Hastelloy bewerkingsservice
Hastelloy is een corrosiebestendige legering op nikkelbasis, die voornamelijk wordt gebruikt in omgevingen met sterke corrosie en complexe chemische media.
- Perfect materiaalproductieproces
- Zeer concurrerende materiaalprijzen
- Meer dan 15 jaar ervaring in de verwerking van corrosiebestendige legeringen.
- Snelle levering
Wat is Hastelloy?
Hastelloy-legeringen zijn nikkelgebaseerde materialen waaraan hoge concentraties chroom (Cr), molybdeen (Mo), wolfraam (W) en koper (Cu) zijn toegevoegd om een dichte passiveringslaag te vormen en de corrosiebestendigheid van het basismateriaal te verbeteren. Ze zijn bestand tegen diverse corrosieve omgevingen, waaronder oxiderende zuren, reducerende zuren, zoutoplossingen, gechloreerde media en dampen bij hoge temperaturen. Ze hebben een goede lasbaarheid en vervormbaarheid, maar sommige soorten met een hoog molybdeengehalte (zoals de B-serie) zijn moeilijk te bewerken en vereisen hardmetalen snijgereedschap.
Veelvoorkomende legeringssoorten en chemische samenstellingen van Hastelloy
Hastelloy-legeringen voldoen aan internationaal erkende normen: ASTM B575 (plaat/strip), ASTM B622 (naadloze buis) en ASTM B366 (smeedstukken). Veelvoorkomende legeringssoorten en chemische samenstellingen zijn als volgt:
| Hastelloy-kwaliteiten | UNS-nummer | chemische samenstelling van Hastelloy | Dichtheid van Hastelloy (g/cm³) | Smeltpunt van Hastelloy (℃) | Mechanische eigenschappen bij kamertemperatuur (vaste oplossingstoestand) (treksterkte, vloeigrens, hardheid) |
| Hastelloy C-276 | N10276 | Cr 14.5–16.5;Mo 15.0–17.0;W 3.0-4.5;Fe 4.0–7.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1320-1350 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;hardheid ≤210 HB |
| Hastelloy C-22 | N06022 | Cr 20.0–22.5;Mo 12.5–14.5;W 2.5-3.5;Fe 2.0–6.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.9 | 1300-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;hardheid ≤210 HB |
| Hastelloy C-2000 | N06200 | Cr 23.0–25.0;Mo 15.0–17.0;Cu 1.5–2.5;Fe ≤3.0;Co ≤2.5;C ≤0.01 | 8.95 | 1290-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥283 MPa;δ ≥40%;hardheid ≤210 HB |
| Hastelloy B-2 | N10665 | Cr ≤1.0;Mo 26.0–30.0;Fe 1.0–3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.2 | 1320-1340 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;hardheid ≤210 HB |
| Hastelloy B-3 | N10675 | Cr ≤1.0;Mo 27.0–32.0;Fe ≤3.0;Co ≤1.0;C ≤0.01 | 9.1 | 1310-1330 | σb ≥690 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥40%;hardheid ≤210 HB |
| Hastelloy G-30 | N06030 | Cr 28.0–31.0;Mo 4.0–6.0;W 1.5-4.0;Fe 13.0–17.0;Co ≤5.0;C ≤0.015 | 8.8 | 1260-1300 | σb ≥655 MPa;σ0.2 ≥276 MPa;δ ≥30%;hardheid ≤200 HB |
| Hastelloy X | N06002 | Cr 20.5–23.0;Mo 8.0–10.0;W 0.5-2.0;Fe 17.0–20.0;Co 1.0–2.5;C ≤0.10 | 8.2 | 1290-1320 | σb ≥700 MPa; σ0.2 ≥300 MPa; δ ≥30%; hardheid ≤220 HB |
Hoe kan ik Hastelloy bewerken?
Hastelloy CNC-bewerking
CNC-bewerking van Hastelloy omvat CNC-frezen en CNC-draaien. Omdat de werkverhardingssnelheid van Hastelloy 3 tot 5 keer hoger is dan die van gewoon koolstofstaal, moet het snijprincipe worden gevolgd: "lage snijsnelheid, hoge voeding en scherpe gereedschappen."
Gereedschapskeuze: Voorbewerken: hardmetalen gereedschappen of gereedschappen van kubisch boornitride (CBN);
Nabewerking: Gereedschap van polykristallijn diamant (PCD) om slijtage van het gereedschap te voorkomen die leidt tot overmatige ruwheid van het werkstukoppervlak.
Bewerkingsparameters: Voedingssnelheid: 0.2–0.5 mm/omwenteling. Een hogere voedingssnelheid verkort de wrijvingstijd tussen het gereedschap en het werkstuk, waardoor de dikte van de koudvervormde laag afneemt;
Snijdiepte: ≥2 mm. De koudvervormde laag moet in één keer worden doorgesneden om nabewerking te voorkomen.
Tijdens het bewerken wordt een snijvloeistof voor extreme druk (met zwavel- en fosforadditieven) gebruikt met een debiet van ≥20 l/min om voldoende koeling van de snijzone te garanderen en overmatige temperatuurstijging van het werkstuk te voorkomen, wat zou leiden tot prestatievermindering.
Hastelloy-gieten
Hastelloy-gietwerk, met zijn hoge gehalte aan elementen zoals chroom, molybdeen en wolfraam, resulteert in gietstukken met een slechte vloeibaarheid, waardoor ze gevoelig zijn voor segregatie en warmscheuren. Daarom zijn gespecialiseerde gietprocessen nodig: precisiegieten (verlorenwasgieten).
Dit is het meest gebruikte gietproces voor Hastelloy, geschikt voor het produceren van gietstukken met complexe vormen en hoge precisie-eisen (bijv. pomphuizen, kleppen, waaiers en interne onderdelen van chemische reactoren).
Belangrijkste procespunten: Er wordt een keramische mal gebruikt (bestand tegen hoge temperaturen en corrosie door gesmolten metaal). De mal moet op hoge temperaturen (≥1000℃) worden gebakken om resterend vocht en organisch materiaal te verwijderen.
Een vacuüminductieoven wordt gebruikt voor het smelten om oxidatie en verlies van legeringselementen te voorkomen. Om de vloeibaarheid te verbeteren, moet de giettemperatuur 50-80 °C hoger zijn dan het smeltpunt van de legering (bijvoorbeeld, de giettemperatuur voor de C-276-legering is ongeveer 1400-1430 °C).
Het gietstuk moet samen met de vorm langzaam afkoelen om interne spanningen en het risico op warmtescheuren te verminderen.
Hastelloy-smeedwerk
Verwarmingsspecificaties
Voorverwarmingstemperatuur: 600–800℃, houdtijd geregeld op 2–3 min/mm afhankelijk van de werkstukdikte, om directe verhitting op hoge temperatuur te vermijden die tot oppervlakteoxidatie kan leiden.
Aanvangstemperatuur voor het smeden: 1100–1180℃ (iets verschillend voor verschillende kwaliteiten, bijvoorbeeld 1150℃ voor C-276, 1180℃ voor B-3).
De uiteindelijke smeedtemperatuur moet ≥900℃ zijn. Smeden bij lage temperaturen is ten strengste verboden om korrelbreuk of scheuren te voorkomen; na het smeden is snelle luchtkoeling vereist om de vorming van broze fasen te voorkomen.
Deformatiecontrole
De vervorming per stap bedraagt 15%–25%, waarbij grote vervormingen die tot plaatselijke oververhitting kunnen leiden, worden vermeden. Bij meerstaps smeden is herverhitting noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de temperatuur van elke stap binnen het procesbereik blijft.
Toepasselijke norm: ASTM B564 (Algemene norm voor nikkellegeringssmeedstukken)
Hastelloy-stempelen
Hastelloy-legeringen kunnen worden gestanst, maar vanwege hun sterke neiging tot koudvervorming, slechte warmtegeleiding en smalle plasticiteitsbereik vereist het stansproces specifieke aanpassingen:
1. Voordat het werkstuk gestanst wordt, moet het een oplossingswarmtebehandeling ondergaan, gevolgd door snelle afkoeling in water om voorverharding te verwijderen, broze fasen op te lossen en de plasticiteit van het materiaal te herstellen.
2. Matrijsmateriaal: Bij voorkeur gecementeerd hardmetaal (YG15/YG20) of snelstaal (W18Cr4V). Het oppervlak moet gepolijst zijn tot Ra≤0.2 μm om de slijtvastheid en de ontvormingseigenschappen te verbeteren.
3. De maximale vervorming van Hastelloy-legeringen is veel lager dan die van koolstofstaal. Bij ondiep trekken moet de vervorming ≤10% per slag zijn. Diep trekken vereist meerdere slagen, en elke slag moet worden gevolgd door een nieuwe oplossingswarmtebehandeling om werkverharding te voorkomen.
Stellietlassen
Stellietlassen verwijst naar het proces waarbij Stelliet 6, Stelliet 12, Stelliet 21 en andere materialen op een Inconel 625-substraat worden verbonden met behulp van plasmatransferbooglassen of lasercladding. Het wordt voornamelijk gebruikt in de olie- en gasindustrie voor kleppen, klepzittingen en afdichtingsvlakken van klepschijven, evenals in de boorindustrie voor slijtvaste lagen op boorkoppen. Dit verlaagt de productiekosten voor deze edele metalen aanzienlijk.
Productieproces van Hastelloy-materiaal
Precionn is een veelzijdig productiebedrijf voor superlegeringen dat onderzoek en ontwikkeling, smelten, smeden, warmtebehandeling, koudvervorming en de verwerking van eindproducten van Hastelloy-materialen integreert.
smelten
Ons bedrijf beschikt over een 50T elektrische smeltoven, een LF-raffinageoven, een VOD-oven en een VD-oven.
smeden
Ons bedrijf beschikt over een 5000T smeedmachine, waarmee Inconel 625 staven en platen van verschillende diameters kunnen worden gevormd.
warmtebehandeling
De belangrijkste doelstellingen van de warmtebehandeling van Hastelloy zijn het verlichten van spanningen, het oplossen van broze fasen en het herstellen van de corrosiebestendigheid. De oplossingsbehandeling vindt plaats bij temperaturen tussen 1100 en 1150 °C, waarbij gebruik wordt gemaakt van snelle waterkoeling.
Warm rollen
Hastelloy kan warmgewalst worden tot platen, staven, profielen of buizen van diverse specificaties.
Foutdetectie
Hastelloy-legeringen worden veelvuldig gebruikt in kritische industrieën zoals de petrochemische industrie. Na de productie van het materiaal voeren we, naast de gebruikelijke samenstellingsanalyse met een spectrometer, ook een interne defectdetectie uit om te garanderen dat het product scheurvrij is en voldoet aan de veiligheidseisen voor de productie.
Waarom kiezen voor Precionn voor Hastelloy-onderdelen?
Uitstekende productiemogelijkheden
Het complete productieproces, van de productie van grondstoffen en CNC-bewerking tot de inspectie en verzending van het eindproduct, kan met een hoge kwaliteit worden voltooid.
preferentiële materiaalkosten
Precionn beschikt over volledige capaciteiten voor materiaalverwerking en kan zelfstandig processen uitvoeren, zoals smelten, smeden, warmtebehandeling, warmwalsen en inspectie van het eindproduct.
Hoogwaardig kwaliteitsmanagement
- Systeemcertificaat: ISO 9001, IS013485, AS9100D, IATF16949
- Alle materialen moeten spectrometertests en fysieke eigenschappentests ondergaan om te garanderen dat ze voldoen aan de eisen voor chemische samenstelling en fysieke eigenschappen.
- Alle gesmede onderdelen en gelaste materialen worden op fouten gecontroleerd om te garanderen dat er geen interne scheuren in de materialen en producten zitten.
Maatwerkoplossingen
- We beschikken over uitstekende mogelijkheden voor stempelproductie en kunnen dunne Hastelloy-onderdelen op maat maken.
- We beschikken over uitstekende CNC-bewerkingsmogelijkheden en kunnen Hastelloy-kleppen en -flenzen op maat maken.
- We hebben ruime ervaring met het lassen van supermaterialen en kunnen het lassen van Hastelloy-ventielpoorten en bekledingslassen op maat maken om aan specifieke eisen te voldoen.
Toepassingsgebieden van Hastelloy
chemische industrie
Hastelloy-legeringen worden veel gebruikt in de chemische industrie, met name bij de fabricage van reactoren, leidingen, kleppen en andere apparatuur, waar ze bestand zijn tegen zeer corrosieve chemicaliën zoals chloriden, zwavelzuur en ammoniak.
Ze worden bijvoorbeeld gebruikt bij de fabricage van corrosiebestendige reactoren en apparatuur om schade door chemische corrosie te voorkomen.
OLIE & GAS
Vanwege hun hoge temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid worden Hastelloy-legeringen veelvuldig gebruikt in apparatuur voor de winning, verwerking en het transport van olie en gas.
Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in corrosiebestendige pijpleidingen, pompen en kleppen bij diepzeeboringen en in olieraffinaderijen.
Scheepsbouwkunde
In maritieme omgevingen zijn Hastelloy-legeringen bestand tegen corrosie door zeewater en worden ze veelvuldig gebruikt bij de fabricage van offshoreplatforms, onderzeese pijpleidingen en andere maritieme apparatuur.
Denk bijvoorbeeld aan structurele componenten van offshore boorplatformen en corrosiebestendige onderdelen voor schepen.
voedselverwerkende industrie
Hastelloy-legeringen zijn vanwege hun hoge hygiëne- en corrosiebestendigheid geschikt voor gebruik in de voedselverwerking, farmaceutische productie en de fabricage van medische apparatuur.
Voorbeelden hiervan zijn: apparatuur voor voedselverwerking, farmaceutische verpakkingen, leidingen en containers.
LUCHT- EN RUIMTEVAART
De hoge-temperatuureigenschappen van Hastelloy maken het een ideaal materiaal voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, met name in omgevingen met hoge temperaturen en corrosieve omstandigheden. Het wordt gebruikt voor de productie van motoronderdelen, warmtewisselaars en andere constructies die bestand zijn tegen hoge temperaturen.
Voorbeelden zijn: raketmotoren, straalmotoren, enz.
kernenergie-industrie
Hastelloy-legeringen zijn bestand tegen hoge temperaturen, hoge drukken en straling, waardoor ze van cruciaal belang zijn in de kernenergie-industrie, met name in kritische componenten zoals reactorkoelsystemen en de bekleding van brandstofstaven.
Voorbeelden hiervan zijn warmtewisselaars en koelleidingen in kerncentrales.
Veelgestelde vragen over Hastelloy
Voor Hastelloy-legeringen kunnen we materiaal- en mechanische eigenschappenrapporten leveren voor verschillende processen, die voldoen aan internationaal erkende normen voor nikkelgebaseerde legeringen zoals ASTM B575 (plaat/strip), ASTM B622 (naadloze buis) en ASTM B366 (smeedstukken).
Veelgebruikte Hastelloy-legeringssoorten zijn onder andere: Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy B-2, Hastelloy B-3, Hastelloy G-30 en Hastelloy X.
Omdat Hastelloy 3 tot 5 keer harder wordt dan gewoon staal, moeten geschikte snijgereedschappen worden gekozen voor de bewerking. Voorbewerken: hardmetalen gereedschappen (K-klasse, zoals YG8) of kubisch boornitride (CBN) gereedschappen; Nabewerken: polykristallijne diamant (PCD) gereedschappen. Vermijd gereedschapslijtage, aangezien dit kan leiden tot een te ruwe oppervlakte van het werkstuk.
Als de materialen geen aanpassing behoeven, bedraagt de snelste productietijd voor een prototype doorgaans drie dagen. Als de materialen speciale aanpassingen behoeven, bedraagt de productietijd voor een prototype doorgaans tien dagen.