Краткое описание хастеллоя G30

Обозначаемый как UNS N06030 или DIN 2.4603, хастеллой G-30 представляет собой никель-хромо-железный материал, обладающий отличной стойкостью к фосфорной кислоте (мокрый процесс). Hastelloy G-30 является улучшенной версией никель-хром-железо-молибден-медного сплава G-3. Благодаря более высокому содержанию хрома, добавлению кобальта и вольфрама, G-30 демонстрирует превосходную коррозионную стойкость по сравнению с большинством других сплавов на основе никеля и железа в промышленных фосфорных кислотах, а также в сложных средах, содержащих сильно окисляющие кислоты.

Hastelloy G30 – коррозионностойкий сплав с отличной устойчивостью к окислительным средам. Благодаря высокому содержанию хрома оба сплава Hastelloy G30 успешно используются в качестве трубок теплообменников для фосфорной кислоты и других технологических компонентов в промышленности по производству удобрений. Он также обладает умеренной устойчивостью к локальному воздействию хлоридов, что может стать проблемой под отложениями в испарителях, используемых для концентрации фосфорной кислоты. Кроме того, сплав G-30 менее восприимчив к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридом, чем нержавеющие стали. Благодаря высокому содержанию хрома Hastelloy G30 также очень устойчив к другим окислительным кислотам, таким как азотная, и смесям, содержащим азотную кислоту. Значительное количество молибдена и добавки меди делают его умеренно устойчивым к восстановительным кислотам, таким как соляная и серная. Хастеллой G-30 широко используется в промышленности по переработке фосфорной, серной и азотной кислот, в ядерных трубопроводах, нефтехимической промышленности и производстве удобрений.

Hastelloy G-30 противостоит образованию зернограничных осадков в зоне термического влияния, что делает его пригодным для использования в сварочном состоянии. В отношении формуемости HASTELLOY G-30 практически не отличается от других высоколегированных сплавов. В целом он более жесткий, чем аустенит. Благодаря хорошей пластичности холодная обработка относительно проста и является предпочтительным методом формовки. Сплав легко сваривается газовой вольфрамовой дугой, газовой металлической дугой и защитной металлической дугой.

Анализ химического состава хастеллоя G30

Сплав HASTELLOY G-30 (UNS N06030) представляет собой никель-хромо-железный материал, обладающий высокой стойкостью к воздействию фосфорной кислоты (P2O5) “мокрым способом”. P2O5 – один из важнейших промышленных химикатов, являющийся основным источником фосфора для агрохимических удобрений. Сплав G-30 также умеренно устойчив к локальному воздействию хлоридов, что может быть проблемой под отложениями в испарителях, используемых для концентрирования P2O5. Кроме того, сплав G-30 менее восприимчив к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридами, чем нержавеющие стали. Хастеллой G-30 (UNS N06230) – это улучшенная версия Ni-Cr-Fe-Mo-Cu сплава G-3. G-30 имеет высокое содержание хрома, кобальта и вольфрама, и его коррозионная стойкость выше, чем у большинства других сплавов на основе никеля и железа, в товарной фосфорной кислоте и сложных средах, содержащих большое количество окислительных кислот. Устойчивость сплава к образованию зернограничных преципитатов в зоне термического влияния делает его пригодным для большинства химических процессов в условиях сварки.

Состав сплава Hastelloy G-30 в основном следующий:

Сплав на основе никеля: Матрица Hastelloy G-30 представляет собой сплав на основе никеля, что является одной из основных причин его хорошей стойкости к окислению и коррозии.

Содержание хрома: Hastelloy G-30 содержит определенное количество хрома, что является одной из основных причин его хорошей коррозионной стойкости.

Содержание элементов молибдена и вольфрама: Хастеллой G-30 содержит умеренное количество молибдена и вольфрама, которые повышают его высокотемпературную прочность и устойчивость к окислению.

Небольшое количество элементов: Хастеллой G-30 также содержит небольшое количество углерода, азота, кремния, магния и других элементов, которые оказывают определенное улучшающее воздействие на свойства сплава. Полный химический состав хастеллоя G30 приведен в таблице ниже:

Физические свойства хастеллоя G30

Хастеллой G30 обладает отличными физическими свойствами, такими как высокая прочность на разрыв, хорошая пластичность и низкое тепловое расширение. Плотность этого сплава составляет 8,22 г/см³. Его температура плавления составляет 1399°C, а температура кипения – 3045°C. Он также демонстрирует отличную теплопроводность 8,62 Вт/м-К. Хастеллой G30 обладает исключительными механическими свойствами, которые делают его пригодным для применения в условиях высоких нагрузок. Предел текучести этого сплава составляет 416 МПа, а предел прочности на растяжение – 760 МПа.

Твердость: Твердость сплава Hastelloy G30 зависит от его термической обработки. Как правило, сплав поставляется в отожженном состоянии, что обеспечивает твердость около 130-160 HB. Однако после закалки осаждением твердость может достигать 290 HB.

Термообработка: Hastelloy G30 можно подвергать термической обработке для достижения различных уровней прочности. Наиболее распространена обработка растворным отжигом, которая проводится при температуре 1070-1150°C. Затем сплав закаливают в воде или быстро охлаждают на воздухе. Другой способ термообработки – закалка в осадке, которая повышает твердость сплава.

Сварка: Хастеллой G30 можно сваривать различными методами, такими как TIG, MIG и дуговая сварка. Выбор метода сварки зависит от области применения и желаемых механических свойств. Во время сварки необходимо соблюдать осторожность, чтобы сохранить коррозионную стойкость сплава.

Коррозионная стойкость: Хастеллой G30 известен своей исключительной коррозионной стойкостью в окислительных и восстановительных средах. Он выдерживает воздействие горячих и холодных растворов серной кислоты с концентрацией до 50%. Он также устойчив к воздействию азотной, уксусной и фосфорной кислот, что делает его пригодным для использования в химической промышленности. Сплав также устойчив к щелевой и точечной коррозии в морской воде и других хлоридсодержащих средах.

Области применения хастеллоя G30

Хастеллой G30 в основном используется в нефтехимической промышленности, например, в трубах для нефтяных скважин, испарителях для производства влажной фосфорной кислоты, оборудовании для регенерации ядерного топлива в атомной промышленности и травильном оборудовании на сталелитейных заводах.  При бурении скважин на нефть и природный газ, помимо буровой техники и оборудования, необходимы специальные трубы: бурильные колонны, обсадные трубы, насосно-компрессорные трубы и т.д., которые в совокупности называются “трубы для нефтяных скважин”. Трубы для нефтяных скважин составляют около 40 % от общего количества стали, используемой в нефтегазовой промышленности, и являются важной частью добычи нефти и природного газа. Учитывая особенности китайской нефтегазодобычи, эксперты считают, что сверхвысокопрочные трубы, высокопрочные трубы, трубы, устойчивые к коррозии в кислотной среде, и специальные резьбовые трубы – это высокопроизводительные трубы, в которых Китай остро нуждается сегодня и в будущем.

В течение длительного времени китайские материалы для труб для нефтяных скважин в основном состояли из нержавеющей стали 13Cr, 22Cr, 25Cr, 316 и так далее. Эти нержавеющие стали обладают высокой прочностью и высоким содержанием Cr. На поверхности сплава легко образуется плотная пассивирующая пленка cr2o3, которая может эффективно противостоять коррозии CO, а с увеличением содержания Cr она становится устойчивой к коррозии CO2. Способность к постепенному увеличению нефти. Однако с постепенным открытием и разработкой глубоко залегающих месторождений нефти и газа с высоким содержанием кислот, содержание H2S, CO2, S и C1 в горнодобывающей среде становится высоким, и обычно используемые трубы из нержавеющей стали уже не могут удовлетворить потребности горнодобывающей промышленности. Поэтому высоколегированные коррозионно-стойкие сплавы на основе никеля Hastelloy G30. Сплав G30 – это коррозионно-стойкий сплав на основе никеля с превосходными эксплуатационными характеристиками.

Система Ni-Cr-Fe, содержащая Mo и Cu, обладает превосходной стойкостью к окислению, атмосферной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Благодаря высокому содержанию Fe в сплаве, он отличается низкой стоимостью по сравнению с другими коррозионно-стойкими сплавами на основе никеля. Трубы для нефтяных скважин из этого сплава обладают отличной устойчивостью к коррозии H2S, CO2 и Cl, и являются лучшим выбором для труб для нефтяных скважин на месторождениях кислого газа. С постепенным развитием месторождений кислой нефти и газа спрос на трубы для нефтяных скважин из сплавов на основе никеля продолжает расти. Технология производства труб из коррозионно-стойких сплавов на основе никеля не полностью освоена несколькими иностранными производителями, что серьезно угрожает энергетической безопасности страны. Поэтому крайне важно локализовать производство труб из сплава на основе никеля.