Placa Hastelloy C276, C22 ou 625: Qual placa de liga de níquel você realmente precisa?

Placa Hastelloy C276, C22 ou 625sente-se no mesmo rack do armazém. Eles parecem idênticos - mesma área de 2.000 × 6.000 mm, mesmo acabamento de usinagem 2B-ish, mesmo número de calor estampado. Se você entregar a um comprador os certificados do moinho e perguntar qual deles colocar no recipiente, a maioria escolherá pelo conteúdo de molibdênio e seguirá em frente.

Esse atalho é como os projetos acabam com a placa errada.

Aqui está um número que interrompe a conversa. No Método A ASTM G28 - fervendo 50% de ácido sulfúrico com sulfato férrico - uma placa C276 típica relata 6 a 9 mm/ano. Uma placa C22 da mesma família relata 0,6 a 1,5 mm/ano. Leia isso como um scorecard e o C276 parecerá dez vezes pior.

Não é. G28A é um teste oxidante. Ele foi projetado para capturar ataques intergranulares em uma solução oxidante, e C276 é o único grau deste grupo que nunca foi construído para condições oxidantes. O teste está fazendo exatamente o que deveria. O que importa é se você está lendo umpropriedade materialou umtela de aprovação/reprovação. Quase todas as páginas de fornecedores os tratam como a mesma coisa.

Química e propriedades do moinho das três placas

Três coisas caem imediatamente dessa mesa.

A propagação do molibdênio é superior a dois para um.C276 carrega 15–17%, C22 12.5–14,5%, 625 apenas 8–10%. O molibdênio é o que confere à liga de níquel resistência aos ácidos redutores - clorídrico, sulfúrico diluído e fosfórico em condições redutoras. Uma placa com 16% de Mo se comporta de maneira muito diferente de uma com 9% em um fluxo contendo HCl-e nenhuma quantidade de tratamento de superfície altera isso.

O cromo corre na direção oposta.C22 tem mais (20–22,5%), 625 em seguida (20–23%), C276 tem menos (14,5–16,5%). O cromo constrói a película passiva que resiste ao ataque oxidante - oxigênio dissolvido, íons férricos, ácido nítrico, cloro, hipoclorito. Uma placa com baixo teor de Cr em um fluxo de cloreto fortemente oxidante não tem nada com que reconstruir o filme.

625 é um animal diferente usando roupas semelhantes.Tem 8–10% de Mo e 20–23% de Cr, o que é respeitável, mas também contém 3,15–4,15% de nióbio e é ligado para maior-resistência a altas temperaturas do que para máxima resistência a ácidos. Sua resistência mínima à tração de 827 MPa contra 690 MPa para os dois Hastelloys é a indicação - de que esta placa foi projetada para serviço estrutural em temperatura, com resistência à corrosão como um forte secundário. Especifique-a para uma aplicação estrutural de 400 graus e esta é a placa certa. Especifique-o como um substituto para C276 em uma corrente fria de HCl porque "ambos são ligas de níquel" e você o substituirá.

Taxa de corrosão em condensado-de gás misto simulado, 168 h (mm/ano, com mpy entre parênteses)

Leia as duas linhas uma contra a outra. Em umlimparmistura ácida oxidante, C22 lidera por uma ordem de grandeza - 0.05 contra 0,51 mm/ano para C276 - exatamente o que a diferença de cromo prevê. Adicione cloretos e sólidos de cinzas volantes abrasivas e os dois Hastelloys convergem para 1,07 e 1,27 mm/ano, enquanto 625 cai para 3,20.

Essa é toda a lógica de seleção em duas linhas:quanto mais limpo e oxidante o fluxo, mais compensa o prêmio C22; quanto mais sujo e mais carregado-de cloreto ele fica, mais o conteúdo de molibdênio C276 compensa e mais 625 fica para trás.

O lado do pite vale mais um conjunto de números, porque explica por que os projetos de cloreto frequentemente vão para C22 em vez de C276. A temperatura crítica da fenda de acordo com ASTM G48 Método D, em 6% FeCl₃ + 1% HCl, é aproximadamente:

Uma diferença de 25 graus entre C276 e C22 não é uma diferença incremental. Em uma fenda estagnada contendo cloreto-a 60-70 graus, uma placa está operando acima de seu limite e a outra está confortavelmente dentro. Quando uma placa é usada para juntas vedadas, soldas sobrepostas ou áreas de{8}depósito, essa margem é o fator decisivo.

Formulário de fornecimento e especificação por série

Duas notas práticas sobre essa mesa.

A disponibilidade de espessura não é a restrição - da rota do moinho.Todos os três são laminados em faixas de medição comparáveis, mas a base de fornecimento diminui à medida que você aumenta em espessura e diminui em quantidade de pedido. Acima de cerca de 60 mm, os prazos de entrega para todos os três aumentam e o número de laminadores qualificados cai drasticamente. Para um casco de navio onde o projeto exige uma fina camada molhada sobre um suporte estrutural, a placa colada-laminada é a forma que realmente é comprada, e a escolha da classe é expressa como "C276 clad, 3 mm on SA-516 Gr.70" em vez de uma chamada de placa sólida.

Os graus 1 e 2 são importantes para 625 e raramente para os Hastelloys.625 é fornecido como Grau 1 (recozido, 827 MPa min) e Grau 2 (solução recozida + trabalhado a frio, 1034 MPa min). O grau 2 compra resistência ao custo da ductilidade e é uma forma estrutural, não uma forma de corrosão. Se uma especificação solicitar placa Grau 2 em um serviço corrosivo úmido, vale a pena questionar o raciocínio antes de fazer o pedido.

Comportamento de fabricação que decide a placa que você pede

Duas placas com desempenho idêntico em um teste de cupom podem se comportar de maneira muito diferente em uma oficina de fabricação, e isso é uma parte real da seleção do produto, e não uma reflexão tardia.

C276 precisa de baixa entrada de calor.A temperatura entre passes deve ficar abaixo de cerca de 90 graus, com cordões de longarina e entrada de calor controlada. A faixa de 375 a 875 graus é onde as fases sigma e mu precipitam e puxam o molibdênio para fora da matriz, e uma solda que permanece lá por muito tempo irá mostrá-la como um ataque de linha de faca mais tarde. O recozimento por solução a 1121 graus com uma rápida têmpera em água é a rota de recuperação se o material tiver sido super-exposto - e não um alívio de tensão a 650 graus, o que tornaria a situação pior.

C22 é a placa mais tolerante para soldar.O cromo mais alto e o molibdênio mais baixo proporcionam uma tolerância mais ampla às variações de entrada de calor, razão pela qual é frequentemente escolhido em projetos onde a qualidade da soldagem no local é o risco, e não o ambiente de corrosão. ERNiCrMo-10 é o preenchimento correspondente.

625 tolera melhor o calor dos três e precisa de enchimento diferente.O ERNiCrMo-3 e o nióbio no metal de solda o estabilizam contra a sensibilização, e é por isso que o 625 é a escolha padrão para revestimento de solda em aço carbono, onde o revestimento sofrerá ciclagem térmica.

Perguntas frequentes

Se o C276 tem mais molibdênio, por que o C22 apresenta taxas de corrosão mais baixas em alguns testes?

Porque esses testes executam uma solução oxidante. O Método A ASTM G28 usa sulfato férrico, que é um oxidante; o cromo, e não o molibdênio, é o que resiste a isso. C22 tem 20–22,5% Cr contra 14,5–16,5% do C276, portanto, lidera em meios oxidantes. Coloque ambas as placas em um ácido redutor com cloreto e a classificação inverte - G28 Método B mostra C276 em 1,4–1,5 mm/ano contra C22 em aproximadamente 0,2–0,5, e os dados de condensado de gás- misto mostram C276 liderando onde cloretos e sólidos estão presentes.

Posso usar placa 625 onde a especificação diz C276?

Somente se o fluxo for oxidante ou a carga for estrutural na temperatura . 625 tem 8–10% de Mo contra 15–17% do C276, e no teste de ácido misto Método B ele se dissolve a uma taxa que torna o teste inutilizável - acima de 89 mm/ano. É uma placa excelente para resistência a altas-temperaturas, resistência à oxidação e revestimento de solda, e um substituto pobre em uma corrente redutora de cloreto.

Qual é a maior espessura de chapa que posso encomendar realisticamente nessas classes?

Todos os três rolam para aproximadamente 100 mm no Hastelloys e 80 mm no 625, mas a disponibilidade prática cai drasticamente acima de 60 mm e a lista de laminadores qualificados diminui. Para trabalhos de seção espessa, a resposta usual é placa revestida - uma fina camada de liga sobre suporte de aço carbono - que é fornecida de acordo com ASTM B898 e é a forma a partir da qual a maioria dos grandes navios são realmente construídos.

Preciso de um relatório de teste de corrosão com cada placa?

Não como prática rotineira. O que um pedido de placa deve conter é a análise química do calor e o certificado mecânico de acordo com a norma do produto, além do relatório de exame de aderência se for placa cladeada. Testes de corrosão como o G28 são testes de qualificação e de triagem na produção da fábrica e normalmente são fornecidos mediante solicitação e não por calor.

Enviando uma consulta de placa? Informe-nos a classe, espessura, padrão e quantidade - ou envie as condições do serviço e lhe diremos qual das três placas realmente cabe, inclusive aquelas onde a opção mais barata é a correta. Placa C276, C22 e 625, folheada e maciça, em ASTM B575, B443 e B898.

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