Hastelloy C-22 VS. C-22HS – Морско инженерство

Предговор

 

Тъй като дълбоководният добив на нефт и газ и минните дейности на морското дъно продължават да се извършват във все по-взискателни среди, изискванията за структурни материали в морското оборудване също се повишават. Недостатъчната якост на корозионно-устойчивите сплави, съчетана с податливостта на висока-якостна стомана към хлоридна корозия, отдавна е балансиращ акт.

 

Hastelloy C-22, с отличната си устойчивост на корозия, се използва широко в офшорни операции. Неговото производно, C-22HS, преминава през специална топлинна обработка, което води до значително подобрена здравина, осигурявайки ново решение за избор на материали за морско инженерство.

 

Тази статия очертава разликите в състава и производителността между C-22 и C-22HS, като има за цел да осигури подкрепа за избора на материали за морско инженерство.

 

 

 

Индустриалните предизвикателства на морското инженерство

 

Както е добре известно, основното предизвикателство пред морското инженерство е, че екстремната среда на дълбокото море поставя двойна, изискваща висока -якост и устойчивост на корозия в материалите, изискване, на което традиционните материали често не отговарят.

 

По-конкретно, това може да се обобщи в следните взаимосвързани дилеми:

 

 

 

Същата линия, същия произход, оптимизация на производителността

 

C-22HS не е напълно нова сплав, независима от C-22; базира се на нови изследвания на C22, общ път за инженерите за подобряване на съществуващите материали. Следователно на ниво химичен състав C-22HS е изцяло в обхвата на C-22 - съдържанието на основните елементи никел, хром и молибден е по същество еднакво и изискванията за контрол на примесните елементи също са същите. В стандартните системи ASTM и ASME C-22HS е изрично класифициран като термично обработено производно на сплавта C-22, а не като отделна паралелна разновидност.

 

 

Както може да се види от таблицата по-горе, двете имат по същество един и същ химически състав, само с малки корекции.

 

Същият основен материал, различна "формула"

 

Разликата не е във „формулата“, а в „процеса“. Стандартният C-22 използва отгряване в разтвор, докато C-22HS се подлага на допълнителна обработка на стареене. Резултатът: границата на провлачване скача от 359 MPa на 1345 MPa, същия химичен състав, различна микроструктура.

 

Помислете за графит и диамант: един и същ състав, но драстично различни свойства. C-22 и C-22HS работят на същия принцип, само тяхната трансформация се случва вътре в пещта, а не под земята.

 

Поради същия химичен състав, C-22HS наследява всички устойчиви на корозия-„гени“ на C-22. Стойностите на PREN, устойчивостта на корозия в пукнатини и заваряемостта са по същество еднакви. Инженерите могат директно да прилагат десетилетия данни за корозия и опит в проектирането от C-22 до C-22HS, без да започват от нулата.

 

Така че защо да добавите "HS"?--Какви са разликите между Hastelloy C22 и C22HS?

 

Значението на „HS“ е ясно-това е съкращение за висока якост.

 

Буквално значение-висока якост

 

Това е най-интуитивното разбиране. Границата на провлачване на C-22HS (по-голяма или равна на 1345MPa) е почти четири пъти по-голяма от стандартната C-22 (по-голяма или равна на 359MPa), а якостта му на опън също е повече от два пъти. Добавянето на "HS" ясно показва в обозначението на класа: "Аз съм версията с висока якост в това семейство."

 

По-дълбоко значение: високата якост идва от топлинна обработка

 

"HS" не е просто показател за ефективност; това също предполага производствения процес-Висока якост произлиза от специална топлинна обработка на стареене. Стандартният C-22 е в отгрято в разтвор състояние, докато C-22HS претърпява допълнителен процес на стареене след третиране с разтвор, утаявайки наномащабни фази на укрепване и допълнително увеличавайки неговата здравина.

 

И така, като се има предвид, че основният химичен състав остава непроменен, какво може най-интуитивно да демонстрира разликата?

 

Разлики в механичните свойства (бар/стайна температура)

 

Забележка: Поради различните измервателни скали, твърдостта не може да бъде директно сравнена. За груба справка, 84 HRBW е приблизително по-малко от 20 HRC.

 

Таблицата показва, че границата на провлачване на C22HS е приблизително 4,5 пъти по-голяма от тази на C22. При същия проектен стрес, използването на C22HS може значително да намали размера на напречното-сечение, което е от голямо значение за приложения с ограничено пространство-като инструменти за спускане в сондаж. Повишената здравина обаче идва с цената на намалена пластичност; следователно C22HS не е подходящ за приложения, изискващи екстензивно студено формоване.

 

Устойчивост на корозия от морска вода (aSTM G48)

 

 

Следователно може да се види, че двете са почти в един и същи клас, а C22HS е по-добър в отгрято състояние, като силата му се удвоява след стареене, докато устойчивостта му на корозия не е значително намалена. Това, което трябва да знаем обаче, не е „кое е по-здраво“, а че C-22HS все още поддържа същото ниво на устойчивост на корозия като C-22 в състояние с висока якост, в което се крие неговата стойност.

 

Разлики в процесите на термична обработка

 

 

Области на приложение

 

 

Разликата между C-22 и C-22HS по същество отразява класически път в развитието на инженерните материали: разработване на производни разновидности, базирани на зрели системи от сплави чрез микроструктурен контрол. C-22 обхваща "широки"-компоненти с голяма-площ,-устойчиви на корозия; C-22HS пробива носещи възли с "дълбочина" с високо напрежение.

 

Нито един от тях не е по своята същност по-висш или по-нисш; по-скоро всеки заема своя собствена ниша и използва своите силни страни, продължавайки да играе незаменими роли в съответните си области на експертиза.

 

Отказ от отговорност: Данните в тази статия са типични стойности или референтни диапазони и са само за справка. Действителната производителност зависи от сертификата за качество на материала и измерените данни. Предложенията за избор на материал са общо ръководство; моля, консултирайте се с доставчика на материала или професионален инженер за конкретен избор.

 

 

 

Група Лорк
Отдел маркетингови операции
 Имейл:layla@lorkgroup.com
 WhatsApp:+86 199 3707 5488