هل تساءلت يومًا ما الذي يجعل بعض المواد تتحمل أقسى البيئات؟ تعرّف على Hastelloy C-276، أعجوبة في عالم السبائك المقاومة للتآكل. ستستكشف هذه المقالة خصائصها الفريدة وتطبيقاتها واحتياطات اللحام الأساسية. استعد للكشف عن الأسرار الكامنة وراء هذه الأعجوبة الهندسية وتعلم كيف تصمد أمام أصعب التحديات.
سبيكة Hastelloy C-276، المصنفة باسم UNS N10276 أو C276، هي سبيكة نيكل-كروم-موليبدينوم-تنغستن رائدة تشتهر بمقاومتها الاستثنائية للتآكل في البيئات العدوانية. وقد صُممت هذه السبيكة الفائقة متعددة الاستخدامات لتتحمل طيفًا واسعًا من الوسائط المؤكسدة والمختزلة، مما يجعلها لا غنى عنها في صناعة المعالجة الكيميائية وغيرها.
تنبع مقاومة السبيكة الفائقة للتآكل من تركيبتها المتوازنة بعناية: حوالي 57% نيكل، و16% كروم، و16% موليبدينوم، و4% تنجستن، وكميات صغيرة من عناصر أخرى. تخلق هذه التركيبة الفريدة من نوعها طبقة سلبية مستقرة ذاتية الشفاء توفر حماية لا مثيل لها ضد التآكل الموضعي، خاصةً في البيئات الغنية بالكلوريد. يُضفي المحتوى العالي من الموليبدينوم والكروم مقاومة ممتازة للتآكل الناتج عن التنقر والتآكل الشقوق، بينما يعزز التنجستن من قوته ومقاومته للأحماض المختزلة.
يتميز Hastelloy C-276 بقدرته على مقاومة محاليل غاز الكلور الرطب وهيبوكلوريت وثاني أكسيد الكلور - وهي بيئات تتسبب في تلف معظم المواد الأخرى بسرعة. كما أنه يُظهر مرونة ملحوظة ضد محاليل ملح الكلوريد عالية التركيز، بما في ذلك كلوريد الحديديك والكلوريد النحاسي، حتى في درجات الحرارة المرتفعة.
تشمل التطبيقات الرئيسية لـ Hastelloy C-276 ما يلي:
إن الخصائص الاستثنائية لسبائك Hastelloy C-276 تجعلها حلاً فعالاً من حيث التكلفة لتحقيق الموثوقية على المدى الطويل في البيئات شديدة التآكل، وغالباً ما تتفوق على السبائك الأخرى عالية الأداء والمواد الغريبة من حيث طول العمر وتقليل متطلبات الصيانة.
هناك 9 اعتبارات رئيسية يجب وضعها في الاعتبار عند لحام سبيكة Hastelloy C-276، والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:
نظرًا لأن سطح سبيكة Hastelloy من المحتمل أن يحتوي على شوائب وأكاسيد، يجب تنظيف منطقة اللحام قبل اللحام. يمكن إجراء التنظيف اليدوي باستخدام المطاحن الزاوية لتنظيف المنطقة حتى يظهر لمعان المعدن.
من المستحسن أن يكون عرض التنظيف 100 مم على الأقل لضمان عدم دخول الشوائب إلى منطقة اللحام.
يستخدم التوصيل الموجب للتيار المباشر بشكل عام في اللحام. عند استخدام التوصيل الموجب للتيار المستمر، تكون درجة حرارة قطب التنغستن منخفضة، والتيار المسموح به كبير، وفقدان قطب التنغستن صغير.
طرف قطب التنجستن مطحون إلى 30 درجة، والرأس مطحون بشكل مسطح قليلاً.
يجب اتخاذ تدابير للحد من تدهور مقاومة التآكل في اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة، مثل اللحام بغاز التنجستن الخامل (GTAW) أو اللحام بالغاز الخامل المعدني (GMAW) أو اللحام بالقوس المغمور أو غير ذلك من طرق اللحام التي يمكن أن تقلل من تدهور مقاومة التآكل في اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
فولاذ خاص 100 ثانية" إلى أن تأثير الحماية بغاز الأرجون كبير: تأثيرات وقائية جيدة، حرارة مركزة، جيدة جودة اللحاموالمنطقة المتأثرة بالحرارة الصغيرة، وتشوه اللحام الصغير، مما يجعل اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة تتمتع بالحد الأدنى من تدهور مقاومة التآكل.
تعتبر المعالجة الآلية هي الطريقة المفضلة للحام الأخاديد، ويفضل المعالجة الباردة لضمان أن يفي شكل سطح المعالجة وحجمه وخشونته بمتطلبات النمط أو عملية اللحام المواصفات.
سوف تتسبب المعالجة الميكانيكية للأخدود قبل اللحام في تصلب العمل، لذلك من الضروري طحن الأخدود قبل اللحام. إن أخدود اللحام يجب ألا يكون بها عيوب مثل التصفيح أو الطي أو التشققات أو التمزق.
يجب صقل السطح المعدني لأخدود اللحام وعرض 50 مم على كلا الجانبين لإزالة ألوان الأكسيد. يجب استخدام مذيبات مثل الإيثانول أو الأسيتون أو البروبانول لتنظيف الملوثات مثل الشحوم والماء وعلامات الطباشير.
يجب أن تكون الفرشاة المذيبة من الجلد أو إسفنجة السليلوز التي لا تتساقط عند تنظيفها. فولاذ خاص 100 ثانية" يقترح أن تكون غير ضرورية مواد اللحام ويجب ألا تتلامس المواد الضارة الموجودة على ملابس العمال وأحذيتهم مع قطعة العمل لتجنب تلويث قطعة العمل.
يوصى باستخدام سلك اللحام ERNiCrMo-4 وسلك اللحام ENiCrMo-4 قضيب اللحام. ويتميز سلك اللحام هذا بمقاومة ممتازة للتآكل وأداء عملي ممتاز. يشبه تركيبه الكيميائي المعدن الأساسي ويحتوي على منجنيز أعلى من المعدن الأساسي.
عند اللحام، يمكنها تحسين مقاومة التشققات والتحكم في المسامية. يوفر المحتوى المنخفض للغاية من الكربون حماية ضد التآكل بين الخلايا الحبيبية.
مواد اللحام الجدول
| المادة الأساسية | معيار جمعية اللحام الأمريكية (AWS) | |
| قطب اللحام الكهربائي SMAW | أسلاك اللحام GTAW | |
| C276 و C276 | ENiCrMo-4 | ER NiCrMo-4 |
| C276 والصلب الكربوني أو منخفض الكربون سبائك الصلب | ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 | ERNiCrMo-3 ERNiCrMo-4 |
لا يلزم عمومًا التسخين المسبق عند لحام سبائك Hastelloy في درجة حرارة الغرفة، إلا إذا كانت درجة حرارة الهواء أقل من درجة التجمد أو كان هناك تراكم للرطوبة. إذا كان التسخين المسبق ضروريًا، يجب رفع درجة الحرارة إلى 30-40 درجة مئوية فقط.
أثناء اللحام، إذا تعرض معدن اللحام لدرجات حرارة عالية (375-875 درجة مئوية) لفترة طويلة من الزمن، فإنه سيشكل مركبات معدن الحديد والكروم المعروفة باسم طور سيجما. تكون مرحلة سيجما شديدة الصلابة والهشاشة، وتتوزع عند حدود الحبيبات مما يتسبب في انخفاض صلابة الصدمات وتقصف معدن اللحام.
عند استخدام اللحام متعدد الطبقات، يجب أن تبقى درجة الحرارة البينية أقل من 90 درجة مئوية لمنع تكوّن طور سيجما بسبب التعرض الطويل لدرجات حرارة تتراوح بين 375-875 درجة مئوية.
لتقليل حرارة اللحام الإدخال، استخدم أصغر تيار لحام ممكن وطريقة لحام سريعة. وبالإضافة إلى ذلك، نظرًا لميل سبائك Hastelloy إلى التشقق عند بداية القوس، يجب ملء فوهة القوس بالكامل.
قبل إعادة تشغيل القوس، يجب طحن فوهة القوس السابقة، ثم تنظيفها بفرشاة ذات شعيرات ناعمة قبل الاستمرار في اللحام اللاحق. يمكن أن تمنع هاتان الطريقتان في المعالجة توليد التشققات الحرارية.
تكون الوصلة الملحومة عرضة للتآكل بين الخلايا الحبيبية، بما في ذلك التآكل بين الخلايا الحبيبية في خط اللحام، و"التآكل بالسكين" بالقرب من خط الانصهار، والتآكل بين الخلايا الحبيبية في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
ومع ذلك، في البيئات القاسية للغاية، يجب معالجة المواد C-276 والأجزاء الملحومة C-276 بالمحلول الحراري لتحقيق أفضل مقاومة للتآكل.
تنطوي المعالجة الحرارية بالمحلول لمادة سبيكة Hastelloy C-276 على عمليتين، وفقًا لـ"الفولاذ الخاص 100 ثانية":
(1) تسخين عند درجة حرارة 1040-1150 درجة مئوية;
(2) التبريد السريع إلى الحالة السوداء (حوالي 400 درجة مئوية) في غضون دقيقتين.
تتمتع المادة المعالجة بهذه الطريقة بمقاومة ممتازة للتآكل. ولذلك، فإن إجراء المعالجة الحرارية لتخفيف الإجهاد على سبيكة Hastelloy C-276 فقط غير فعال. يجب تنظيف جميع الأوساخ التي قد تنتج عناصر الكربون أثناء عملية المعالجة الحرارية، مثل بقع الزيت على سطح السبيكة، قبل المعالجة الحرارية.
أثناء اللحام أو المعالجة الحرارية لسبائك Hastelloy C-276، قد تنتج أكاسيد على سطح السبيكة، مما يتسبب في انخفاض محتوى الكروم ويؤثر على مقاومتها للتآكل.
لذلك، يجب تنظيف السطح. يمكن استخدام فراشي أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ أو عجلات الطحن، يليها الغمر في محلول مختلط من حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك بنسبة مناسبة للتخليل، وأخيراً الشطف بالماء النظيف.
يجب أن تكون أدوات المعالجة أدوات تنظيف خاصة بسبائك النيكل. يجب تخزين هذه الأدوات بشكل منفصل ووضع علامات واضحة عليها لمنع الخلط بينها وبين الأدوات الأخرى.
تجنب التلامس بين قطعة العمل والمعادن ذات درجة الانصهار المنخفضة لمنع التقصف الناجم عن زيادة الكربون أو الكبريت عند تشكيل المعادن غير المستقرة. يجب الحد من استخدام طباشير قياس درجة الحرارة والحبر والشحوم أثناء عملية التصنيع.
يجب ألا تحتوي عجلة الطحن المستخدمة في طحن قطعة العمل على أيونات الحديد، ويجب ألا تكون المادة اللاصقة من الراتنج العضوي.
للضغط الوصلات الملحومة، يجب استخدام نفس عملية عملية اللحام المؤهلة رسميًا في عملية اللحام قبل اللحام لتحديد موضع المعدات قبل اللحام، ويجب أن ينصهر اللحام الموضعي في النهاية في اللحام الدائم. لا يُسمح بالتجميع القسري لأجزاء اللحام للتسبب في تصلب موضعي لأجزاء اللحام.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO