ما هي أنواع سبائك هاستيلوي؟

كممثل لسبائك النيكل عالية الأداء المقاومة للتآكل، شكّلت Hastelloy سلسلة متعددة من النماذج من خلال تعديل نسبة عناصر السبائك، ولكل منها تركيزها الفريد من حيث الأداء وسيناريوهات التطبيق. تشمل النماذج الأكثر استخدامًا في الصناعة حاليًا السلسلة C، والسلسلة B، والسلسلة G، وبعض النماذج الخاصة، والتي تُظهر قدرة ممتازة على التكيف في بيئات التآكل المختلفة مع تصميم دقيق للتركيب.

تُعد سبائك Hastelloy من السلسلة C هي الفئة الأكثر استخدامًا، حيث يُعد الطراز C276 هو المعيار القياسي في الصناعة. وهي تعتمد على النيكل، مع إضافة نسبة معينة من الكروم والموليبدينوم وكمية صغيرة من التنجستن، مما يشكل مقاومة مزدوجة للتآكل في الوسائط المؤكسدة والمختزلة. تُظهر هذه السبيكة أداءً ممتازًا في البيئات الحمضية المختلطة مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك وحمض الفوسفوريك، بينما تقاوم أيضًا التآكل الناتج عن أيونات الكلوريد. ولذلك، فهي تستخدم على نطاق واسع في معدات مثل أوعية التفاعل الكيميائي وأجهزة إزالة الكبريت من غاز المداخن. قام الطراز C22 بتحسين محتوى الكروم استنادًا إلى C276، مما يعزز مقاومته للأكسدة ويجعله أكثر ملاءمة لظروف الأكسدة والتآكل في درجات الحرارة العالية، مثل مكونات التبادل الحراري في معدات توليد الطاقة الخاصة بحرق النفايات. يعزّز الطراز C2000 مقاومته للتآكل لحمض الكبريتيك وحمض الهيدروفلوريك من خلال إدخال عناصر النحاس، مما يجعله المادة المفضلة في مجال المعادن الرطبة.

تتميز سبيكة Hastelloy من السلسلة B بميزة أساسية تتمثل في مقاومة التآكل المتوسط المختزل، ويُعد الطراز B2 ممثلاً نموذجياً لهذه السلسلة. وتحتوي تركيبته على نسبة عالية من الموليبدينوم ولا تحتوي على الكروم تقريبًا. هذا التصميم يجعلها تُظهر مقاومة للتآكل لا يمكن الاستغناء عنها في البيئات المختزلة مثل حمض الهيدروفلوريك النقي وحمض الكبريتيك، وغالبًا ما تستخدم في خطوط الأنابيب ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي في الصناعة الكيميائية للفحم. يقلل الطراز B3 من مخاطر التآكل بين الخلايا الحبيبية في منطقة اللحام المتأثرة بالحرارة عن طريق تقليل الشوائب مثل الكربون والسيليكون، ويستخدم على نطاق واسع في أجهزة تفاعل الهدرجة القاسية. بالمقارنة مع السلسلة C، تتمتع السلسلة B بثبات ضعيف في البيئات المؤكسدة، لذلك من الضروري مطابقة خصائص الوسط بدقة عند استخدامها.

تركز سبيكة Hastelloy من السلسلة G بشكل أكبر على توازن الأداء الشامل، ويُعد الطراز G30 أحد أفضلها. فهي تجمع بين نسبة معينة من الكروم والموليبدينوم والنحاس، مما يحافظ على مقاومتها للوسائط المؤكسدة ويعزز مقاومتها للتآكل في الأحماض المختزلة، خاصة في البيئات الكيميائية المعقدة التي تحتوي على أيونات الكلوريد. يشيع استخدامه كمكون برج تخليق الأمونيا في إنتاج الأسمدة. يعمل الطراز G35 على تحسين حجم الحبيبات بإضافة عنصر النيوبيوم، مما يحسّن من قوة السبيكة في درجات الحرارة العالية ويجعلها مناسبة لمعدات معالجة الأحماض العضوية التي تعمل في درجات حرارة عالية.

وبالإضافة إلى النماذج السائدة المذكورة أعلاه، هناك أيضًا بعض الفئات الخاصة من سبائك Hastelloy. يعد N10276 (رقم ASTM C276) نموذجًا موحدًا معترفًا به دوليًا يضمن أداءً متسقًا للمنتجات من مختلف الشركات المصنعة. يُظهر الطراز D205، نظرًا لمحتواه العالي من السيليكون، مزايا فريدة من نوعها في بيئات غاز الكلور الجاف ودرجة الحرارة العالية ويستخدم عادةً في معدات معالجة غاز الكلور في صناعة الكلور القلوي. وتشكل هذه النماذج معًا النظام الكامل لسبائك هاستيلوي Hastelloy، مما يوفر حلولاً مادية دقيقة لمختلف السيناريوهات الصناعية.

عند اختيار نموذج سبيكة Hastelloy، من الضروري مراعاة عوامل مثل نوع الوسيط ودرجة الحرارة والضغط ومتطلبات الأداء الميكانيكي بشكل شامل. مع تطور تكنولوجيا المواد، لا يزال يجري تحسين النماذج الجديدة، ولكن منطق تصميمها الأساسي يدور دائمًا حول مبدأ "المطابقة الدقيقة للبيئات المسببة للتآكل"، وهو أيضًا مفتاح الحفاظ على التشغيل المستقر طويل الأجل لسبائك Hastelloy في ظروف العمل القاسية.