ALLOY C-276, 2.4819, UNS N10276 - STOP NIKLU

ALLOY C-276, UNS N10276, 2.4819 - INACZEJ STOP HASTELLOY C-276, CRNIMO15-60-16, NIMO16CR15FE6W4 WEDŁUG ASTM B462 I ISO 9722

N10276, Alloy C-276, hastelloy c-276, CrNiMo 16-60-16, NiMo16Cr15Fe6W4 – opis

Stop C-276 (N10276), znany powszechnie pod nazwą handlową Hastelloy C-276, należy do rodziny stopów niklowo-chromowo-molibdenowych, gdzie głównym składnikiem jest nikiel. Jak inne stopy z tej rodziny, wykazuje niezwykłe własności żarowytrzymałe.

Historia i skład - Stop C-276 jest ulepszeniem stopu C (N30002) z wyraźnie obniżoną zawartością węgla i krzemu. Stop C był używany w przetwórstwie chemicznym przez wiele lat, jednak został zastąpiony ze względu na swoje wyraźne ograniczenia. Stop C musiał być przesycany, celem pozbycia się szkodliwych wydzieleń powstałych wskutek spawania w strefie wpływu ciepła. W środowiskach utleniających i zawierających chlor, stop ten był w stanie po spawaniu podatny na korozję międzykrystaliczną. Stop C-276 został zaprojektowany, by rozwiązać te problemy i może być spawany bez zwiększania ryzyka korozji międzykrystalicznej. Odporność na korozję jak i dalsze odmiany tego stopu są omówione w dalszych częściach tego artykułu.

Zastosowanie

Alloy C-276 jest wykorzystywany w przetwórstwie chemicznym, do produkcji masy celulozowej, w przetwórstwie odpadów przemysłowych i komunalnych i przy odzyskiwaniu kwaśnego gazu ziemnego.

Zastosowania obejmują wykładziny kominowe, kanały, przepustnice, płuczki, podgrzewacze gazu, wentylatory, obudowy wentylatorów, wymienniki ciepła, zbiorniki reakcyjne, parowniki i rurociągi przesyłowe.

N10276 - własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,9 g/cm³
• Współczynnik rozszerzalności liniowej: 11,2 *10^-6m/(m*K)
• Współczynnik przewodzenia ciepła: 9,8 W/(m*K)
• Ciepło właściwe: 427 J/(kg*K)
• Moduł sprężystości wzdłużnej: 205 GPa
• Oporność elektryczna: 1,3 μΩ*m
• Nadprzewodnik w temperaturze -73°C
• Moduł sprężystości poprzecznej: 79 GPa
• Temperatura topnienia: 2415-2500 °C

Własności mechaniczne dla N10276 / C-276 w stanie wyżarzonym (wyżarzanie rozpuszczające):

• Granica plastyczności: > 283 MPa
• Wytrzymałość na rozciąganie Rm: > 690 MPa
• Wydłużenie: > 40 %
• Twardość: 90 HRB

Średni współczynnik sprężystości w zależności od temperatury, pod naprężeniem:

• W temperaturze pokojowej: 205 GPa
• 204°C: 195 GPa
• 316°C: 188 GPa
• 427°C: 182 GPa
• 538°C: 176 GPa

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w zależności od temperatury:

• 24-93°C: 11,2 *10^-6m/(m*K)
• 24-205°C: 12,0 *10^-6m/(m*K)
• 24-315°C: 12,8 *10^-6m/(m*K)
• 24-425°C: 13,2 *10^-6m/(m*K)
• 24-540°C: 13,4 *10^-6m/(m*K)
• 24-650°C: 14,1 *10^-6m/(m*K)
• 24-760°C: 14,9 *10^-6m/(m*K)
• 24-870°C: 15,9 *10^-6m/(m*K)
• 24-925°C: 16,0 *10^-6m/(m*K)

Współczynnik przewodzenia ciepła w zależności od temperatury:

• -168°C: 7,2 W/(m*K)
• -73°C: 8,6 W/(m*K)
• -18°C: 9,4 W/(m*K)
• 38°C: 10,2 W/(m*K)
• 93°C: 11,1 W/(m*K)
• 205°C: 13,0 W/(m*K)
• 315°C: 15,0 W/(m*K)
• 425°C: 16,9 W/(m*K)
• 540°C: 19,0 W/(m*K)
• 650°C: 20,9 W/(m*K)
• 760°C: 23,0 W/(m*K)
• 870°C: 24,9 W/(m*K)
• 980°C: 26,7 W/(m*K)
• 1090°C: 28,2 W/(m*K)

Odporność na korozję

N10276 wykazuje wysoką odporność na agresywne media, w tym kwasy redukujące i utleniające, silnie utleniające neutralne i kwaśne chlorki, rozpuszczalniki, kwas mrówkowy i octowy, bezwodnik octowy, mokry chlor gazowy, podchloryny i roztwory chloru.

Odporność na korozję wobec wybranych korozyjnych mediów:

• Kwas solny HCl, 2%, wrzący: 1,09 mm/rok
• Kwas solny HCl, 3%, 66°C: <0,03 mm/rok
• Kwas solny HCl, 5%, 66°C: 0,13-0,51 mm/rok
• Kwas solny HCl, 10%, 66°C: 0,51 mm/rok
• Kwas solny HCl, 15%, 66°C: 0,7 mm/rok
• Kwas solny HCl, 15%, 93°C: 1,7 mm/rok
• Kwas solny HCl, 15%, 121°C: 6,4 mm/rok
• Kwas siarkowy H₂SO₄, 10%, wrzący: 0,51 mm/rok
• Kwas siarkowy H₂SO₄, 80%, 80°C: 0,58 mm/rok
• 10% H₂SO₄ + 2% HCl, wrzące: 3,51 mm/rok
• Kwas azotowy HNO₃, 10%, wrzący: 0,41 mm/rok
• Kwas fosforowy H₃PO₄, 30%, wrzący: <0,13 mm/rok
• Kwas fosforowy H₃PO₄, 85%, wrzący: 0,13-0,64 mm/rok
• Kwas octowy, 99%, wrzący: 0,0076 mm/rok
• Kwas mrówkowy, 88%, wrzący: 0,03 mm/rok
• Chlorek żelazowy, 10%, wrzący: 0,05 mm/rok

Korozja wżerowa N10276 wykazuje wysoką odporność na korozję wżerową w utleniających środowiskach chlorkowych. Krytyczna temperatura występowania wżerów w 6% roztworze FeCl₃3 w okresie 24h wynosi 60-65°C.

Korozja międzykrystaliczna - niska zawartość węgla i krzemu sprawia, że alloy C-276 jest mało podatny na korozję międzykrystaliczną. Oznacza to wolniejsze tempo powstawania wydzieleń, w porównaniu do stopów o wyższym stężeniu węgla i krzemu. Wydzielenia w stopie C-276 powstają po czasie około 30 razy dłuższym, niż w przypadku stopu C.

Kruchość wodorowa - stop C-276 jest odporny na odsiarczkowe pękanie naprężeniowe i korozyjne pękanie naprężeniowe w środowiskach kwaśnego gazu z siarkowodorem, dwutlenkiem węgla i chlorkami.

Ograniczenia - odporność na korozję tego stopu nie może osiągnąć najwyższych poziomów ze względu na powstawanie zawierających wolfram i molibden wydzieleń. Stop jest szczególnie podatny na tworzenie się fazy μ, gdy jest wystawiony na działanie temperatur w zakresie od 650 do 1095 °C.

Spawanie

Spawanie - stop C-276 należy do 43 grupy spawalniczej według ISO 15608. Jeśli chodzi o lutowanie mosiądzem, p-numer stopu wynosi 111, według ASME/AWS.

Wybór materiałów spawalniczych dla stopu C-276

• Elektrody otulone: ENiCrMo3
• Spoiwo: ERNiCrMo-4 aż do 10

Osłona azotowa jest ważna dla trwałości spawu. Odporność na korozję stopu Hastelloy C-276 w zależności od zastosowanej osłony przy spawaniu wynosi (70% roztwór fluorowodoru):

• W osłonie azotowej: 0,008 mm/rok
• W osłonie tlenowej: 0,94 mm/rok

Obróbka cieplna i plastyczna

Rekomendowane parametry obróbki cieplnej i plastycznej stopu C-276:

• Wyżarzanie rozpuszczające: 1107-1135 °C

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Odkuwki
• Druty
• Pręty
• Taśmy
• Blachy
• Płyty

Dalsze odmiany C-276 o nieco innym składzie chemicznym, własnościach i przeznaczeniu:

• N06455 / Alloy C-4 - ulepszona stabilność cieplna
• N06022 / Alloy C-22 - lepsza odporność na korozję miejscową wywołaną chlorkami i odsiarczkowe pękanie naprężeniowe
• N06059 / Alloy 59 - lepsza odporność na korozję
• C06200 / Alloy C-2000 - lepsza odporność na kwas siarkowy i korozyjne media redukujące