Paduan Hastelloy C-276 adalah paduan nikel kromium molibdenum yang mengandung tungsten, yang dianggap sebagai paduan tahan korosi karena kandungan karbon silikonnya yang sangat rendah.
Kinerja sebagian besar media korosif di atmosfer oksidasi dan reduksi.
Ini memiliki ketahanan terhadap korosi pitting, korosi celah, dan korosi tegangan. Kandungan Mo dan Cr yang tinggi membuat paduan tahan terhadap korosi ion klorida, dan elemen W semakin meningkatkan ketahanan korosi. Sementara itu, paduan Hastelloy C-276 adalah salah satu dari sedikit bahan yang tahan terhadap korosi dari gas klorin lembab, hipoklorit, dan larutan klorin dioksida, serta memiliki ketahanan korosi terhadap larutan klorida konsentrasi tinggi seperti besi klorida dan tembaga klorida. Cocok untuk berbagai konsentrasi larutan asam sulfat, ini adalah salah satu dari sedikit bahan yang dapat diterapkan pada larutan asam sulfat pekat panas.
Sifat fisik paduan Hastelloy C-276 adalah sebagai berikut:
Komposisi bahan: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co * -1Mn * -0.35V * -0.08Si * -0.01C * * mewakili margin yang besar
Standar eksekutif: UNS N10276, ASTM B575, ASME SB575, DIN/EN 2.4819
Kepadatan: 8.90g/cm3
Kinerja pengelasan paduan Hastelloy C-276 mirip dengan baja tahan karat austenitik biasa. Sebelum menggunakan metode pengelasan untuk mengelas C-276, langkah-langkah harus diambil untuk mengurangi ketahanan korosi las dan zona yang terkena panas, seperti las busur gas tungsten (GTAW), las busur logam gas (GMAW), terendam las busur atau metode pengelasan lainnya yang dapat mengurangi ketahanan korosi las dan zona yang terkena panas. Namun, metode pengelasan seperti las oxyacetylene yang dapat meningkatkan kandungan karbon atau kandungan silikon dari las material dan zona yang terpengaruh panas tidak sesuai [2].
Pemilihan bentuk sambungan las dapat mengacu pada pengalaman sukses dari ASME Boiler and Pressure Vessel Code untuk sambungan las paduan Hastelloy C-276.
Alur las mudah dikerjakan dengan mesin, tetapi pemesinan akan menghasilkan pengerasan kerja, sehingga perlu untuk memoles alur mesin sebelum pengelasan.
Kecepatan input panas yang sesuai harus digunakan selama pengelasan untuk mencegah timbulnya retakan termal.
Di sebagian besar lingkungan korosif, paduan Hastelloy C-276 dapat diterapkan dalam bentuk komponen yang dilas. Namun, di lingkungan yang sangat keras, material C-276 dan komponen pengelasan perlu menjalani perlakuan panas solusi untuk mencapai ketahanan korosi yang baik.
Pengelasan paduan Hastelloy C-276 dapat memilih untuk menggunakan dirinya sendiri sebagai bahan las atau logam pengisi. Jika komponen tertentu perlu ditambahkan ke lasan paduan Hastelloy C-276, seperti paduan berbasis nikel atau baja tahan karat lainnya, dan lasan ini akan terpapar ke lingkungan korosif, maka batang las atau kawat yang digunakan untuk pengelasan harus memiliki sifat yang setara dengan logam dasar.
Perlakuan panas larutan padat bahan paduan Hastelloy C-276 mencakup dua proses:
Pemanasan pada 1040 derajat ~ 1150 derajat;
Dinginkan dengan cepat ke keadaan hitam (sekitar 400 derajat ) dalam waktu dua menit, sehingga bahan yang dirawat memiliki ketahanan korosi yang baik. Oleh karena itu, hanya melakukan perlakuan panas penghilang stres pada paduan Hastelloy C-276 tidak efektif. Sebelum perlakuan panas, semua kotoran seperti noda minyak pada permukaan paduan yang dapat menghasilkan unsur karbon selama proses perlakuan panas harus dibersihkan.
Permukaan paduan Hastelloy C-276 akan menghasilkan oksida selama pengelasan atau perlakuan panas, yang mengurangi kandungan Cr dalam paduan dan memengaruhi ketahanan korosinya. Oleh karena itu, pembersihan permukaan diperlukan. Anda dapat menggunakan sikat kawat stainless steel atau roda gerinda, kemudian merendamnya dalam campuran asam nitrat dan asam hidrofluorik dengan proporsi yang sesuai untuk pengawetan, lalu bilas hingga bersih dengan air bersih.
Hasil tes dan analisis
Pengaruh suhu perlakuan panas terhadap pertumbuhan butir pipa paduan C-276. Struktur mikro longitudinal pipa seamless paduan C-276 canai dingin setelah disimpan pada 1040~1200 derajat selama 10 menit ditunjukkan pada Gambar 1. Dapat dilihat bahwa setelah perlakuan panas dalam kisaran 1040~1200 derajat , pemulihan dan rekristalisasi paduan C-276 telah selesai. Setelah perlakuan panas pada 1040 derajat, ukuran butir lebih kecil dan ada banyak kembaran dalam butir. Saat suhu perlakuan panas meningkat, butiran tumbuh secara bertahap; Ketika suhu perlakuan panas antara 1080 ~ 1160 derajat, ukuran butir relatif seragam; Selama perlakuan panas pada 1200 derajat, terjadi pertumbuhan yang signifikan dari biji-bijian individu.
Pengaruh temperatur perlakuan panas terhadap ukuran butir paduan C-276 selama insulasi selama 5, 10, 20, dan 30 menit. Dapat dilihat bahwa pada waktu penahanan yang sama, ukuran butir secara bertahap meningkat dengan meningkatnya suhu perlakuan panas, dan tren pertumbuhan butirnya sama. Pada suhu berkisar antara 1040 hingga 1080 derajat , pertumbuhan butir lebih cepat, sementara itu melambat dalam kisaran 1080 hingga 1160 derajat , dan berakselerasi lagi pada suhu berkisar antara 1160 hingga 1200 derajat .
Penurunan energi antarmuka batas butir adalah kekuatan pendorong utama untuk pertumbuhan butir. Selama proses pertumbuhan butir, peningkatan ukuran butir berhubungan dengan penurunan luas batas butir total, yang mengakibatkan penurunan energi antarmuka total sistem. Laju pertumbuhan butir terkait dengan mekanisme migrasi batas butir, dan laju migrasi batas butir terkait erat dengan suhu, yang merupakan proses aktivasi termal. Hubungan antara laju migrasi batas butir sudut besar M dan suhu T memenuhi hubungan Arre heni us (2426), yaitu persamaan M=Mg exp (- QR/T): M. Adalah konstanta; Q adalah energi aktivasi semu dari migrasi batas butir, kJ/mol; R adalah konstanta gas, J/(mol · K); T adalah suhu termodinamika, K.
Hubungan antara kecepatan gerak batas butir v dan tekanan penggerak P adalah: v=MP, dengan M adalah mobilitas batas butir; Dan P=y,/D, di mana y. adalah energi antarmuka dan D adalah diameter butir. Dengan mengintegralkan dD/dt, diperoleh D=y, Mt menggantikan persamaan (1) dengan persamaan (2), dan dengan asumsi waktu t konstan, diperoleh D '= Sebuah exp (- QR/T) dengan A adalah konstanta, A=y, M. Mengambil logaritma dari kedua sisi persamaan (3) dapat diperoleh: InD=1/2InA-Q/( 2RT), di mana Q adalah energi aktivasi semu dari migrasi batas butir, kJ/mol; R adalah konstanta gas, J/(mol · K); T adalah temperatur termodinamika, K. Terlihat bahwa InD memiliki hubungan linear dengan 1/T.
Hitung ukuran butir rata-rata pipa seamless paduan C-276 setelah insulasi pada 1040-1200 derajat selama 5-30 menit, dan lakukan analisis regresi sesuai dengan persamaan (4) di atas, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Dari Gambar 3, dapat dilihat bahwa kurva pemasangan linier di bawah waktu penahanan yang berbeda kira-kira sejajar satu sama lain. Menurut hasil ini, ketika waktu penahanan adalah 10 menit, hubungan antara ukuran butiran D dan suhu perlakuan panas T adalah: lnD=0.5lnA-1.887 × Menurut persamaan (5), energi aktivasi semu dari migrasi batas butir untuk paduan C-276 setelah 10 menit isolasi pada derajat 1040-1200 adalah 313,77 kJ/mol, yang lebih tinggi dari energi aktivasi difusi sendiri nikel murni dalam kisi matriks ( sekitar 285,1 kJ/mol) (27). Ini terutama karena paduan C-276 mengandung lebih banyak unsur paduan, meningkatkan energi aktivasi pertumbuhan butir dan menghambat pertumbuhan butir.
