Hastelloy® / Haynes® – stopy niklu odporne na korozję i wysokie temperatury
Charakterystyka stopów Hastelloy® i Haynes®
Hastelloy® i Haynes® to rodziny wysokostopowych materiałów przeznaczonych do pracy w warunkach intensywnej korozji chemicznej, wysokiej temperatury, obciążeń mechanicznych oraz długotrwałego oddziaływania agresywnych środowisk przemysłowych. Obejmują przede wszystkim stopy na osnowie niklu, ale również wybrane materiały na osnowie kobaltu oraz stopy wieloskładnikowe.
Materiały te znajdują zastosowanie tam, gdzie standardowe stale nierdzewne, stale kwasoodporne oraz konwencjonalne materiały wysokotemperaturowe nie zapewniają wymaganej trwałości eksploatacyjnej.
Podstawowymi pierwiastkami stopowymi są nikiel, chrom, molibden, wolfram, kobalt i żelazo. W zależności od gatunku występują również dodatki miedzi, aluminium, tytanu, niobu oraz innych pierwiastków wpływających na mikrostrukturę, odporność korozyjną i właściwości mechaniczne.
Stopy Hastelloy kojarzone są przede wszystkim z bardzo wysoką odpornością na korozję w agresywnych środowiskach chemicznych. Rodzina ta obejmuje jednak również materiały wysokotemperaturowe, takie jak Hastelloy X.
Stopy Haynes obejmują materiały żaroodporne, żarowytrzymałe i odporne na działanie agresywnych atmosfer przemysłowych. Stosowane są w turbinach gazowych, energetyce, lotnictwie, piecach przemysłowych oraz instalacjach procesowych.
Nazwy Hastelloy i Haynes nie oznaczają dwóch rozłącznych grup metalurgicznych. Obie rodziny zawierają stopy o różnych składach, właściwościach i mechanizmach umacniania.
Odporność na korozję stopów Hastelloy®
Jedną z najważniejszych właściwości wielu stopów Hastelloy jest wysoka odporność na korozję w agresywnych środowiskach chemicznych. Odpowiednio dobrany skład chemiczny umożliwia uzyskanie odporności na korozję ogólną, wżerową, szczelinową oraz określone rodzaje korozji naprężeniowej.
Nikiel tworzy osnowę materiału i zapewnia odporność w wielu środowiskach redukujących. Chrom odpowiada za odporność w środowiskach utleniających oraz tworzenie ochronnej warstwy pasywnej. Molibden zwiększa odporność na korozję lokalną oraz działanie określonych kwasów redukujących. Wolfram może dodatkowo poprawiać odporność korozyjną i wzmacniać osnowę.
Szczególne znaczenie ma odporność na:
- korozję w środowiskach kwasowych,
- korozję wżerową wywoływaną przez chlorki,
- korozję szczelinową,
- korozję naprężeniową,
- korozję w mieszaninach kwasów i roztworach chemicznych,
- korozję w instalacjach oczyszczania spalin,
- korozję w środowiskach morskich i przemysłowych.
Poszczególne gatunki Hastelloy różnią się odpornością na konkretne substancje chemiczne. Materiał odporny na działanie kwasu solnego nie musi wykazywać równie wysokiej odporności na silnie utleniające mieszaniny kwasowe. Dobór stopu powinien uwzględniać stężenie medium, temperaturę, zanieczyszczenia, warunki przepływu i naprężenia.
Stopy Hastelloy® serii B – środowiska redukujące
Stopy serii B należą do grupy materiałów niklowo-molibdenowych opracowanych przede wszystkim do pracy w środowiskach redukujących.
Hastelloy B-2 – UNS N10665, W.Nr. 2.4617
Hastelloy B-2 jest stopem niklowo-molibdenowym charakteryzującym się bardzo wysoką odpornością na działanie wybranych kwasów redukujących, szczególnie kwasu solnego w odpowiednio określonych warunkach.
Stosowany jest w aparaturze chemicznej, reaktorach, wymiennikach ciepła i instalacjach procesowych. Ze względu na niską zawartość chromu jego odporność w środowiskach utleniających jest ograniczona.
Hastelloy B-3 – UNS N10675, W.Nr. 2.4600
Hastelloy B-3 jest rozwinięciem rodziny stopów niklowo-molibdenowych. W porównaniu z wcześniejszymi gatunkami serii B charakteryzuje się poprawioną stabilnością strukturalną oraz korzystniejszymi właściwościami technologicznymi.
Materiał znajduje zastosowanie w instalacjach chemicznych pracujących w agresywnych środowiskach redukujących, w tym przy przetwarzaniu wybranych kwasów nieorganicznych.
Stopy Hastelloy® serii C – odporność na środowiska utleniające i redukujące
Seria C obejmuje wysoko odporne na korozję stopy niklowo-chromowo-molibdenowe. Łączą one odporność na liczne środowiska utleniające i redukujące z dobrą odpornością na korozję wżerową oraz szczelinową.
Hastelloy C-276 – UNS N10276, W.Nr. 2.4819
Hastelloy C-276 jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych stopów niklowo-chromowo-molibdenowych. Zawiera również wolfram, który uczestniczy w kształtowaniu właściwości materiału.
Charakteryzuje się wysoką odpornością na korozję w licznych agresywnych środowiskach chemicznych oraz dobrą podatnością na wykonywanie konstrukcji spawanych. Stosowany jest w reaktorach chemicznych, wymiennikach ciepła, instalacjach kwasowych, zbiornikach i urządzeniach oczyszczania gazów przemysłowych.
Stop UNS N10276 występuje również pod innymi nazwami handlowymi, dlatego podstawą identyfikacji materiału powinny być oznaczenie UNS, specyfikacja i skład chemiczny.
Hastelloy C-22 – UNS N06022, W.Nr. 2.4602
Hastelloy C-22 jest stopem niklowo-chromowo-molibdenowo-wolframowym charakteryzującym się wysoką odpornością na szeroki zakres środowisk korozyjnych.
Jego szczególną zaletą jest odporność na korozję wżerową i szczelinową w wielu środowiskach zawierających chlorki. Materiał stosowany jest w aparaturze chemicznej, przemyśle farmaceutycznym, instalacjach przetwarzania odpadów i urządzeniach narażonych na kontakt z agresywnymi mieszaninami chemicznymi.
Hastelloy C-4 – UNS N06455, W.Nr. 2.4610
Hastelloy C-4 jest stopem niklowo-chromowo-molibdenowym wyróżniającym się dobrą stabilnością mikrostruktury oraz odpornością korozyjną w wielu agresywnych środowiskach chemicznych.
Materiał znajduje zastosowanie w konstrukcjach spawanych, aparaturze chemicznej, reaktorach oraz urządzeniach procesowych.
Hastelloy C-2000 – UNS N06200, W.Nr. 2.4675
Hastelloy C-2000 jest stopem niklowo-chromowo-molibdenowym zawierającym dodatek miedzi. Połączenie chromu, molibdenu i miedzi zapewnia wysoką odporność na liczne środowiska utleniające i redukujące.
Stop stosowany jest w aparaturze chemicznej, instalacjach kwasowych, zbiornikach, rurociągach i wymiennikach ciepła.
Stopy Hastelloy® serii G – agresywne środowiska utleniające
Stopy serii G opracowano z myślą o wymagających środowiskach chemicznych, w których istotne znaczenie ma odporność na media utleniające oraz określone mieszaniny kwasów.
Hastelloy G-30 – UNS N06030, W.Nr. 2.4603
Hastelloy G-30 jest wysokochromowym stopem niklu o bardzo dobrej odporności na działanie kwasu fosforowego w wielu warunkach przemysłowych oraz na wybrane mieszaniny kwasowe.
Stosowany jest w produkcji nawozów, przemyśle chemicznym, instalacjach przetwarzania kwasu fosforowego oraz aparaturze procesowej.
Hastelloy G-35 – UNS N06035
Hastelloy G-35 jest stopem niklowo-chromowo-molibdenowym zaprojektowanym z myślą o wysokiej odporności na agresywne środowiska utleniające.
Materiał wykorzystywany jest w instalacjach produkcji kwasu fosforowego, przemyśle chemicznym i urządzeniach wymagających wysokiej odporności na korozję lokalną.
Specjalistyczne stopy Hastelloy®
Hastelloy HYBRID-BC1 – UNS N10362
Hastelloy HYBRID-BC1 jest stopem niklowo-molibdenowo-chromowym przeznaczonym przede wszystkim do pracy w agresywnych środowiskach redukujących.
Łączy wysoką odporność na liczne kwasy redukujące z większą tolerancją na określone zanieczyszczenia utleniające niż klasyczne stopy niklowo-molibdenowe o bardzo niskiej zawartości chromu.
Hastelloy N – UNS N10003
Hastelloy N jest specjalistycznym stopem niklowo-molibdenowym opracowanym z myślą o pracy w środowiskach ciekłych soli fluorkowych.
Znajduje zastosowanie przede wszystkim w badaniach i wybranych rozwiązaniach technologii jądrowej, szczególnie w instalacjach związanych z reaktorami wykorzystującymi stopione sole.
Hastelloy X – UNS N06002, W.Nr. 2.4665
Hastelloy X jest stopem niklowo-chromowo-żelazowo-molibdenowym przeznaczonym przede wszystkim do pracy w wysokiej temperaturze.
Wyróżnia się dobrą odpornością na utlenianie, wytrzymałością w podwyższonej temperaturze oraz korzystną spawalnością.
Materiał stosowany jest w komorach spalania turbin gazowych, elementach silników lotniczych, układach gorących gazów i wyposażeniu pieców przemysłowych. Należy do tej samej szerokiej grupy materiałów wysokotemperaturowych co stopy Inconel i Nimonic.
Stopy Haynes® – materiały wysokotemperaturowe
Stopy Haynes obejmują materiały na osnowie niklu i kobaltu opracowane do pracy w warunkach wysokiej temperatury, intensywnego utleniania, długotrwałych obciążeń mechanicznych oraz działania agresywnych gazów przemysłowych.
Do najważniejszych kryteriów ich doboru należą odporność na pełzanie, odporność na korozję wysokotemperaturową, stabilność struktury, wytrzymałość mechaniczna i możliwość wykonywania konstrukcji spawanych.
Haynes 230 – UNS N06230, W.Nr. 2.4733
Haynes 230 jest stopem niklowo-chromowo-wolframowo-molibdenowym charakteryzującym się bardzo dobrą odpornością na utlenianie, wysoką stabilnością strukturalną oraz dobrymi właściwościami mechanicznymi w podwyższonej temperaturze.
Stosowany jest w turbinach gazowych, komorach spalania, piecach przemysłowych, wymiennikach ciepła oraz instalacjach wysokotemperaturowych.
Haynes 214 – UNS N07214
Haynes 214 jest stopem niklowo-chromowo-aluminiowym opracowanym z myślą o szczególnie wysokiej odporności na utlenianie.
Obecność aluminium umożliwia tworzenie ochronnej warstwy tlenku aluminium, ograniczającej utlenianie w wysokiej temperaturze.
Materiał znajduje zastosowanie w elementach pieców, osłonach, wyposażeniu do obróbki cieplnej oraz urządzeniach pracujących w gorących atmosferach utleniających.
Haynes 282 – UNS N07208
Haynes 282 jest superstopem niklowym utwardzanym wydzieleniowo, zaprojektowanym w celu uzyskania korzystnego połączenia wysokiej wytrzymałości, odporności na pełzanie, stabilności strukturalnej i spawalności.
Stosowany jest w turbinach gazowych, energetyce, elementach komór spalania oraz konstrukcjach pracujących pod długotrwałym obciążeniem w wysokiej temperaturze.
Haynes 242 – UNS N10242
Haynes 242 jest stopem niklowo-molibdenowo-chromowym utwardzanym wydzieleniowo. Charakteryzuje się wysokimi właściwościami mechanicznymi oraz dobrą stabilnością wymiarową w określonym zakresie podwyższonych temperatur.
Materiał stosowany jest w elementach precyzyjnych urządzeń, komponentach przemysłowych, uszczelnieniach i innych częściach wymagających połączenia wytrzymałości z kontrolowanymi zmianami wymiarów.
Haynes HR-160 – UNS N12160
Haynes HR-160 jest stopem niklowo-kobaltowo-chromowo-krzemowym opracowanym do pracy w agresywnych atmosferach wysokotemperaturowych.
Wyróżnia się szczególnie dobrą odpornością na określone środowiska zawierające siarkę. Stosowany jest w instalacjach petrochemicznych, piecach przemysłowych i urządzeniach do przetwarzania gazów procesowych.
Haynes 25 i Haynes 188 – superstopy na osnowie kobaltu
W rodzinie materiałów Haynes występują również superstopy, których podstawowym składnikiem jest kobalt. Ze względu na odmienną osnowę metaliczną powinny być klasyfikowane jako stopy kobaltu, chociaż mogą być omawiane razem z innymi materiałami wysokotemperaturowymi.
Haynes 25 / L-605 – UNS R30605
Haynes 25 / L-605 jest stopem niklowo-chromowo-wolframowo-wanadowa o wysokiej odporności na utlenianie oraz dobrych właściwościach mechanicznych w podwyższonej temperaturze.
Stosowany jest w lotnictwie, energetyce, elementach turbin i urządzeniach pracujących w wysokiej temperaturze.
Haynes 188 – UNS R30188
Haynes 188 jest stopem kobaltowo-niklowo-chromowo-wolframowym charakteryzującym się bardzo dobrą odpornością na utlenianie i zmęczenie cieplne.
Materiał stosowany jest w komorach spalania, elementach turbin gazowych, silnikach lotniczych oraz konstrukcjach wysokotemperaturowych.
Haynes 188 i Haynes 25 nie są stopami na osnowie niklu i powinny być również uwzględnione w oddzielnej kategorii stopów kobaltu.
Odporność na pełzanie i korozję wysokotemperaturową
W przypadku stopów przeznaczonych do długotrwałej eksploatacji w wysokiej temperaturze szczególne znaczenie ma wytrzymałość na pełzanie oraz stabilność mikrostruktury materiału.
Pod wpływem długotrwałego obciążenia mechanicznego w wysokiej temperaturze mogą występować trwałe odkształcenia, nawet gdy naprężenia są niższe od granicy plastyczności określonej w temperaturze pokojowej.
Właściwości wysokotemperaturowe stopów Haynes i Hastelloy zależą od składu chemicznego, mechanizmu umocnienia, wielkości ziarna, obróbki cieplnej oraz czasu eksploatacji.
W stopach umacnianych wydzieleniowo istotną rolę odgrywają drobne wydzielenia faz wzmacniających osnowę. W materiałach umacnianych roztworowo znaczenie mają przede wszystkim pierwiastki stopowe utrudniające ruch dyslokacji i odpowiednia stabilność strukturalna.
Nie należy utożsamiać maksymalnej temperatury odporności na utlenianie z dopuszczalną temperaturą długotrwałej pracy elementu obciążonego mechanicznie.
Spawanie stopów Hastelloy® i Haynes®
Wiele stopów Hastelloy i Haynes wykazuje dobrą podatność na wykonywanie konstrukcji spawanych. Spawalność jest jednak zależna od konkretnego gatunku, składu chemicznego, stanu materiału oraz wybranej technologii łączenia.
Stopy takie jak Hastelloy C-276, C-22 i Hastelloy X znajdują zastosowanie w aparaturze spawanej, zbiornikach, rurociągach i urządzeniach procesowych.
Podczas spawania szczególne znaczenie mają:
- odpowiedni dobór materiału dodatkowego,
- kontrola energii liniowej spawania,
- przygotowanie i czystość powierzchni złącza,
- ograniczenie zanieczyszczenia materiału,
- kontrola temperatury międzyściegowej,
- dobór ewentualnej obróbki cieplnej po spawaniu,
- zachowanie wymaganej odporności korozyjnej złącza.
Niewłaściwe parametry technologiczne mogą powodować segregację składników stopowych, powstawanie niepożądanych faz i obniżenie właściwości eksploatacyjnych połączenia.
Obróbka cieplna stopów Hastelloy® i Haynes®
Obróbka cieplna wpływa na mikrostrukturę, właściwości mechaniczne oraz odporność korozyjną stopów niklu.
W przypadku wielu odpornych na korozję stopów Hastelloy stosuje się wyżarzanie przesycające, którego celem jest uzyskanie odpowiedniej struktury materiału, rozpuszczenie niepożądanych wydzieleń oraz przygotowanie stopu do dalszej eksploatacji.
W stopach umacnianych wydzieleniowo, takich jak Haynes 282, odpowiednio dobrany proces przesycania i starzenia umożliwia uzyskanie wysokich właściwości mechanicznych.
Parametry obróbki cieplnej muszą być dostosowane do konkretnego gatunku, postaci materiału i wymagań normatywnych. Nie istnieje jeden uniwersalny cykl obróbki cieplnej odpowiedni dla całej grupy Hastelloy i Haynes.
Obróbka skrawaniem stopów Hastelloy® i Haynes®
Stopy Hastelloy i Haynes należą do materiałów wymagających podczas obróbki skrawaniem. Wysoka wytrzymałość, stosunkowo niska przewodność cieplna oraz tendencja do umacniania odkształceniowego powodują zwiększone obciążenie narzędzi skrawających.
W zależności od gatunku obróbka może wymagać zastosowania narzędzi o wysokiej odporności na zużycie, sztywnych układów obrabiarkowych, odpowiednich parametrów skrawania i skutecznego chłodzenia.
Szczególnie wymagająca bywa obróbka materiałów po końcowym utwardzaniu wydzieleniowym. Z tego względu część operacji technologicznych może być wykonywana przed końcową obróbką cieplną.
Dobór technologii powinien uwzględniać również wymagania dotyczące jakości powierzchni, naprężeń własnych i dokładności wymiarowej gotowych elementów.
Typowe zastosowania stopów Hastelloy® i Haynes®
Przemysł chemiczny – reaktory, zbiorniki, wymienniki ciepła, rurociągi, armatura i aparatura odporna na działanie agresywnych kwasów oraz mieszanin chemicznych.
Przemysł petrochemiczny – instalacje rafineryjne, urządzenia przetwarzania substancji chemicznych, elementy aparatury procesowej i konstrukcje narażone na korozję chemiczną.
Energetyka – turbiny gazowe, komory spalania, wymienniki ciepła, urządzenia wysokotemperaturowe oraz elementy instalacji energetycznych pracujące pod długotrwałym obciążeniem.
Lotnictwo – elementy turbin, komory spalania, kanały gorących gazów, części silników lotniczych i inne komponenty narażone na wysoką temperaturę.
Przemysł piecowy – retorty, mufle, rury promiennikowe, osłony, elementy transportowe i wyposażenie pieców przemysłowych.
Ochrona środowiska – instalacje odsiarczania spalin, urządzenia neutralizacji gazów przemysłowych, wymienniki i aparatura pracująca w agresywnych kondensatach.
Przemysł farmaceutyczny – aparatura procesowa, reaktory, mieszalniki i urządzenia wymagające wysokiej odporności chemicznej.
Technologie jądrowe – wybrane specjalistyczne elementy instalacji wysokotemperaturowych i urządzeń badawczych, w tym rozwiązania wykorzystujące stopione sole.
Dobór odpowiedniego gatunku Hastelloy® lub Haynes®
Poszczególne gatunki nie powinny być traktowane jako materiały bezpośrednio zamienne. Dobór stopu wymaga analizy rzeczywistych warunków eksploatacyjnych.
Podstawowe kryteria obejmują:
- skład chemiczny i stężenie medium roboczego,
- temperaturę pracy i czas ekspozycji,
- warunki utleniające lub redukujące,
- obecność chlorków i innych agresywnych zanieczyszczeń,
- ciśnienie i charakter obciążenia mechanicznego,
- odporność na korozję wżerową i szczelinową,
- odporność na korozję naprężeniową,
- wytrzymałość na pełzanie,
- odporność na korozję wysokotemperaturową,
- wymaganą spawalność i podatność na obróbkę,
- normy materiałowe, stan dostawy i postać produktu.
W instalacjach chemicznych najważniejsza może być odporność na określony kwas lub mieszaninę chemiczną. W urządzeniach energetycznych i turbinach większe znaczenie może mieć wytrzymałość na pełzanie oraz odporność na utlenianie.
Nie istnieje jeden uniwersalny stop Hastelloy lub Haynes zapewniający najwyższą odporność we wszystkich środowiskach.
Formy dostawy stopów Hastelloy® i Haynes®
W zależności od gatunku, wymagań normatywnych, wymiarów i dostępności materiały mogą być dostarczane między innymi jako:
- blachy i płyty,
- taśmy i arkusze cienkie,
- pręty okrągłe,
- pręty płaskie,
- druty,
- rury bezszwowe i spawane,
- odkuwki,
- pierścienie i półfabrykaty,
- elementy przygotowane do dalszej obróbki mechanicznej.
Dostępność konkretnej formy i wymiaru zależy od gatunku oraz wymagań technicznych zamówienia. W przypadku wyrobów płaskich istotne znaczenie mają również stan powierzchni, stan obróbki cieplnej i wymagania dotyczące badań materiałowych.
Więcej informacji o postaciach produktów znajduje się w artykule blachy nierdzewne, żaroodporne i specjalne.
Gatunki stopów Hastelloy® i Haynes®
Poniżej przedstawiono podstawowe gatunki z podziałem na rodziny materiałowe. Nazwy gatunków prowadzą do ich opisów w niniejszym artykule. Po utworzeniu indywidualnych kart materiałowych odnośniki można zastąpić adresami stron poszczególnych gatunków.
Hastelloy® – stopy odporne na korozję
- Hastelloy B-2 / UNS N10665 / 2.4617 – stop Ni-Mo o wysokiej odporności na środowiska redukujące, szczególnie określone warunki działania kwasu solnego.
- Hastelloy B-3 / UNS N10675 / 2.4600 – rozwinięty stop Ni-Mo o wysokiej odporności chemicznej i poprawionej stabilności mikrostruktury.
- Hastelloy C-276 / UNS N10276 / 2.4819 – uniwersalny stop Ni-Cr-Mo-W odporny na wiele agresywnych środowisk chemicznych.
- Hastelloy C-22 / UNS N06022 / 2.4602 – stop Ni-Cr-Mo-W o wysokiej odporności na korozję wżerową i szczelinową.
- Hastelloy C-4 / UNS N06455 / 2.4610 – stop Ni-Cr-Mo o dobrej stabilności strukturalnej i odporności korozyjnej.
- Hastelloy C-2000 / UNS N06200 / 2.4675 – stop Ni-Cr-Mo-Cu odporny na liczne środowiska utleniające i redukujące.
- Hastelloy G-30 / UNS N06030 / 2.4603 – stop wysokochromowy stosowany między innymi w instalacjach kwasu fosforowego.
- Hastelloy G-35 / UNS N06035 – stop o podwyższonej odpornośftwci w agresywnych środowiskach utleniających.
- Hastelloy HYBRID-BC1 / UNS N10362 – stop do środowisk redukujących o zwiększonej tolerancji na określone zanieczyszczenia utleniające.
- Hastelloy N / UNS N10003 – specjalistyczny stop niklowy do pracy w środowiskach ciekłych soli fluorkowych.
Hastelloy® – stopy wysokotemperaturowe
- Hastelloy X / UNS N06002 / 2.4665 – stop Ni-Cr-Fe-Mo przeznaczony do pracy w wysokiej temperaturze, szczególnie w turbinach i komorach spalania.
Haynes® – superstopy i materiały wysokotemperaturowe na osnowie niklu
- Haynes 230 / UNS N06230 / 2.4733 – stop Ni-Cr-W-Mo o wysokiej odporności na utlenianie i pełzanie.
- Haynes 214 / UNS N07214 – stop Ni-Cr-Al o szczególnie wysokiej odporności na utlenianie.
- Haynes 282 / UNS N07208 – utwardzany wydzieleniowo superstop niklowy o wysokiej wytrzymałości na pełzanie.
- Haynes 242 / UNS N10242 – stop Ni-Mo-Cr o wysokich właściwościach mechanicznych i stabilności wymiarowej.
- Haynes HR-160 / UNS N12160 – stop Ni-Co-Cr-Si odporny na określone agresywne atmosfery zawierające siarkę.
Haynes® – superstopy na osnowie kobaltu
- Haynes 25 / L-605 / UNS R30605 – stop Co-Cr-W-Ni o wysokiej odporności na utlenianie i dobrych właściwościach wysokotemperaturowych.
- Haynes 188 / UNS R30188 – stop Co-Ni-Cr-W o wysokiej odporności na utlenianie i zmęczenie cieplne.
Hastelloy®, Haynes®, Inconel® i Nimonic® – podstawowe różnice
| Rodzina materiałów | Główne właściwości | Typowe zastosowania |
|---|---|---|
| Hastelloy B / C / G | Odporność na korozję w agresywnych środowiskach chemicznych | Przemysł chemiczny, petrochemiczny, instalacje kwasowe |
| Hastelloy X | Odporność na utlenianie i właściwości wysokotemperaturowe | Turbiny, komory spalania, piece przemysłowe |
| Haynes 214 / 230 | Odporność na utlenianie, stabilność struktury i wysoką temperaturę | Energetyka, przemysł piecowy, lotnictwo |
| Haynes 282 | Wysoka wytrzymałość na pełzanie i umocnienie wydzieleniowe | Wysoko obciążone elementy turbin i urządzeń energetycznych |
| Inconel | Odporność na korozję, utlenianie i wysoką temperaturę zależnie od gatunku | Chemia, energetyka, lotnictwo |
| Nimonic | Wytrzymałość wysokotemperaturowa i odporność na pełzanie | Turbiny gazowe, silniki, energetyka |
Porównanie ma charakter orientacyjny. Właściwości konkretnego stopu zależą od gatunku, jego stanu, temperatury, czasu pracy oraz środowiska eksploatacyjnego.
Powiązane rodziny stopów niklu
W zależności od zastosowania warto również porównać materiały Hastelloy i Haynes z innymi rodzinami stopów niklu:
- Stopy niklu – właściwości, zastosowania i rodzaje – główny przegląd rodzin stopów niklu.
- Inconel – superstopy niklu i chromu – materiały odporne na korozję i wysoką temperaturę.
- Incoloy – stopy niklu, żelaza i chromu – materiały do instalacji chemicznych i wysokotemperaturowych.
- Nimonic – superstopy wysokotemperaturowe – materiały do turbin i wysoko obciążonych elementów.
- Udimet i Waspaloy – superstopy do ekstremalnych obciążeń – materiały do wymagających zastosowań wysokotemperaturowych.
- Monel i czysty nikiel – materiały do zastosowań chemicznych i morskich.
Dobór i dostawa stopów Hastelloy® i Haynes®
Dobór odpowiedniego stopu powinien uwzględniać nie tylko nazwę gatunku, ale również skład chemiczny środowiska, temperaturę, naprężenia, czas eksploatacji oraz wymagania dotyczące norm i stanu materiału.
Alfa-Tech pomaga w identyfikacji i doborze materiałów na podstawie oznaczenia gatunku, numeru materiałowego, składu chemicznego lub warunków pracy.
W zapytaniu warto określić wymagany gatunek, postać produktu, wymiary, ilość, stan obróbki cieplnej oraz wymagane dokumenty kontroli jakości.
W przypadku braku pełnej specyfikacji możliwe jest przeanalizowanie wymagań dotyczących odporności korozyjnej, właściwości mechanicznych i temperatury eksploatacji w celu wskazania odpowiednich materiałów do dalszej weryfikacji technicznej.
Zobacz też
Stopy niklu
Inconel® – superstopy niklu i chromu
Stopy o bardzo wysokiej odporności na utlenianie i pełzanie w wysokich temperaturach. Stosowane w energetyce, lotnictwie i przemyśle chemicznym.
Gatunki: Inconel 600, Inconel 601, Inconel 625, Inconel 686, Inconel 718, Inconel X-750, Inconel HX.
Incoloy® – stopy niklu, żelaza i chromu
Łączą odporność korozyjną z dobrą stabilnością strukturalną. Szczególnie cenione w chemii i petrochemii.
Gatunki: Incoloy 800 H/HT, Incoloy 825, Incoloy 925, Incoloy DS, Incoloy 330, Incoloy A-286.
Nimonic® – superstopy wysokotemperaturowe
Materiały wzmacniane wydzieleniowo, stosowane w lotnictwie i turbinach gazowych. Wyróżniają się wysoką odpornością na pełzanie i zmęczenie cieplne.
Gatunki: Nimonic 75, Nimonic 80A, Nimonic 90, Nimonic 263, Nimonic 901.
Udimet® / Waspaloy® – superstopy do ekstremalnych obciążeń
Stosowane w silnikach lotniczych i energetyce, tam gdzie wymagana jest najwyższa odporność na pełzanie i zmęczenie cieplne.
Gatunki: Udimet 188, Udimet L-605, Waspaloy.
Monel® i czysty nikiel – odporność chemiczna i morska
Monel (stopy niklu z miedzią) i czysty nikiel to materiały odporne na wodę morską, kwasy i zasady. Często stosowane w przemyśle morskim, chemicznym i aparaturze specjalistycznej.
Gatunki: Monel 400, Monel K-500, Nickel 200, Nickel 201.
Stopy specjalne – Invar®, Kovar®, Permalloy
Materiały o unikalnych własnościach fizycznych – niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, stabilność wymiarowa lub kontrolowana przenikalność magnetyczna. Stosowane w elektronice, optyce i aparaturze precyzyjnej.
Gatunki: Invar 36, Kovar, Permalloy, Nilomag 77.
Hastelloy® / Haynes® – stopy odporne na korozję i wysokie temperatury
Stopy o wysokiej odporności na agresywne środowiska chemiczne, utlenianie i pełzanie. Stosowane w przemyśle chemicznym, energetyce i lotnictwie.
Gatunki: Hastelloy B-2, B-3, C-276, C-22, C-4, C-2000, G-30, G-35, X, N; Haynes 214, 230, 242, 282, HR-160.
Nazwy Inconel®, Incoloy®, Nimonic®, Monel® i Udimet® są zarejestrowanymi znakami handlowymi firmy Special Metals Corporation. Waspaloy® jest znakiem ATI Allvac / Precision Castparts, Hastelloy® jest znakiem Haynes International, Invar® i Kovar® należą do Imphy / ArcelorMittal.
