Основные эксплуатационные параметры сплава Hastelloy C276

автор: Qishine Industry

2024-12-28

Сплав Hastelloy C276 (UNS N10276, W.Nr. 2.4819) — никель-хром-молибденовый сплав после термообработки на твердый раствор. Низкое содержание углерода и кремния подавляет выделение карбидов в зоне термического влияния, поэтому сплав работает в окислительных и восстановительных средах, где обычные аустенитные стали разрушаются. К таким деталям относятся фланцевые прокладки, крепеж и элементы арматуры, контактирующие с хлоридами.

Обозначения и химический состав

Один и тот же сплав имеет несколько обозначений в зависимости от системы нумерации, поэтому в заказной спецификации он может фигурировать под тремя наименованиями. Номер UNS следует проверять по сертификату на материал.

NAS NW276 — в отдельных таблицах пишется как NW 276.
UNS N10276 — обозначение в единой системе нумерации.
W.Nr. 2.4819 — европейский номер материала.
JIS NW0276 — японское промышленное обозначение.

Содержание углерода и кремния ограничено узкими пределами, а стойкость в восстановительных кислотах обеспечивают молибден и вольфрам.

Элемент	Мин., %	Макс., %
Углерод (C)	—	0.01
Кремний (Si)	—	0.08
Марганец (Mn)	—	1
Фосфор (P)	—	0.04
Сера (S)	—	0.03
Хром (Cr)	14.5	16.5
Молибден (Mo)	15	17
Железо (Fe)	4	7
Вольфрам (W)	3	4.5
Кобальт (Co)	—	2.5
Ванадий (V)	—	0.35
Никель (Ni)	основа	основа

Содержание в массовых процентах; основа — никель.

Физические свойства

Эти значения используют при тепловых и прочностных расчетах аппаратов.

Показатель	Значение
Плотность ρ	8.9 г/см³
Удельная теплоемкость	436 Дж/(кг·К)
Удельное электрическое сопротивление	130 мкОм·см
Теплопроводность λ	10.8 Вт/(м·К)
Температуропроводность α	2.8×10⁻⁶ м²/с
Средний КТР 20–100 °C	12.2×10⁻⁶ 1/°C
Средний КТР 20–200 °C	12.5×10⁻⁶ 1/°C
Средний КТР 20–300 °C	12.9×10⁻⁶ 1/°C
Средний КТР 20–400 °C	13.2×10⁻⁶ 1/°C
Средний КТР 20–500 °C	13.6×10⁻⁶ 1/°C
Модуль упругости E	21.1×10⁴ МПа
Интервал плавления	1325–1370 °C
Магнитные свойства	сплав практически немагнитен

Средний коэффициент теплового расширения, 10⁻⁶ 1/°C, в указанном интервале температур.

Механические свойства и термическая обработка

Нормируемые минимальные значения относятся к материалу после термообработки на твердый раствор при комнатной температуре.

Показатель	Минимум
Предел текучести 0,2%	≥283 Н/мм²
Предел прочности	≥690 Н/мм²
Относительное удлинение	≥40%
Твердость	≤100 HRB

Минимальные значения для материала после термообработки на твердый раствор; 1 Н/мм² равен 1 МПа.

Термообработка на твердый раствор при 1150–1170 °C с последующим быстрым охлаждением.
Контроль температуры нагреваемой детали ограничивает выделение карбидов в зоне термического влияния.
Холодная деформация повышает прочность и снижает пластичность, поэтому после интенсивной формовки нужен повторный отжиг.

Стойкость к коррозии

Сопротивление точечной коррозии оценивают в растворе хлорида железа, щелевой и межкристаллитной — методами, приведенными ниже.

Сплав	Критическая температура точечной коррозии в 6% FeCl₃ + 1% HCl	«Зеленая смерть»
NAS NW276	>120 °C	>120 °C
NAS 254N	80 °C	80 °C
NAS 329J3L	50 °C	45 °C
SUS 316L	10 °C	25 °C

Испытание по ASTM G48, метод C; раствор «зеленая смерть» — 7% H₂SO₄ + 3% HCl + 1% FeCl₃ + 1% CuCl₂.

ASTM G48, метод C — 72 часа в растворе FeCl₃.
ASTM G48, метод D — 72 часа с многозубчатыми зажимами, образующими зазор.
Выдержка в растворе «зеленая смерть» — 24 часа.
ASTM G28, метод A — 24 часа в кипящем 50% растворе H₂SO₄-Fe₂(SO₄)₃ для оценки межкристаллитной коррозии.

В разбавленных серной и соляной кислотах при 80 °C скорость коррозии C276 остается низкой, тогда как у SUS 316L она резко растет с повышением концентрации. Скорость переводят из г/м²·ч в мм/год по формуле мм/год = г/м²·ч × 8.76 / d, где d — плотность в г/см³.

Молибден, вольфрам и низкий углерод определяют выбор сплава для трубные фланцы, деталей арматуры и крепежа в средах соляной и серной кислот и хлоридов.