CT6947 Труба из хастеллоя G3

Описание труб из хастеллоя G3

Трубы из хастеллоя G3 (бесшовные или сварные) имеют термомеханически обработанную γ-аустенитную микроструктуру с ориентацией зерен параллельно оси трубы. Бесшовные варианты развивают окружную 〈110〉 текстуру в результате холодного пиллинга, повышая прочность обруча (выход ≥550 МПа по оси/≥600 МПа по касательной), а сварные трубы демонстрируют огрубление зерен (<100 мкм) в зоне термического влияния (HAZ), смягченное отжигом раствора (1120°C). Коррозионная стойкость сплава обусловлена самовосстанавливающейся пассивной пленкой Cr₂O₃/MoO₂/CuO. Целостность поверхности имеет первостепенное значение: внутренний Ra ≤0,8 мкм (достигнутый с помощью абразивной проточной обработки) минимизирует возникновение щелевой коррозии, а внешняя электрополировка обеспечивает обеднение хромом <0,2 мкм.

Термомеханические характеристики включают анизотропное тепловое расширение (осевой CTE: 13,9 мкм/м-°C против радиального: 14,3 мкм/м-°C, 20-400°C) и направленную теплопроводность (осевой: 10,5 Вт/м-К против радиального: 9,8 Вт/м-К при 100°C). Фазовая стабильность ухудшается выше 650°C, причем σ-фаза выпадает преимущественно на линиях сплавления сварных швов после >10 часов при 760°C, что снижает ударную вязкость HAZ на 25%. Гидравлическое расширение вызывает упрочнение (плотность дислокаций ~10¹⁴ м-²), повышая предел текучести на 15-20 %, но снижая удлинение до 25-30 %. Трубки сохраняют целостность под давлением (давление разрыва >120 МПа для трубки Ø25 мм × 2 мм) при 400°C благодаря подавленному огрублению карбидов (карбиды MC <50 нм). Электрохимическая импедансная спектроскопия показывает стабильность пассивной пленки (>10⁵ Ω-см²) в серной кислоте (40%, 80°C), а остаточные напряжения от процессов формования контролируются ниже 20% предела текучести с помощью отжига для снятия напряжения.

Области применения труб из хастеллоя G3

Трубы из хастеллоя G3 используются в экстремальных условиях, требующих коррозионной стойкости и герметичности. В химической промышленности бесшовные трубы служат для изготовления теплообменников, работающих с концентрированной серной кислотой (≤93% при 110°C) и фосфорной кислотой (≤85% при 130°C), где усиленная медью пассивация ограничивает скорость коррозии до <0,03 мм/год. Сварные трубы с контролируемой микроструктурой HAZ образуют погружные трубы реакторов и дистилляционные колонны, подвергающиеся воздействию паровых смесей HCl/HF, используя богатые молибденом пассивные пленки (>6,5% Mo) для устойчивости к точечной коррозии.

В нефтегазовой отрасли холоднотянутые бесшовные трубы (Ø10-100 мм) служат в качестве скважинных приборов в кислых скважинах (H₂S ≤3,5 бар, Cl- ≤150,000 ppm при 150°C), сохраняя устойчивость к сульфидному растрескиванию под напряжением. При сероочистке дымовых газов теплообменные трубы с U-образным изгибом выдерживают воздействие кислых хлоридных рассолов (pH 1,5-2,5, 60-90°C), а кинетика репассивации предотвращает щелевую коррозию под отложениями.

В геотермальных энергетических системах используются толстостенные трубки (WT ≥5 мм) для линий закачки рассола, противостоящие накипи кремния и коррозии, вызванной CO₂, при 250°C. Ядерные применения включают трубки для переработки отработанного топлива в азотно-нитратные растворы, где стабильность оксида хрома поддерживает пассивность при гамма-облучении. Из тонкостенных вариантов (WT 0,5-2 мм) изготавливают трубки для носителей катализатора в установках регенерации серной кислоты, выдерживающие термоциклирование до 600°C без рекристаллизации.

Направленная теплопроводность сплава (осевая: 10,5 Вт/м-К) оптимизирует эффективность теплопередачи, а обработка внутренней поверхности (Ra ≤0,8 мкм) минимизирует образование нагара. Номинальное давление разрыва (>120 МПа для трубы Ø25×2 мм) обеспечивает надежность в условиях высокого давления, а орбитальная сварка TIG достигает ≥90% эффективности соединения при использовании подходящих присадочных металлов.

Упаковка труб из хастеллоя G3

Наша продукция упаковывается в индивидуальные картонные коробки различных размеров в зависимости от габаритов материала. Небольшие изделия надежно упаковываются в полипропиленовые коробки, в то время как более крупные изделия помещаются в деревянные ящики, изготовленные на заказ. Мы обеспечиваем строгое соблюдение требований к упаковке и использование соответствующих амортизирующих материалов для обеспечения оптимальной защиты при транспортировке.

Упаковка: Картонная коробка, деревянный ящик или по индивидуальному заказу.

Пожалуйста, ознакомьтесь с деталями упаковки, предоставленными для справки.

Процесс производства

1.Метод тестирования

(1)Анализ химического состава - проверяется с помощью таких методов, как GDMS или XRF, для обеспечения соответствия требованиям к чистоте.

(2)Испытания механических свойств - включают в себя испытания на прочность на разрыв, предел текучести и удлинение для оценки характеристик материала.

(3)Контроль размеров - измерение толщины, ширины и длины для обеспечения соблюдения установленных допусков.

(4)Проверка качества поверхности - проверка на наличие дефектов, таких как царапины, трещины или включения, с помощью визуального и ультразвукового контроля.

(5)Испытание на твердость - определение твердости материала для подтверждения однородности и механической надежности.

Подробная информацияприведена в процедурах испытанийSAM .

Часто задаваемые вопросы о трубках из хастеллоя G3

Q1. Как сплав сохраняет коррозионную стойкость в сернокислотной среде при температуре выше 60°C, где стандартные нержавеющие стали не выдерживают?

Оптимизированная синергия хрома, молибдена и меди в сплаве Hastelloy G3 (Cr-22%, Mo-6,5%, Cu-2%) обеспечивает стабильную пассивацию через оксидные слои, богатые Cr/Mo-солями. Это позволяет выдерживать концентрацию серной кислоты ≤50% до 90°C, в то время как нержавеющая сталь 316L сильно истончается (>5 мм/год) при температуре выше 60°C из-за разрушения пассивных пленок, состоящих только из хрома.

Q2. Какая максимальная концентрация хлоридов и предельная температура предотвращают коррозионное растрескивание под напряжением при использовании кислого газа?

Критическая устойчивость к КРН сохраняется в рассолах, содержащих ≤150 000 ppm хлоридов при парциальном давлении H₂S ≤3,5 бар при температуре ≤150°C. За пределами этих пороговых значений обеднение молибденом по границам зерен может привести к образованию трещин; микроструктурный контроль (отжиг раствора при 1120°C) снижает этот риск.

Q3. Влияет ли холодная обработка на коррозионные характеристики сварных узлов?

Холоднообработанные секции (снижение >15%) демонстрируют на 20-30% более низкую критическую температуру точечной коррозии (КТТ) в хлоридной среде из-за дефектов пассивной пленки, вызванных дислокациями. Послесварочный отжиг в растворе (1100°C ±15°C) восстанавливает однородную микроструктуру и коррозионное равенство с основным металлом.

Сопутствующая информация

1.Общие методы подготовки

Трубы из хастеллоя G3 производятся различными термомеханическими способами для бесшовных и сварных вариантов. Бесшовное производство начинается с вакуумной индукционной плавки (VIM) электролитического никеля, хрома, молибдена и меди под аргоном, затем следует вакуумный дуговой переплав (VAR) для достижения межфазного контроля (O≤30 ppm, N≤100 ppm). Гомогенизированный слиток (1200°C/12ч) подвергается горячей экструзии при 1150-1200°C в углубления с использованием прошивного дорна, затем холодной штамповке в несколько проходов с уменьшением на 15-25% за цикл. Промежуточный отжиг в растворе (1120°C/1 час на дюйм толщины) и закалка в воде восстанавливают микроструктуру γ-аустенита между стадиями холодной обработки. Окончательные размеры достигаются путем холодной вытяжки на полированных оправках с небольшими обжатиями (8-12%), вызывающими контролируемое упрочнение при сохранении осевого выравнивания зерен. В сварных трубах используются непрерывно формируемые и свариваемые TIG полосы (раствор отжигается при 1120°C), а сварной шов нормализуется индукционным нагревом (1100-1150°C) и быстрой газовой закалкой для соответствия коррозионной стойкости основного металла. Критически важным для обоих методов является стабилизация микроструктуры: быстрое охлаждение до 650-900°C (<10 минут) предотвращает выпадение σ-фазы, а изотермическая выдержка при 850°C растворяет фазы Лавеса. Внутренние поверхности подвергаются абразивной проточной обработке (AFM) для достижения Ra ≤0,8 мкм, устраняя абрисы, подверженные образованию трещин, с последующей электрохимической полировкой для ограничения обеднения хромом до глубины <0,2 мкм. Неразрушающая проверка включает вихретоковые испытания (обнаружение дефектов >50 мкм), ультразвуковое сканирование погружением (допуск толщины стенки ±5%) и гидростатические испытания при давлении 1,5× расчетного. Коррозионные характеристики проверяются по методу A ASTM G48 (критическая температура питтинга ≥85°C в 6%-ном FeCl₃), что гарантирует соответствие целостности пассивной пленки техническим характеристикам отожженных на заводе пластин.