Hastelloy C-22 VS. C-22HS - مهندسی دریایی

پیشگفتار

 

از آنجایی که فعالیت‌های استخراج نفت و گاز و نفت و گاز در دریا در اعماق دریا در محیط‌های پرتقاضا ادامه می‌دهند، الزامات برای مواد ساختاری در تجهیزات دریایی نیز در حال افزایش است. استحکام ناکافی آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی، همراه با حساسیت فولاد با استحکام بالا به خوردگی تنش کلرید، مدتهاست که یک عمل متعادل کننده بوده است.

 

Hastelloy C-22 با مقاومت عالی در برابر خوردگی، به طور گسترده در عملیات دریایی استفاده می شود. مشتق آن، C-22HS، تحت عملیات حرارتی ویژه ای قرار می گیرد که منجر به افزایش قابل توجه استحکام می شود و راه حل جدیدی برای انتخاب مواد مهندسی دریایی ارائه می دهد.

 

این مقاله به تشریح تفاوت‌های ترکیبی و عملکردی بین C-22 و C-22HS، با هدف ارائه پشتیبانی برای انتخاب مواد مهندسی دریایی می‌پردازد.

 

 

 

چالش های صنعت مهندسی دریایی

 

همانطور که شناخته شده است، چالش اصلی پیش روی مهندسی دریایی این است که محیط شدید اعماق دریا دوگانه، مستحکم-و مقاومت در برابر خوردگی بالا در مواد است، نیازی که مواد سنتی اغلب از آن کوتاهی می‌کنند.

 

به طور خاص، این را می توان در دوراهی های مرتبط زیر خلاصه کرد:

 

 

 

دودمان یکسان، منشأ یکسان، بهینه سازی عملکرد

 

C{8}}22HS یک آلیاژ کاملاً جدید مستقل از C-22 نیست. این بر اساس تحقیقات جدید C22، یک مسیر مشترک برای مهندسان برای بهبود مواد موجود است. بنابراین، در سطح ترکیب شیمیایی، C-22HS کاملاً در محدوده C-22 قرار دارد - محتویات عناصر اصلی نیکل، کروم و مولیبدن اساساً یکسان است و الزامات کنترل برای عناصر ناخالصی نیز یکسان است. در سیستم های استاندارد ASTM و ASME، C-22HS به صراحت به عنوان یک مشتق عملیات حرارتی از آلیاژ C-22 طبقه بندی می شود تا یک نوع موازی جداگانه.

 

 

همانطور که از جدول بالا مشاهده می شود، این دو اساساً ترکیب شیمیایی یکسانی دارند، تنها با تنظیمات جزئی.

 

مواد پایه یکسان، "فرمول" متفاوت

 

تفاوت در «فرمول» نیست، بلکه در «فرایند» است. استاندارد C-22 از بازپخت محلول استفاده می کند، در حالی که C-22HS تحت درمان اضافی پیری قرار می گیرد. نتیجه: جهش قدرت تسلیم از 359 مگاپاسکال به 1345 مگاپاسکال، ترکیب شیمیایی یکسان، ریزساختار متفاوت.

 

گرافیت و الماس را در نظر بگیرید: ترکیب یکسان، اما خواص بسیار متفاوت. C-22 و C-22HS بر اساس یک اصل کار می کنند، فقط تبدیل آنها در داخل کوره اتفاق می افتد، نه زیر زمین.

 

به دلیل ترکیب شیمیایی یکسان، C-22HS همه «ژن‌های» مقاوم در برابر خوردگی C-22 را به ارث می‌برد. مقادیر PREN، مقاومت در برابر خوردگی شکاف و جوش پذیری اساساً یکسان هستند. مهندسان می‌توانند مستقیماً دهه‌ها داده‌های خوردگی و تجربه طراحی از C-22 تا C-22HS را بدون شروع از ابتدا اعمال کنند.

 

پس چرا "HS" را اضافه کنید؟--تفاوت بین Hastelloy C22 و C22HS چیست؟

 

معنی "HS" ساده است-این مخفف عبارت High Strength است.

 

معنی تحت اللفظی-استحکام بالا

 

این شهودی ترین درک است. استحکام تسلیم C-22HS (بیشتر یا مساوی 1345 مگاپاسکال) تقریباً چهار برابر استاندارد C-22 (بیشتر یا مساوی 359 مگاپاسکال) است و استحکام کششی آن نیز بیش از دو برابر است. اضافه کردن "HS" به وضوح در تعیین درجه نشان می دهد: "من نسخه با قدرت بالا در این خانواده هستم."

 

معنای عمیق تر: استحکام بالا از عملیات حرارتی ناشی می شود

 

"HS" فقط یک شاخص عملکرد نیست. همچنین مستلزم فرآیند تولید است-استحکام بالا از یک عملیات حرارتی ویژه پیری ناشی می‌شود. استاندارد C{3}}22 در حالت آنیل شده با محلول است، در حالی که C-22HS پس از تصفیه محلول، تحت یک فرآیند پیری اضافی قرار می‌گیرد، مراحل تقویت مقیاس نانو را رسوب می‌دهد و استحکام آن را بیشتر می‌کند.

 

بنابراین، با توجه به اینکه ترکیب شیمیایی اصلی بدون تغییر باقی می ماند، چه چیزی می تواند به طور مستقیم تفاوت را نشان دهد؟

 

تفاوت در خواص مکانیکی (دمای نوار/اتاق)

 

توجه: با توجه به مقیاس های مختلف اندازه گیری، سختی را نمی توان به طور مستقیم مقایسه کرد. برای یک مرجع تقریبی، 84 HRBW تقریبا کمتر از 20 HRC است.

 

جدول نشان می دهد که قدرت تسلیم C22HS تقریبا 4.5 برابر C22 است. تحت فشار طراحی مشابه، استفاده از C22HS می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی اندازه مقطع-را کاهش دهد، که برای برنامه‌های کاربردی محدود-مانند ابزارهای حفره‌ای اهمیت زیادی دارد. با این حال، افزایش استحکام به قیمت کاهش انعطاف پذیری است. بنابراین، C22HS برای کاربردهایی که نیاز به شکل دهی سرد گسترده دارند مناسب نیست.

 

مقاومت در برابر خوردگی شکاف آب دریا (aSTM G48)

 

 

بنابراین مشاهده می شود که این دو تقریباً در یک کلاس هستند و C22HS در حالت آنیل بهتر است که پس از پیری استحکام آن دو برابر می شود در حالی که مقاومت در برابر خوردگی آن کاهش قابل توجهی ندارد. با این حال، آنچه ما باید بدانیم این نیست که «کدامیک قوی‌تر است»، بلکه این است که C{4}}22HS همچنان همان سطح مقاومت در برابر خوردگی C-22 را در حالت استحکام بالا حفظ می‌کند، که ارزش آن در همین جاست.

 

تفاوت در فرآیندهای عملیات حرارتی

 

 

حوزه های کاربردی

 

 

تفاوت بین C{4}}22 و C{5}}22HS اساساً نشان دهنده یک مسیر کلاسیک در توسعه مواد مهندسی است: توسعه انواع مشتقات بر اساس سیستم های آلیاژی بالغ از طریق کنترل ریزساختاری. C-22 اجزای مقاوم در برابر خوردگی-عرض-منطقه بزرگ{10}}را پوشش می‌دهد. C-22HS از گره های باربر «عمق» با استرس بالا می شکند.

 

هیچکدام ذاتا برتر یا فروتر نیستند. در عوض، هر یک جایگاه خاص خود را اشغال می کند و از نقاط قوت خود استفاده می کند و به ایفای نقش های بی بدیل در زمینه های تخصصی مربوطه خود ادامه می دهد.

 

سلب مسئولیت: داده های این مقاله مقادیر معمولی یا محدوده مرجع هستند و فقط برای مرجع هستند. عملکرد واقعی منوط به گواهی کیفیت مواد و داده های اندازه گیری شده است. پیشنهادات انتخاب مواد راهنمایی کلی هستند. لطفاً برای انتخاب خاص با تامین کننده مواد یا یک مهندس حرفه ای مشورت کنید.

 

 

 

گروه لرک
بخش عملیات بازاریابی
 ایمیل:layla@lorkgroup.com
 واتس اپ:+86 199 3707 5488