آلیاژ هستلوی و بررسی انواع گریدهای آن

از محصولات آهنی با اشکال مختلف و در انواع کبی شک فلزها و فولاد اهمیت زیادی در زندگی صنعتی و روزمره ما دارند، یکی از این فلزهای مهم سوپر آلیاژ هستلوی است. این آلیاژ کاربرد بسیار زیادی در صنایع مختلفی از جمله پتروشیمی دارد و در گریدهای متفاوتی نیز تولید می شود. اما این آلیاژ از چه ترکیباتی ساخته شده است؟ چند گرید دارد؟ و هر کدام از این گریدها چه ویژگی هایی دارند؟ در این مقاله به بررسی دقیق‌تر آلیاژ هستلوی و پاسخ به این سوالات خواهیم پرداخت، پس با آهن ملل همراه باشید.

آلیاژ هستلوی چیست ؟

پیش از شروع مقاله آلیاژ هستلوی بهتر است یک پیش زمینه کوتاهی در مورد آلیاژ داشته باشید. آلیاژ ترکیبی از عناصر شیمیایی می باشد که حداقل یکی از آ ن ها فلز است. برخلاف ترکیبات شیمیایی با پایه های فلزی، یک آلیاژ می تواند تمام خواص فلز مانند هدایت الکتریکی، شکل پذیری و درخشندگی را در مواد حاصل حفظ کند، اما ممکن است دارای خواص متفاوتی نسبت به فلزات خالص باشد. برای مطالعه بیشتر در مورد آلیاژ می توانید به لینک زیر مراجعه کنید.

حالا با توضیحاتی که از آلیاژ بیان شد، می توان تعریف بهتری برای آلیاژ هستلوی داشته باشیم. ترکیبات اصلی آلیاژ هستلوی شامل نیکل، کروم و مولیبدن است و ساختاری شبیه آلیاژ اینکونل دارد.

Hastelloy (آلیاژ هستلوی) یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی مبتنی بر نیکل است که عمدتاً به دو دسته آلیاژ نیکل-کروم و آلیاژ نیکل-کروم-مولیبدن تقسیم می شود. این آلیاژ در برابر خوردگی و حرارت مقاومت  خوبی دارد و بیشتر در زمینه های هوایی و شیمیایی استفاده می گردد.

ساختار شیمیایی هستلوی

همان طور که بیان شد، هیستلوی یک سوپر آلیاژ بر پایه نیکل و دارای غلظت بالایی از کروم و مولیبدن است. هنگامی که با یک محصول بسیار خورنده سر و کار دارید؛ فولاد ضد زنگ نمی تواند پاسخگوی نیاز شما باشد، معمولا پیشنهاد می شود از آلیاز هستلوی استفاده گردد. هستلوی می تواند در برابر مواد خورنده ای مانند هیپوکلریت، اسید فرمیک، اسید کلریک، اسید سولفوریک، گاز کلر مرطوب، استیک آنید، فسفریک اسید به خوبی مقاومت کند.

 این سوپر آلیاژ نیز در برابر حرارت مقاومت زیادی دارد و وجود عنصر مولیبدن نیز باعث شده این آلیاژ برای جوشکاری بسیار مناسب باشد.

مهم‌ترین ویژگی‌های آلیاژ هستلوی چیست؟

مانند همه ی دیگر آلیاژها، هستلوی هم دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی است که آن را به یک گزینه مناسب برای مصارف صنعتی تبدیل کرده است.

این ویژگی ها عبارتند از:

• مقاومت بالا در برابر فشار
• مقاومت در برابر خوردگی برجسته
• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت بالا در برابر اسیدها
• سهولت در جوشکاری
• سهولت ساخت
• مقاومت بالا در برابر اکسیداسیون (در دماهای بالا)

انواع گریدهای ورق هستلوی

آلیاژ هستلوی عمدتاً به سه سری B، C و G تقسیم می شود. به منظور بهبود مقاومت در برابر خوردگی و کارایی بهتر آلیاژ هستلوی دستخوش سه پیشرفت عمده شده است. روند توسعه این آلیاژ به شرح زیر است:

• سری B:   

    B→B-2(00Ni70Mo28)→B-3

• سری C:

 C→C-276(00Cr16Mo16W4)→C-4(00Cr16Mo16)→C-22(00Cr22Mo13W3)→C-2000(00Cr20Mo16)

• سری G:

  G→G-3(00Cr22Ni48Mo7Cu)→G-30(00Cr30Ni48Mo7Cu)

ورق‌های هستلوی در گریدهای متنوعی تولید میشود که شامل موارد زیر است:

• هستلوی X
• هستلوی C276
• هستلوی C4
• هستلوی B3
• هستلوی G

که در ادامه درباره هریک توضیح می دهیم.

هستلوی  X

اآلیاژ هستلوی X از عناصر کروم، مولبیدن، نیکل و آهن تولید شده و مهم‌ترین ویژگی این آلیاژ مقاومت بالا در برابر حرارت، اکسایش و همچنین قابلیت ساخت است. همین چند ویژگی مهم، آلیاژ X را به یک محصول محبوب و کاربردی برای استفاده در صنایع پتروشیمی تبدیل کرده است.  علاوه براین آلیاژ هستلوی X دارای ترکیبی از ویژگی های استحکام بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون و پردازش آسان است.

هستلوی C276

برای تولید این آلیاژ همانند آلیاژ X، از عناصری چون کروم، مولبیدن، نیکل و آهن استفاده می‌شود. این نوع آلیاژ معروف‌ترین آلیاژ در خانواده هستلوی‌هاست و نوع بهبود یافته گرید C است. دلیل شهرت و محبوبیت C276مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی می باشد و به دلیل کاربرد عمومی زیادی که دارد در شکل های مختلفی مانند بار، پلیت، ورق، لوله و اتصالات و سیم جوش تولید می گردد.

هستلوی C4   

ایاین آلیاژ همانند سایر آلیاژهای این خانواده از نیکل، مولیبدن و کروم تولید می‌ شود. توجه داشته باشید با تغییر درصد فلزات مورد استفاده برای ساخت این گریدها، تفاوت هایی‌ بین آن‌ها ایجاد می‌ شود. آلیاژ C4 در دماهای بالا، پایداری بسیار خوبی دارد. همچنین هنگام انجام عملیات جوشکاری، در برابر رسوبات دانه‌‌ای مرزی که تحت تأثیر دمای بالا ایجاد می‌شود، مقاومت بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد. از این آلیاژ به وفور در محیط‌هایی که با  مواد شیمیایی سروکار دارند، استفاده می‌شود؛ چرا که در برابر خوردگی در محیط ‌های اکسیدکننده، مقاومت بسیار زیادی دارد.

هستلوی  B3

ترکیبات اصلی هستلوی B3شامل نیکل و مولبیدن می‌شود. این آلیاژ در مقایسه با دیگرآلیاژهای فولادی، در برابر هیدروکلریک اسید مقاومت بسیار زیادی دارد. همچنین به دلیل پایداری ساختاری زیاد هنگام جوشکاری، ساخت و سرویس ایمن‌تر است.

هستلوی G

برای ساخت این آلیاژ علاوه بر عناصرنیکل، مولیبدن و کروم از نوعی آهن نیز به‌ صورت خالص استفاده می‌شود. آلیاژ G به علت دارا بودن این عناصر برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی در دو محیط اکسایشی و کاهشی استفاده می‌شود. همچنین این آلیاژ مقاومت خوبی در برابر سولفوریک اسید و فسفریک اسید دارد.

کاربرد انواع هستلوی

همانطور که در بالا اشاره شد، هستلوی یک سوپرآلیاژ بر پایه نیکل است. به این آلیاژ عناصر دیگری مانند مولیبدن، کروم، کبالت، آهن، مس، منگنز، تیتانیوم، زیرکونیوم، آلومینیوم، کربن و تنگستن نیز اضافه می‌شود‌. میزان متفاوت هرکدام از این عناصر، خواص این آلیاژ را تغییر خواهد داد.

آلیاژ هستلوی در فرم‌‌های مختلفی مانند شفت، حلقه، ورق و صفحه تولید و بسته ‌بندی می‌شوند. کاربرد اصلی این آلیاژ با توجه به مقاومت در محیط‌هایی با دمای بسیار بالا یا خلا که از نظر شیمیایی استاتیک است و خورندگی تعریف می‌شود. البته باید این نکته را هم باید بیان کرد که قیمت هستلوی نسبت به کارکرد آن، بسیار قابل اطمینان‌تر و به صرفه‌تر از سایر آلیاژهاست.

هاستلوی برای صنایع مختلف شیمیایی حاوی محیط های اکسید کننده و کاهنده مناسب می باشد. مقدار بیشتر مولیبدن و کروم باعث می شود آلیاژ در برابر خوردگی یون کلرید مقاوم باشد و عنصر تنگستن موحود در آن ،مقاومت در برابر خوردگی را بیشتر بهبود می بخشد. در عین حال، لوله Hastelloy C-276 یکی از تنها مواد مقاوم در برابر خوردگی توسط محلول های کلر مرطوب، هیپوکلریت و دی اکسید کلر است.

موارد استفاده از آلیاژ هستلوی عبارت است از:

• راکتورهای اتمی
• مبدل‌های حرارتی
• راکتورهای شیمیایی
• محفظه‌های تحت فشار
• تجهیزات حفاری چاه، استخراج و پالایش گاز
• ساخت پره‌‌های توربین جت و قطعات مختلف موتور
• ساخت خطوط لوله و انواع شیرها در صنایع شیمیایی
• چاه‌ ها و پالایشگاه‌های نفت و گاز (جهت استفاده در تجهیزاتی که در معرض گاز ترش قرار دارند)

قیمت آلیاژ هستلوی

درباره قیمت آلیاژ هستلوی می‌توان گفت تا حد زیادی به قیمت دلار و نوسانات بازار بستگی دارد. همچنین کمیاب بودن آن در بازار عامل دیگری است که می‌تواند قیمت آلیاژ هستلوی را تحت تاثیر ق رار دهد.

سخن پایانی

آلیاژ هستلوی یک سوپرآلیاژ بسیار ارزشمند در صنایع مختلف به خصوص در پتروشیمی است. مقاومت بسیار زیاد در برابر خوردگی عامل مهمی است که آن را چنین ارزشمند کرده است. همانطور که مطالعه کردید، امروزه انواع مختلفی از این آلیاژ تولید شده و به فروش می‌رسد. تفاوت اصلی اعضای این خانواده آلیاژی در مقدار عناصر به کار رفته در آنهاست که هریک را برای یک کاربرد صنعتی مناسب ساخته است. شما می‌توانید در قسمت نظرات دانسته‌ها و تجربیات خود در زمینه آلیاژ هستلوی با ما به اشتراک بگذارید.