычных заменителей.

Каковы жесткие пределы эксплуатации обоих сплавов?

Никаких окислителей и длительного-временного использования при температуре осадков 550–900 градусов Цельсия. На воздухе практический потолок для обоих классов составляет около 540 градусов по Цельсию; при восстановительном газе или вакууме допускаются значительно более высокие температуры.

Ограничения, которые вызывают реальные сбои, таковы:

1. Окисляющие ионы. Примерно 50 ppm ионов железа или меди могут повысить скорость коррозии соляной кислотой на два порядка. Не допускайте попадания железа и меди в систему: никаких труб из углеродистой стали или меди на входе, никакой ржавчины и никаких медных прокладок.
2. Промежуточная-температура. Не выдерживайте ни один из сплавов при температуре от 550 до 900 градусов Цельсия под нагрузкой. В-2, в частности, ограничена длительная эксплуатация при температуре около 538–816 градусов по Цельсию.
3. Потолок атмосферной температуры. В окислительной атмосфере, такой как воздух, планируйте потолок при температуре около 540 градусов по Цельсию. В вакууме или восстановительной атмосфере Б-3 используется значительно выше этого значения, поэтому он появляется в оборудовании вакуумных печей.
4. Горячее-заражение. При нагреве при ковке или горячей штамповке следует избегать контакта с серой, фосфором, свинцом и другими металлами с низкой-твёрдой-точкой плавления, использовать топливо с низким-сернистым содержанием и чистую, слегка восстановительную атмосферу в печи. Пламя не должно попадать непосредственно на заготовку.
5. Гальваническая связь. Марки B являются благородными по сравнению с углеродистой сталью и алюминием. Изолируйте их электрически, иначе более дешевый металл станет жертвенным анодом.
6. Хлоридное коррозионное растрескивание под напряжением. Оба сплава эффективно невосприимчивы к хлоридному-индуцированному SCC из-за высокого содержания никеля, что является одним из их недооцененных преимуществ перед нержавеющей сталью.

Как инженеры должны определить Hastelloy B-3 в 2026 году?

Укажите сплав по номеру UNS, форму продукта по номеру ASTM, условия термообработки и необходимую документацию. Не делайте заказ только по торговому наименованию.

Полная спецификация покупки B-3 содержит следующие элементы:

• Обозначение материала: UNS N10675, W.Nr. 2.4600, GB NS3203. Перекрестно-проверьте все три сертификата завода.
• Спецификация продукции по форме: ASTM B333/ASME SB333 для пластин, листов и полос; ASTM B335/ASME SB335 для прутка; ASTM B622/ASME SB622 для бесшовных труб; ASTM B619 и B626/ASME SB619 и SB626 для сварных труб и трубок; ASTM B366/ASME SB366 для фитингов; ASTM B564/ASME SB564 для поковок.
• Состояние: раствор, отожженный при температуре 1050-1100 градусов Цельсия, закаленный в воде.
• Механическая приемка: растяжение минимум 760 МПа, текучесть минимум 350 МПа, удлинение минимум 40%.
• Документация: сертификат заводских испытаний по стандарту EN 10204 3.1 или 3.2 для сохранения давления-при критической эксплуатации; Полная прослеживаемость тепла.
• Проверка: 100% положительная идентификация материала с помощью XRF или OES для каждой плавки и каждой детали, выполняемая при получении, а не только на заводе.
• Кислое обслуживание: укажите соответствие NACE MR0175/ISO 15156, если сероводород присутствует где-либо в системе.
• Сварка: сертифицирована WPS и PQR с присадкой ERNiMo-10, температура между проходами ниже 100 градусов Цельсия, без предварительного нагрева.
• Неразрушающий контроль: радиографический или автоматизированный ультразвуковой контроль сварных швов,-удерживающих давление, цветной дефектоскопии корневых проходов, сварных швов крепления сопла и любых участков, где были сняты временные крепления.
• Чистота: специальные-инструменты, шлифовальные круги и места для хранения вещей; отсутствие контакта с погрузочно-разгрузочными механизмами из углеродистой стали.
• Проверка процесса: если кислота не является чистой, проведите испытание методом погружения ASTM G31 в реальном технологическом потоке перед окончательным выпуском материала.

Какой сплав выбрать? Шестиэтапный-путь выбора

Ответьте на пять вопросов о стриме и на один о изготовлении, и выбор обычно очевиден.

1. Содержит ли поток окисляющие вещества (Fe3+, Cu2+, растворенный кислород, азотную кислоту, влажный хлор)? Если да, остановитесь. Используйте Hastelloy C-276 или C-22, а не сплав B.
2. Оборудование сварено или его когда-нибудь будут сваривать в полевых условиях? Если да, выберите B-3.
3. Кислота близка к кипению или она концентрированная (более ~20%)? Если да, выберите B-3.
4. Есть ли вероятность загрязнения железом из углеродистой стали, находящейся на этапе добычи? Если да, выберите B-3 и отремонтируйте входной трубопровод.
5. Является ли изделие чистым, прохладным, не-сварным и уже имеет класс B-2? Б-2 приемлемо и дешевле.
6. Что бы вы ни выбрали, запросите MTR и запустите PMI. Смешение оценок-между B-2 и B-3 – документально подтвержденная проблема отрасли, поскольку они выглядят одинаково и стоят по-разному.

Часто задаваемые вопросы

1. Является ли Hastelloy B-3 лучше, чем Hastelloy B-2?

Да, почти для всех новостроек. B-3 соответствует стойкости B-2 к соляной кислоте в отожженном состоянии и обеспечивает значительно лучшую термическую стабильность, простоту изготовления и возможность ввода в эксплуатацию в -сварном виде. B-2 остается обоснованным выбором для чистого, прохладного, несварного, восстанавливающе-кислотного обслуживания, а также для аналогичной замены устаревшего оборудования.

2. Почему Hastelloy B-2 становится хрупким после сварки?

В результате сварки температура-зоны термического воздействия достигает 550-900 градусов Цельсия, при этом B-2 быстро выделяет упорядоченное интерметаллическое соединение Ni4Mo (бета-фаза). Осадок твердый и хрупкий, вокруг него остаются полосы,-обедненные молибденом, что приводит как к потере пластичности, так и к образованию ножевой коррозии. Отжиг в растворе после сварки при температуре около 1066 градусов Цельсия с закалкой в ​​воде растворяет осадок и восстанавливает свойства.

3. Нуждается ли Hastelloy B-3 в термообработке после сварки?

Не для работы с чистой соляной кислотой. B-3 специально разработан для-сварки. Отжиг в растворе при температуре 1050-1100 градусов по Цельсию по-прежнему может быть указан для работы в смеси соляно-плавиковой кислоты, для компонентов, прошедших тяжелую холодную обработку, или там, где этого требуют нормы или спецификации клиента.

4. При какой температуре хастеллой B-2 выделяет Ni4Mo?

Примерно от 550 до 900 градусов по Цельсию, при этом самая быстрая температура осадков около 750 градусов по Цельсию. Выдержка измеряется минутами, а не часами, поэтому для ее запуска достаточно термического цикла сварки. B-2 не следует использовать при длительной эксплуатации при температуре от 538 до 816 градусов Цельсия.

5. Может ли Hastelloy B-3 заменить B-2 на существующем судне?

Обычно да, и обычно это обновление. Перед заменой подтвердите допустимое напряжение ASME, раздел II, часть D, для N10675 при вашей расчетной температуре, повторно -проведите повторную аттестацию WPS и PQR с наполнителем ERNiMo-10 и убедитесь, что замена поставляется в отожженном и закаленном состоянии с полной сертификацией.

6. Какой присадочный металл используется для Hastelloy B-2 и B-3?

Б-2 сваривают электродами ЭРНиМо-7 (W.Nr. 2.4615) или ЭНиМо-7. B-3 сваривается с использованием ERNiMo-10, соответствующей проволокой B-3, обозначенной DIN 2.4695, и покрытыми электродами DIN 2.4696. Никогда не используйте наплавку ERNiMo-7 на основном металле B-3, если важна улучшенная термическая стабильность соединения.

7. Является ли Hastelloy B-2 или B-3 магнитным?

Ни один. Оба являются полностью аустенитными никель-молибденовыми сплавами с гране-центрированной кубической кристаллической структурой и не-магнитны в отожженном растворе-состоянии.

8. Что дороже, Хастеллой Б-2 или Б-3?

B-3 стоит примерно на 10–25 % дороже за килограмм. Однако, поскольку B-2 обычно требует отжига раствора после сварки, общая стоимость изготовления сварного оборудования B-2 часто на 25-30% выше, поэтому B-3 часто выигрывает по стоимости установки.

9. Что такое китайский эквивалент Hastelloy B-3?

В соответствии с GB/T 15007 Hastelloy B-3 соответствует NS3203, а Hastelloy B-2 соответствует NS322. Всегда сверяйте обозначение с действующим сертификатом заводских испытаний, поскольку в списках поставщиков иногда указаны неверные коды марок.

10. Выводится ли из употребления Hastelloy B-2?

Формально нет, но это уже не дефолт. Новые сварные конструкции по умолчанию должны иметь значение B-3. B-2 по-прежнему широко доступен и широко используется для устаревшего обслуживания, ремонта и применений там, где это указано в исходной спецификации.

11. Hastelloy B-3 против циркония для горячей соляной кислоты: что побеждает?

Цирконий превосходит обе марки B в чистой горячей соляной кислоте, но он гораздо более чувствителен к загрязнению железом и фторидами и стоит значительно дороже. Там, где чистота потока не может быть гарантирована, B-3 является более надежным и экономичным выбором.

12. Могут ли B-2 или B-3 работать с соляной кислотой, содержащей ионы трехвалентного железа?

Только в очень небольших количествах, и Б-3 с ними справляется лучше. Всего лишь 50 ppm ионов трехвалентного железа могут повысить скорость коррозии выше 10 мм/год для обеих марок. При 500 ppm в 10% кислоте при 60 градусах Цельсия ориентировочные испытания показывают около 2,1 мм/год для B-2 против примерно 0,4 мм/год для B-3. Выше этих уровней укажите Hastelloy C-276.

13. Какова максимальная температура эксплуатации Hastelloy B-3?

В окислительной атмосфере, такой как воздух, практический потолок составляет около 540 градусов Цельсия. В восстановительном газе или вакууме B-3 можно использовать значительно выше. Для компонентов, удерживающих давление, по-прежнему следует избегать длительной-эксплуатации в диапазоне осадков 550–900 градусов Цельсия; Преимущество Б-3 состоит в том, что кратковременное воздействие при сварке не вызывает охрупчивания.

14. Можно ли использовать Hastelloy B-3 в серной кислоте?

Да, в чистой неокисляющей серной кислоте при умеренной концентрации и температуре, где скорости кипения 10%-ной кислоты остаются ниже 0,1 мм/год. Он не подходит для серной кислоты, содержащей окисляющие примеси. Для работы со смешанными или окислительными кислотами используйте Hastelloy C-276 или C-22.

15. Улучшает ли более высокое содержание молибдена в B-3 устойчивость к соляной кислоте?

В чистой кислоте это невозможно измерить, так как обе марки уже образуют одну и ту же пассивную пленку,-богатую молибденом, и обе имеют содержание ниже 0,1 мм/год при температуре окружающей среды до 70 градусов Цельсия. Окно с более высоким содержанием молибдена в B-3 существует для смещения пути выделения в сторону Ni3Mo, а не для улучшения коррозионной стойкости.

16. В чем разница между Ni4Mo и Ni3Mo, если говорить простым языком?

Оба представляют собой упорядоченные соединения никеля и молибдена, которые могут образовываться внутри зерен металла при его охлаждении. Ni4Mo — это быстро-формующаяся, очень охрупчивающая форма, поражающая B-2. Ni3Mo образуется гораздо медленнее, и именно фаза B-3 предназначена для этого. Более медленное осаждение означает, что сплав может пройти через опасный температурный диапазон без повреждений.

17. Требуют ли B-2 и B-3 отжиг основного материала в растворе?

Да. Оба продукта поставляются в -отожженном и закаленном состоянии, обычно при температуре 1050–1100 градусов Цельсия, с последующей быстрой закалкой в ​​воде. Это растворяет любой осадок и замораживает молибден в растворе. Любая горячая штамповка или тяжелая холодная обработка должны сопровождаться повторным отжигом.

18. Hastelloy B-3 или C-276: как выбрать?

Выбирайте B-3 для чистых восстановительных кислот, прежде всего соляной кислоты в любой концентрации и температуре. Выбирайте C-276, если поток содержит окисляющие вещества, когда смешаны кислоты или когда нельзя исключить примеси железа и меди. Содержание хрома в C-276 придает ему стойкость к окислению, которой сплавы B намеренно отказываются.

19. Можно ли использовать Hastelloy B-3 в плавиковой кислоте или смеси HCl + HF?

Это возможно, но перед эксплуатацией обычно рекомендуется отжиг в растворе, а работоспособность должна быть подтверждена испытаниями, поскольку поведение фторида сильно зависит от концентрации и температуры. Многие проектировщики предпочитают C-276 или монель для потоков, содержащих фтор.

20. Как мне убедиться, что я действительно получил Hastelloy B-3?

Потребуйте сертификат заводских испытаний в соответствии с EN 10204 3.1 или 3.2, показывающий UNS N10675 с содержанием хрома в диапазоне 1,0–3,0 % и углеродом на уровне 0,01 % или ниже, а затем проведите 100 % положительную идентификацию материала с помощью XRF или OES на каждой детали при получении. B-2 и B-3 визуально идентичны, а неправильная маркировка материала представляет собой известный отраслевой риск.