Услуги по механической обработке сплава Hastelloy
Хастеллой — это коррозионностойкий сплав на основе никеля, используемый преимущественно в средах с сильной коррозией и сложным химическим составом.
- Идеальный процесс производства материалов
- Высококонкурентные цены на материалы
- Более 15 лет опыта в обработке коррозионностойких сплавов.
- Быстрая доставка
Что такое Хастеллой?
Сплавы Hastelloy — это никелевые материалы с высоким содержанием хрома (Cr), молибдена (Mo), вольфрама (W) и меди (Cu), которые образуют плотную пассивирующую пленку и повышают коррозионную стойкость основного материала. Они способны выдерживать различные агрессивные среды, включая окисляющие кислоты, восстанавливающие кислоты, солевые растворы, хлорированные среды и высокотемпературные пары. Они обладают хорошей свариваемостью и формуемостью, но некоторые марки с высоким содержанием молибдена (например, серия B) трудно поддаются механической обработке и требуют использования твердосплавных режущих инструментов.
Распространенные марки сплавов и химический состав хастеллоя
Сплавы Hastelloy соответствуют международно признанным стандартам: ASTM B575 (плиты/полосы), ASTM B622 (бесшовные трубы) и ASTM B366 (поковки). Наиболее распространенные марки сплавов и их химический состав следующие:
| Марки Хастеллоя | номер УНС | Химический состав хастеллоя | Плотность хастеллоя (г/см³) | Температура плавления хастеллоя (°C) | Механические свойства при комнатной температуре (в состоянии твердого раствора) (предел прочности на растяжение, предел текучести, твердость) |
| Hastelloy C-276 | N10276 | Cr 14.5–16.5;Mo 15.0–17.0;Вт 3.0–4.5;Fe 4.0–7.0;Co ≤2.5;С ≤0.01 | 8.9 | 1320-1350 | σb ≥690 МПа;σ0.2 ≥283 МПа;δ ≥40%;твердость ≤210 HB |
| Hastelloy C-22 | N06022 | Cr 20.0–22.5;Mo 12.5–14.5;Вт 2.5–3.5;Fe 2.0–6.0;Co ≤2.5;С ≤0.01 | 8.9 | 1300-1340 | σb ≥690 МПа;σ0.2 ≥283 МПа;δ ≥40%;твердость ≤210 HB |
| Hastelloy C-2000 | N06200 | Cr 23.0–25.0;Mo 15.0–17.0;Медь 1.5–2.5;Fe ≤3.0;Co ≤2.5;С ≤0.01 | 8.95 | 1290-1330 | σb ≥690 МПа;σ0.2 ≥283 МПа;δ ≥40%;твердость ≤210 HB |
| Хастеллой B-2 | N10665 | Cr ≤1.0;Mo 26.0–30.0;Fe 1.0–3.0;Co ≤1.0;С ≤0.01 | 9.2 | 1320-1340 | σb ≥690 МПа;σ0.2 ≥276 МПа;δ ≥40%;твердость ≤210 HB |
| Хастеллой B-3 | N10675 | Cr ≤1.0;Mo 27.0–32.0;Fe ≤3.0;Co ≤1.0;С ≤0.01 | 9.1 | 1310-1330 | σb ≥690 МПа;σ0.2 ≥276 МПа;δ ≥40%;твердость ≤210 HB |
| Хастеллой G-30 | N06030 | Cr 28.0–31.0;Mo 4.0–6.0;Вт 1.5–4.0;Fe 13.0–17.0;Co ≤5.0;С ≤0.015 | 8.8 | 1260-1300 | σb ≥655 МПа;σ0.2 ≥276 МПа;δ ≥30%;твердость ≤200 HB |
| Хастеллой X | N06002 | Cr 20.5–23.0;Mo 8.0–10.0;Вт 0.5–2.0;Fe 17.0–20.0;Со 1.0–2.5;С ≤0.10 | 8.2 | 1290-1320 | σb ≥700 МПа; σ0.2 ≥300 МПа; δ ≥30%; твердость ≤220 HB |
Как обрабатывать сплав Hastelloy?
Обработка на станках с ЧПУ сплава Hastelloy
Обработка сплава Hastelloy на станках с ЧПУ включает фрезерование и токарную обработку на станках с ЧПУ. Поскольку степень упрочнения сплава Hastelloy в 3–5 раз выше, чем у обычной углеродистой стали, необходимо придерживаться принципа резания: «низкая скорость резания, высокая скорость подачи и острые инструменты».
Выбор инструмента: Черновая обработка: твердосплавные инструменты или инструменты из кубического нитрида бора (CBN);
Финишная обработка: Инструменты из поликристаллического алмаза (PCD) для предотвращения износа инструмента, приводящего к чрезмерной шероховатости поверхности заготовки.
Параметры обработки: Скорость подачи: 0.2–0.5 мм/об. Увеличение скорости подачи уменьшает время трения между инструментом и заготовкой, снижая толщину упрочненного слоя;
Глубина резания: ≥2 мм. Упрочненный слой необходимо прорезать за один проход, чтобы избежать вторичной резки.
В процессе обработки используется смазочно-охлаждающая жидкость (содержащая добавки серы и фосфора) с расходом ≥20 л/мин для обеспечения достаточного охлаждения зоны резания и предотвращения чрезмерного повышения температуры заготовки, приводящего к ухудшению характеристик.
Литье из сплава Хастеллой
Литье из сплава Hastelloy, из-за высокого содержания таких элементов, как хром, молибден и вольфрам, приводит к получению отливок с плохой текучестью, что делает их склонными к сегрегации и горячему растрескиванию. Поэтому требуются специализированные процессы литья: литье по выплавляемым моделям (литье по восковым моделям).
Это наиболее распространенный процесс литья для сплава Hastelloy, подходящий для производства отливок сложной формы и с высокими требованиями к точности (например, корпуса насосов, клапаны, рабочие колеса и внутренние детали химических реакторов).
Основные этапы процесса: Используется керамическая форма (устойчивая к высоким температурам и коррозии расплавленного металла). Форма должна быть обожжена при высоких температурах (≥1000℃) для удаления остаточной влаги и органических веществ.
Для плавки используется вакуумная индукционная печь, чтобы избежать окисления и потери легирующих элементов. Для улучшения текучести температура заливки должна быть на 50–80℃ выше температуры плавления сплава (например, температура заливки сплава C-276 составляет приблизительно 1400–1430℃).
Для снижения внутренних напряжений и риска образования горячих трещин отливку необходимо охлаждать медленно вместе с оболочкой формы.
ковка Хастеллоя
Технические характеристики нагрева
Температура предварительного нагрева: 600–800℃, время выдержки регулируется в пределах 2–3 мин/мм в зависимости от толщины заготовки, избегая прямого высокотемпературного нагрева, который может привести к окислению поверхности.
Начальная температура ковки: 1100–1180℃ (незначительно отличается для разных марок стали, например, 1150℃ для C-276, 1180℃ для B-3).
Температура окончательной ковки: ≥900℃. Низкотемпературная ковка строго запрещена во избежание разрушения зерен или растрескивания; после окончательной ковки необходимо быстрое охлаждение на воздухе для предотвращения образования хрупкой фазы.
Контроль деформации
Величина деформации за один проход: 15–25%, избегая больших деформаций, которые могут привести к локальному перегреву; для многопроходной ковки требуется повторный нагрев, чтобы температура каждого прохода оставалась в пределах допустимого диапазона.
Применимый стандарт: ASTM B564 (Общий стандарт для кованых изделий из никелевых сплавов)
Штамповка Hastelloy
Сплавы Hastelloy поддаются штамповке, но из-за их сильной склонности к упрочнению при деформации, низкой теплопроводности и узкого диапазона пластичности процесс штамповки требует специальных настроек:
1. Перед штамповкой заготовка должна пройти термическую обработку раствором с последующим быстрым охлаждением водой для устранения упрочнения предварительной обработки, растворения хрупких фаз и восстановления пластичности материала.
2. Материал матрицы: предпочтительно использовать твердый сплав (YG15/YG20) или быстрорежущую сталь (W18Cr4V). Поверхность должна быть отполирована до Ra≤0.2 мкм для улучшения износостойкости и свойств извлечения из формы.
3. Максимальная деформация сплавов Hastelloy значительно ниже, чем у углеродистой стали. Деформация при малой вытяжке должна составлять ≤10% за один ход. Глубокая вытяжка требует нескольких ходов, и каждый ход должен сопровождаться новой термической обработкой для устранения упрочнения.
Сварка стеллита
Наплавка стеллита представляет собой процесс соединения стеллита 6, стеллита 12, стеллита 21 и других материалов с основой из сплава Inconel 625 с помощью плазменно-дуговой или лазерной наплавки. Этот метод применяется в основном в нефтегазовой промышленности для изготовления клапанов, седел клапанов и уплотнительных поверхностей дисков клапанов, а также в буровой промышленности для нанесения износостойких покрытий на буровые долота. Это значительно снижает стоимость производства этих драгоценных металлов.
Технологический процесс производства материала Hastelloy.
Precionn — это многопрофильная компания по производству суперсплавов, объединяющая исследования и разработки, плавку, ковку, термообработку, холодную формовку и обработку готовой продукции из сплава Hastelloy.
выплавка
На нашем предприятии имеется плавильная электропечь 50Т, рафинировочная печь LF, печь VOD и печь VD.
ковка
На нашем предприятии имеется ковочный пресс усилием 5000 тонн, который позволяет формовать прутки и пластины из сплава Инконель 625 различных диаметров.
Термическая обработка
Основные цели термообработки сплава Hastelloy — снятие напряжений, растворение хрупких фаз и восстановление коррозионной стойкости. Температура обработки раствором в основном находится в диапазоне от 1100 до 1150 °C, используется быстрое водяное охлаждение.
Горячая прокатка
Сплав Hastelloy может быть подвергнут горячей прокатке в виде плит, прутков, профилей или труб различных характеристик.
Дефектоскопия
Сплавы Hastelloy широко используются в ответственных отраслях промышленности, таких как нефтехимия. После изготовления материала, помимо стандартного анализа состава с помощью спектрометра, мы также проводим внутренний дефектоскопический контроль, чтобы гарантировать отсутствие трещин в изделии и соответствие требованиям безопасности производства.
Почему стоит выбрать Precionn для деталей из сплава Hastelloy?
Отличные производственные возможности
Полный производственный процесс, от добычи сырья, обработки на станках с ЧПУ до проверки и отгрузки готовой продукции, может быть выполнен с высоким качеством.
льготные материальные затраты
Компания Precionn обладает полным спектром возможностей по производству материалов и способна самостоятельно выполнять процессы плавки, ковки, термообработки, горячей прокатки и проверки готовой продукции.
Высококачественное управление качеством
- Сертификат системы: ISO 9001，IS013485，AS9100D，IATF16949
- Все материалы должны пройти спектрометрические испытания и испытания физических свойств, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям по химическому составу и физическим свойствам.
- Все кованые детали и сварные материалы проходят дефектоскопию, чтобы гарантировать отсутствие внутренних трещин в материалах и изделиях.
Индивидуальные решения
- Мы обладаем превосходными возможностями для штамповки и можем изготавливать на заказ тонкие детали из сплава Hastelloy.
- Мы обладаем превосходными возможностями для обработки на станках с ЧПУ и можем изготавливать на заказ клапаны и фланцы из сплава Hastelloy.
- Мы обладаем обширным опытом в сварке сверхпрочных материалов и можем выполнить сварку клапанных портов из сплава Hastelloy, а также сварку облицовочных материалов в соответствии с конкретными требованиями.
Применение продукции Hastelloy в промышленности
химическая промышленность
Сплавы Hastelloy широко используются в химической промышленности, особенно при производстве реакторов, труб, клапанов и другого оборудования, где они способны выдерживать воздействие высококоррозионных химических веществ, таких как хлориды, серная кислота и аммиак.
Например, они используются при производстве коррозионностойких реакторов и оборудования для предотвращения повреждений от химической коррозии.
Нефть и Газ
Благодаря высокой термостойкости и коррозионной стойкости сплавы Hastelloy широко используются в оборудовании для добычи, переработки и транспортировки нефти и газа.
Например, они используются в коррозионностойких трубопроводах, насосах и клапанах при глубоководном бурении и на нефтеперерабатывающих заводах.
Морская техника
В морской среде сплавы Hastelloy устойчивы к коррозии в морской воде и широко используются при производстве морских платформ, подводных трубопроводов и другого морского оборудования.
Например, конструктивные элементы морских буровых платформ и коррозионностойкие детали для судов.
пищевая промышленность
Благодаря высокой гигиеничности и коррозионной стойкости, сплавы Hastelloy подходят для использования в пищевой промышленности, фармацевтическом производстве и изготовлении медицинского оборудования.
Примерами могут служить: оборудование для пищевой промышленности, фармацевтическая тара, трубы и контейнеры.
Аэрокосмическая индустрия
Высокотемпературные свойства сплава Hastelloy делают его идеальным материалом для аэрокосмической промышленности, особенно в условиях высоких температур и агрессивных сред. Он используется для изготовления компонентов двигателей, теплообменников и других высокотемпературных конструкций.
Примерами могут служить: ракетные двигатели, реактивные двигатели и т. д.
атомная энергетика
Сплавы Hastelloy способны выдерживать высокие температуры, высокое давление и радиационное воздействие, что делает их крайне важными в атомной энергетике, особенно в таких критически важных компонентах, как системы охлаждения реакторов и оболочки топливных стержней.
Примерами могут служить теплообменники и охлаждающие трубы на атомных электростанциях.
Часто задаваемые вопросы о сплаве Hastelloy
Для сплавов Hastelloy мы можем предоставить отчеты о материальных и механических свойствах для различных технологических процессов, соответствующие международно признанным стандартам для никелевых сплавов, таким как ASTM B575 (плиты/полосы), ASTM B622 (бесшовные трубы) и ASTM B366 (поковки).
К наиболее распространенным маркам сплавов Hastelloy относятся: Hastelloy C-276, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy B-2, Hastelloy B-3, Hastelloy G-30 и Hastelloy X.
Поскольку степень упрочнения стали Hastelloy в 3-5 раз выше, чем у обычной стали, для обработки необходимо выбирать соответствующие режущие инструменты. Черновая обработка: твердосплавные инструменты (класса K, например, YG8) или инструменты из кубического нитрида бора (CBN); чистовая обработка: инструменты из поликристаллического алмаза (PCD). Следует избегать износа инструмента, который может привести к чрезмерной шероховатости поверхности заготовки.
Если материалы не требуют адаптации, максимальное время изготовления прототипа обычно составляет три дня. Если материалы требуют особой адаптации, срок изготовления прототипа обычно составляет 10 дней.