Сплав C276, Hastelloy C276, UNS N1276.11

Сплав C276, Hastelloy C276, UNS N1276

Сплав C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) — введение в состав, свойства, применение и формы продукции

Сплав C276, коммерчески известный как Hastelloy C276 и обозначенный UNS N1276, представляет собой премиальный суперсплав никеля-молибдена-хрома, признанный одним из самых коррозионно-устойчивых материалов в мире. Разработанный для выдерживания самых суровых химических и термических условий — включая агрессивные кислоты, растворы, богатые хлоридами, и повышенные температуры — он является краеугольным материалом в отраслях, где отказ компонентов из-за коррозии дорогостоящий или опасен. Он доступен в широком спектре форм для удовлетворения различных промышленных потребностей, включая пруток (круглый прут, плоский), ленточные, проволочные, стержни, трубы, трубы, фольгу, пластины, листы, полосу и ковочный материал. Особенно выделяется проволока Hastelloy C276 своей однородной коррозионной устойчивостью и гибкостью, что делает её идеальной для сварки, термических покрытий и прецизионных компонентов в химической обработке и на открытом море. Ниже приведён подробный обзор его химического состава, ключевых свойств, практических применений и доступных форм продукта.

Химический состав

Точно сбалансированный химический состав сплава C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) является основой его исключительной коррозионной устойчивости и механических характеристик. Типичный состав (по весу) выглядит следующим образом:

Никель (Ni): 57-63% (первичный матричный элемент, обеспечивающий стабильную основу для коррозионной устойчивости и служащий носителем для легирующих элементов, повышающих прочность; также устойчив к коррозионным трещинам, вызванным хлоридным напряжением)

Молибден (Mo): 15-17% (ключевой фактор устойчивости к впадению ям, коррозии в трещинам и восстанавлении окружающей среды — например, соляной кислоте — за счёт образования защитного слоя, подавляющего локализованную коррозию)

Хром (Cr): 14,5-16,5% (образует плотный, прилипший слой оксида хрома, обеспечивая превосходную устойчивость к окислению, сульфидированию и окисляющим кислотам, таким как азотная кислота)

Железо (Fe): 4-7% (улучшает изображаемость и балансирует микроструктуру сплава без ущерба коррозионной устойчивости; также повышает теплопроводимость)

Вольфрам (W): 3-4,5% (работает с молибденом для повышения устойчивости к коррозии и трещинам, особенно в хлоридно-богатых средах, и повышает устойчивость к высоким температурам)

Кобальт (Co): ≤ 2,5% (строго ограничено, чтобы избежать снижения коррозионной устойчивости в агрессивных условиях, так как избыток кобальта может способствовать локальной атаке)

Углерод (C): ≤ 0,01% (минимизировано для предотвращения осаждения карбида на границах зерен — карбиды могут истощать хром возле границ, создавая зоны, подверженные коррозии)

Кремний (Si): ≤ 0,08% (контролируется для предотвращения образования хрупких силицидов и сохранения коррозионной устойчивости в кислотных средах)

Марганец (Миннесота): ≤ 1% (способствует раскислению во время производства и повышает температурную обработку, позволяя производить тонкие формы, такие как фольга и полоска)

Фосфор (P): ≤ 0,04% (ограничено для предотвращения хрупкости границы зерен и снижения риска коррозионного трещины)

Сера (S): ≤ 0,03% (минимизировано для обеспечения хорошей пластичности и устойчивости к коррозионным трещинам в суровых химических условиях)

Эта инженерная смесь — сосредоточенная на никеле, молибдене и хроме — обеспечивает фирменную «всеокружающую» коррозионную стойкость Alloy C276, что делает его подходящим как для окисляющих, так и для восстанавливающих сред.

Ключевые свойства

Сплав C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) и его различные формы обладают исключительными свойствами, которые делают их незаменимыми в коррозийных, высокотемпературных и циклических напряжённых средах:

Коррозионная устойчивость (преимущество сердечника)

Общая коррозия: Непревзойдённая устойчивость к широкому спектру коррозийных сред, включая:

Сильные восстановительные кислоты: соляная кислота (HCl), серная кислота (H₂SO₄) и уксусная кислота (даже при высоких концентрациях и температурах).

Окисляющие кислоты: азотная кислота (HNO₃), хромовая кислота и смешанные кислоты (например, HCl + HNO₃).

Щелочные растворы: каустическая сода (NaOH) и аммиак, даже при повышенных температурах.

Среды, богатые хлоридом: морская вода, рассола и потоки, содержащие хлориды (устойчивы к коррозии и трещинам до ~100°C/212°F).

Коррозия в ямах и трещинах: исключительная устойчивость — сохраняет целостность в растворе хлорида железа 6% (суровое испытание для вспышки) без воздействия при температурах до 40°C/104°F, превосходя большинство других никелевых сплавов.

Стресс-коррозионное крекинг (SCC): Высокая устойчивость к SCC в хлоридах, сероводороде (H₂S) и средах кислого газа — критически важен для оффшорных нефтегазовых и химических процессов.

Эрозия-коррозия: сочетает в себе коррозионную устойчивость с хорошей пластичностью, что позволяет выдерживать износ, вызванный течением жидкости, в агрессивных технологических потоках (например, при транспортировке суспензии в горнодобывающей промышленности).

Механические свойства (состояние отгорев)

Прочность на растяжение: 690-896 МПа (100 000–130 000 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~450 МПа (65 300 psi) при 500°C (932°F)

Предел текучести (смещение 0,2%): 310-414 МПа (45 000–60 000 psi) при комнатной температуре; сохраняет ~275 МПа (39 900 psi) при 500°C (932°F)

Удлинение (в 50 мм): 40-60% (отличная пластичность, позволяющая формовать сложные формы, такие как изгибы труб и металлические компоненты)

Уменьшение площади: 50-70% (превосходная ввязливость, устойчивость к разрушению под механическими нагрузками и термическими циклами)

Твёрдость: 180-220 HB (твердость Бринелла) при комнатной температуре; поддерживает ~150 HB при 500°C (932°F)

Физические свойства

Плотность: 8,89 г/см³ (0,321 фунт/дюйм³)

теплопроводность: 11,1 Вт/(м·К) при 20°C (68°F); увеличивается до 18,4 Вт/(м·К) при 500°C (932°F) (эффективная теплопередача для теплообменников)

коэффициент теплового расширения: 12,3 мкм/(м·К) (20-100°C/68-212°F); 14,8 мкм/(м·К) (20-500°C/68-932°F) (контролируемое расширение для минимизации теплового напряжения в собранных системах)

Модуль упругости: 205 ГПа (29 700 кси) при комнатной температуре; снижается до ~180 GPa (26 100 кси) при 500°C (932°F)

Температура плавления: 1325-1370°C (2417-2498°F)

Высокотемпературные свойства

Непрерывная рабочая температура: до 650°C (1202°F) (сохраняет устойчивость к коррозии и механическую прочность; при кратковременном воздействии может выдерживать до 870°C/1600°F)

Устойчивость к окислению: Образует стабильный слой оксида хрома, устойчивый к накипу в воздухе при температурах до 815°C (1500°F) в течение длительного времени

Сопротивление ползучести: хорошая производительность ползучести при умеренных температурах — сила разрыва ползучести за 1000 часов ~100 МПа (14 500 psi) при 600°C (1112°F)

Формы произведений

Сплав C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) выпускается в различных вариантах для специализированных коррозийных и высокотемпературных применений:

Планка: круглая (диаметры 6–200 мм) и плоская (толщина 5–100 мм, ширина 20–500 мм) — идеально подходят для обработки клапанов, насосов и крепежей для химической обработки и офшорного оборудования.

Лента: тонкие, плоские полосы (толщина 0,07–0,8 мм, ширина 3–80 мм) — используются в термонапыляющих покрытиях для защиты от коррозии на стальных подложках и в гибких уплотнениях химических реакторов.

Проволока: Hastelloy C276 Wire (диаметры 0,3–6 мм) — служит сварочным наполнителем (TIG/MIG) для соединения компонентов C276 и точными нагревательными элементами в коррозийных условиях.

Стержни: цельные цилиндрические стержни диаметром 2-50 мм — используются для наполнителей GTAW и производства мелких компонентов, таких как датчики и стержни клапанов.

Труба и труба: бесшовная/сварная труба (внешний диаметр 4-150 мм, толщина стенки 0,5-10 мм) и труба (NPS 1/2-12) — критически важны для транспортировки коррозийных жидкостей (например, кислотные линии на химических заводах, оффшорные трубопроводы кислого газа).

Фольга: сверхтонкие листы (толщина 0,012–0,1 мм) — используются как коррозионостойкие вкладыши для электронных компонентов, фармацевтической упаковки и тонкопленочных прокладок.

Пластина и лист: Пластина (толщина 3-50 мм) и лист (толщина 0,2-3 мм) — изготовлены в химические резервуары, теплообменные пластины и реакторные сосуды.

Полоска: узкие, плоские полосы (толщина 0,07-2 мм, ширина 2-50 мм) — используются для точных компонентов, таких как ребра теплообменника, электрические контакты и уплотнительные кольца.

Ковкающий материал: заготовки и слитки (размеры до 500×500 мм) — горячо кованые в сложные формы (например, корпуса насосов, части турбины), требующие высокой коррозионостойкости и прочности.

Применение

Исключительная коррозионная устойчивость и сбалансированные механические свойства сплава C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) делают его основным продуктом в отраслях, сталкивающихся с агрессивными химическими или термическими условиями:

Химическая переработка

Производство и обработка кислот: компоненты для заводов по переработке гидрохлорной, серной и азотной кислоты — включая резервуары для хранения (пластины/листы), передающие трубы (трубка/труба) и насосные импеллеры (материалы для кузне/ковки).

Фармацевтика и пищевая промышленность: коррозионно-устойчивое оборудование (например, миксеры, реакторы и упаковочная фольга) для предотвращения загрязнения продукции из-за выщелачивания металлов.

Нефтехимия: системы регенерации катализатора, очистители кислой воды и установки для дистилляции сырой нефти (устойчивы к коррозии H₂S и хлориду).

Нефть и газ (на шельфе и на суше)

Оффшорные платформы: компоненты головок скважин, подводные трубопроводы (труба/труба) и корпуса клапанов (бар/ковочный материал) — выдерживают морскую воду, кислый газ (H₂S) и коррозию рассола.

Оборудование для скважин: трубы и обсадные трубы для скважин с высокой солёностью и высоким уровнем водорода (устойчивы к SCC и ямам в условиях скважины).

Производство электроэнергии

Установки по переработке отходов в энергию: Обшивки камер сгорания (пластины/листы) и системы обессеризации дымовых газов (FGD) — устойчивы к коррозийным дымовым газам и побочным продуктам серной кислоты.

Ядерная энергетика: теплообменные трубки (трубки) и конструктивные компоненты во вторичных системах охлаждения — устойчивы к радиационной коррозии и высокотемпературной воде.

Экологическая и водная очистка

Опреснительные установки: компоненты системы обратного осмоса (RO) и трубы для обработки рассола (труба/труба) — устойчивы к коррозии морской воды и концентрированной рассола.

Добыча полезных ископаемых: Трубы для транспортировки суспензия (трубка/труба) и баки для выщелачивания (пластины) — выдерживают кислотные горные жидкости (например, выщелачивание меди серной кислотой).

Аэрокосмическая и оборонная промышленность

Топливные системы аэрокосмического топлива: топливные линии (трубы) и вкладыши баков (лист) — устойчивы к коррозии из-за присадок к реактивному топливу и атмосферной влажности.

Военные суда: системы охлаждения морской воды (труба/труба) и компоненты корпуса (плиты) — выдерживают морскую коррозию и биозагрязнение.

Специализированные приложения по форме

Проволока: Сварка шпакловки для соединения компонентов C276 на химических заводах; Прецизионные нагревательные спирали в коррозийных печах.

Труба/труба: Коррозийный транспорт жидкостей (кислотные линии, трубопроводы с кислым газом) и теплообменники на электростанциях.

Plate/Sheet: Крупномасштабные резервуары для агрессивных химикатов и реакторные сосуды в фармацевтическом производстве.

Ковкающий материал: Крепкие корпуса насосов и корпуса клапанов для процессов высокого давления и высокой коррозии.

В итоге, сплав C276 (Hastelloy C276, UNS N1276) — доступный в вариантах от стержня и проволоки до пластин и ковки — устанавливает стандарт коррозионной устойчивости в различных суровых условиях. Его уникальный химический состав и универсальные формы продукции делают его незаменимым материалом в химической переработке, нефтегазовой промышленности, производстве электроэнергии и других сферах, где надёжность и устойчивость к коррозии не подлежат обсуждению.

Упаковка Стандартная упаковка:

Типичная упаковка оптом включает паллетированный пластик объемом 5 галлонов/25 кг. ведра, волокнистые и стальные бочки до супермешков по 1 тонне в полном контейнере (FCL) или грузовиках (T/L). Исследовательские и пробные количества, а также гигроскопические, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут упаковываться под аргон или вакуум. Решения упаковываются в полипропиленовых, пластиковых или стеклянных банках до паллетированных жидких контейнеров на 1037 галлонов. Специальный пакет доступен по запросу.