מתכות וסגסוגות של Hastelloy® ידועות ביכולת המעולה שלהן לעמוד בטמפרטורות גבוהות וקורוזיה. היינס אינטרנשיונל פיתחה לראשונה סוגים אלה של סגסוגות-על, בעקבות המצאת הנירוסטה ב-1913.
פלדת אל חלד וסגסוגות Hastelloy מציעות שתיהן חוזק ויכולת צורה מדהימים תחת לחץ, וגמישות טובה. עם זאת, סגסוגות Hastelloy עמידות בפני כימיקלים וחומצות קורוזיביות, כגון חומצה הידרוכלורית, אשר מבדילה אותן מסגסוגות אחרות. בנוסף, מטלורג יכול להנדס סגסוגת על שתעמוד בחומרי חמצון.
מהן מתכות וסגסוגות של Hastelloy?
מתכות, כמו כסף או נחושת, הן יסודות טהורים, ואילו סגסוגות הן תערובות מעשה ידי אדם של שני יסודות או יותר. למרות שניתן להשתמש בפלדת אל חלד וסגסוגות Hastelloy ביישומים דומים, ישנם כמה הבדלים עיקריים בין חומרים אלה.
הבדלי נירוסטה וסגסוגת HASTELLOY
ניקל ומוליבדן הם המרכיבים העיקריים בכל אחת מסגסוגות Hastelloy. ניקל היא מתכת כסופה המופיעה באופן טבעי עם נקודת התכה של 2,651ºF. זה עמיד מאוד בפני קורוזיה.
באופן דומה, מוליבדן הוא מתכת מבריקה וכסופה עם נקודת התכה גבוהה להפליא של 4,752ºF. הוא משמש לשיפור החוזק, המוליכות החשמלית והקשיות של סגסוגות מסוימות.
מצד שני, נירוסטה מחוזקת בניקל וכרום. כרום פועל כסוכן למניעת חלודה. עם זאת, נוכחותם של אחוזים גבוהים יותר של ניקל ומוליבדן הופכת את מתכות וסגסוגות Hastelloy לעמידות יותר בפני קורוזיה מאשר נירוסטה, במיוחד בטמפרטורות גבוהות.
אופטימיזציה של סגסוגת HASTELLOY
למרות שכל הדרגות של סגסוגות Hastelloy עמידות בפני קורוזיה, דרגות מסוימות עברו אופטימיזציה למטרות ספציפיות. התכונות המכניות של דרגות שונות של סגסוגות קובעות את השפעתן על תהליכי רישום עמוק, הטבעה וריתוך.
דרגות סגסוגת HASTELLOY
יחד עם הכיל ניקל ומוליבדן, הדרגות השונות של סגסוגות Hastelloy עשויות להכיל אחוזים של ברזל, אלומיניום, טונגסטן, פחמן, טיטניום, כרום ואלמנטים אחרים. סגסוגות Hastelloy הנפוצות והרב-תכליתיות הן מסוג C.
נוסחה בשנת 1952, סגסוגת Hastelloy X היא כיתה עדכנית יותר של סגסוגת על בהשוואה לאחרים. הוא מכיל אחוזים גבוהים יותר של ברזל כדי לשפר את עמידות החמצון, יכולת הצורה וחוזק הטמפרטורה הגבוהה. ניתן גם לגלגל אותו קר כדי לענות על תכונות המזג הרצויות; עם זאת, לא ניתן להקשיח אותו על ידי טיפולי חום.
סגסוגות מסוג 1.B
סגסוגות מסוג B ידועות באחוזים הגבוהים שלהן של ניקל ומוליבדן. כמו ניקל, מוליבדן מציע עמידות גבוהה בפני קורוזיה. היא בולטת בגמישותו ובעלת אחת מנקודות ההתכה הגבוהות ביותר של כל היסודות המתרחשים באופן טבעי. סגסוגות אלו מנוסחות כדי לעמוד בתנאי הפחתה קיצוניים, כגון סביבות עם חומצות הידרוכלוריות, הידרוברומיות וגופריתיות.
2.B-2 סגסוגת
דרגת סגסוגת זו מכילה בדרך כלל 65 אחוז ניקל, 30 אחוז מוליבדן ואחוזים קטנים של ברזל, פחמן, קובלט, כרום, מנגן, סיליקון, זרחן וגופרית. הוא מציע עמידות גבוהה בפני קורוזיה לחומצות הידרוכלוריות בכל ריכוז או טמפרטורה. עם זאת, הוא אינו עמיד לחומרי חמצון.
3.B-3 סגסוגת
לסגסוגת B-3 יש הרכב ממוצע של 65 אחוז ניקל, 30 אחוז מוליבדן, עם כמויות עקבות של מנגן, קובלט וכרום. הוא מספק עמידות מצוינת בפני פיתולים וקורוזיה, יחד עם יציבות תרמית מעולה בהשוואה לסגסוגת B-2. כמו סגסוגת B-2, סביר להניח שהיא תתקלקל בטרם עת אם יחשף לחומרי חמצון.
סגסוגות מסוג 4.C
בסגסוגות שנכללות במשפחת C יש אחוזים גבוהים של ניקל, מוליבדן וכרום. תוספת של כרום מגבירה את יכולת הצורה של סוגים אלו של סגסוגות, ומאפשרת להם לעמוד בטמפרטורות גבוהות והפחתת אטמוספרות. ניתן ליצור את רוב הסגסוגות מסוג C תוך שימוש בשיטות עבודה קרות וחמות שונות, כגון ציור עמוק, יצירת לחץ וניקוב.
5.C-4 סגסוגת
סגסוגת C-4 מורכבת מכ-60 אחוז ניקל, 18 אחוז כרום, 16 אחוז מוליבדן, 3 אחוז ברזל ו-2 אחוז קובלט. השאר מורכב מסיליקון, גופרית, פחמן, טיטניום ויסודות אחרים. לצד עמידות בפני קורוזיה, יש לו גמישות גבוהה, מה שמתאים לשרטוט עמוק.
6.C-22 סגסוגת
סגסוגת C-22 היא אחת הסגסוגות הנפוצות ביותר עבור מערכות פיזור גזי פליטה וכלי תגובה פרמצבטיים. בדרך כלל, הוא מכיל כ-58 אחוז ניקל, 20 אחוז כרום, 13 אחוז מוליבדן, 3.5 אחוז ברזל, 3 אחוז טונגסטן ו-2.5 אחוז קובלט, יחד עם יסודות קורט אחרים. הוא נמצא בשימוש נרחב בשל יכולת הריתוך שלו; עם זאת, אין להשתמש בו בסביבות העולות על 1,250ºF.
סגסוגת C-276
סוג זה של סגסוגת הוא התקן ליישומי עיבוד פטרוכימיים. רוב הרכבו הוא ניקל. עם זאת, הוא מכיל בממוצע 16 אחוז מוליבדן, 15 אחוז כרום, 5.5 אחוז ברזל, 4 אחוז טונגסטן ואחוזים דקים של יסודות אחרים. הוא מספק עמידות מצוינת בפני פיתולים, קורוזיה בין-גרגירית וחומרי חמצון. עם זאת, הוא אינו מתפקד היטב בסביבות עם חומצה חנקתית מרוכזת חמה.
סגסוגות מסוג G
סגסוגות מסוג G מכילות בדרך כלל טונגסטן, בעל נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מכל המתכות. ניתן לרתך משפחה זו של סגסוגות באמצעות טכניקות מסוימות, כגון ריתוך קשת טונגסטן בגז, ריתוך קשת שקוע וריתוך קשת מתכת מוגנת.
סגסוגת G-3
בסגסוגת זו יש אחוזים גבוהים של טונגסטן ומוליבדן, מה שהופך אותה לעמידה בפני קורוזיה. בממוצע, הוא מורכב מ-22 אחוז כרום, 20 אחוז ברזל, 7 אחוז מוליבדן, ומקסימום 5 אחוז קובלט. הוא מכיל כמויות עקבות של יסודות אחרים, כאשר ניקל הוא המרכיב הקורט הדומיננטי.
סגסוגת G-30
דרגת G-30 היא כ-40 אחוז ניקל, 30 אחוז כרום, 15 אחוז ברזל ו-5 אחוז קובלט, עם עקבות של יסודות אחרים. זה במיוחד עמידות לחומצה זרחתית בתהליך רטוב.
היתרונות של סגסוגות Hastelloy
בגלל העמידות שלהם, עמידותם המצוינת בפני קורוזיה ועמידותם לטמפרטורה, יצרנים במגוון תעשיות נהנים משימוש במתכות וסגסוגות של Hastelloy. למרות שחומרים אחרים עשויים לעשות את העבודה, קלות מקור ושימוש בסגסוגות העל הללו במגוון תהליכי ייצור.
מקורות מידע
ניקל הוא משאב גולמי זמין מאוד מכיוון שהוא היסוד החמישי בשכיחותו בכדור הארץ. זהו גם אחד האלמנטים הפופולריים ביותר לערבב עם מתכות אחרות עבור סגסוגת. מסיבה זו, סגסוגות Hastelloy סבירות יחסית לייצור ולמקור.
ייצור
באופן כללי, ניתן לרתך מתכות וסגסוגות של Hastelloy באמצעות טכניקות ריתוך מקובלות. טכניקות אלו כוללות ריתוך קשת מתכת גז, ריתוך קשת מתכת מסוככת, ריתוך קשת טונגסטן בגז ועוד. עם זאת, חשוב במיוחד להקפיד על הנחיות ריתוך בעת שימוש בסגסוגות על בסיס ניקל.
באמצעות סגסוגות Hastelloy, יצרנים יכולים להגדיל את אורך החיים והאמינות של הציוד והמוצרים שלהם. טעויות יקרות, כגון צווארי בקבוק בייצור, הפסדי רכוש קבוע ופציעות עובדים, נוטות יותר להתרחש כאשר חלקים נשברים.
יישומים עבור סגסוגות Hastelloy
מתכות וסגסוגות Hastelloy נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות מרובות בגלל התכונות המכניות המשופרות שלהן. מכיוון שהם יכולים לעמוד בפני קורוזיה בינונית עד חמורה, סגסוגות Hastelloy משמשות ביישומי ריתוך, הנדסת תעופה וחלל ועיבוד כימי רבים.
תעופה וחלל
בגלל התנגדות הזחילה וההתפשטות הנמוכה שלהן בטמפרטורות גבוהות, סגסוגות רבות של Hastelloy הן אידיאליות ליישומי תעופה וחלל. יישומים נפוצים של סגסוגות Hastelloy בתעשייה האווירית כוללים חלות דבש מבניות, מחברים, מחברים, רכיבי מנוע ועוד.
עיבוד כימי
עיבוד כימי הוא אחד מתעשיות הייצור הגדולות בארצות הברית. מתרופות מרשם ועד קוסמטיקה, היא מייצרת מגוון רחב של מוצרים שכיחים. בשנת 2019, תעשיית העיבוד הכימי הוציאה 10.1 מיליארד דולר על מחקר ופיתוח. ככל שהטכנולוגיה והמוצרים מתפתחים, כך עולה הדרישה לחומרים טובים וחזקים יותר.
ניתן להשתמש בסגסוגות של Hastelloy לבניית חלקי ציוד בכורים, כגון עמודים, מערכות צנרת, מכלי לחץ, מחליפי חום ועוד. בגלל עמידותם המצוינת בפני קורוזיה, הם יכולים לעמוד ברבות מהתגובות הכימיות היומיומיות המתרחשות במתקנים אלה.
היכן להשיג מתכות וסגסוגות של Hastelloy?
חשוב ליצרנים לדעת את ההרכבים הכימיים של מתכות וסגסוגות Hastelloy כאשר הם מוצאים חומרים לפרויקטים שלהם. הכרת האיפור הכימי שלהם יכולה להבטיח שהיצרנים משקיעים בחומרים איכותיים ועמידים.
Be-Cu היא מובילה עולמית אמינה בייצור מתכות מדויקות ומציעה מבחר רחב של סגסוגות על בסיס ניקל. הם מספקים ללקוחותיהם תמיכה מהמטלורגים שלהם, כמו גם מסד נתונים נרחב של סגסוגות וחומרים.
בין אם אתם מחפשים רצועה או חוט, Be-Cu תבטיח שתמצאו את סגסוגת Hastelloy המתאימה לכל אחד מצרכי הייצור שלכם. למידע נוסף, צור קשר עם Be-Cu נירוסטה כאן.
