F1: Welche chemische Zusammensetzung hat der Sechskantstab Hastelloy B-2 und was unterscheidet ihn von anderen Nickellegierungen?
A:Hastelloy B-2 ist eine durch feste Lösung verstärkte Nickel-Molybdän-Legierung, die speziell für maximale Beständigkeit gegenüber Salzsäure und anderen stark reduzierenden Umgebungen entwickelt wurde. Die standardmäßige chemische Zusammensetzung von B-2-Sechskantstangen gemäß ASTM B574 und ASME SB-574 beträgt ungefähr:Nickel (Rest, typischerweise größer oder gleich 68 %), Molybdän 26,0–30,0 %, Eisen kleiner oder gleich 2,0 %, Chrom kleiner oder gleich 1,0 %, Mangan kleiner oder gleich 1,0 %, Silizium kleiner oder gleich 0,10 %, Kohlenstoff kleiner oder gleich 0,02 %, Kobalt kleiner oder gleich 1,0 %und Spuren von Phosphor und Schwefel (jeweils weniger als oder gleich 0,025 %).
Was Hastelloy B-2 von anderen Nickellegierungen – insbesondere der C-Serie (C-276, C-22) und der B-3 – unterscheidet, ist seineExtrem niedriger Chromgehalt(Kleiner oder gleich 1,0 %) kombiniert mit hohem Molybdängehalt (26–30 %). Chrom wird absichtlich minimiert, da Chrom in stark reduzierenden Säuren wie Salzsäure tatsächlich die Korrosionsleistung beeinträchtigen kann, indem es weniger stabile passive Filme bildet oder einen lokalen Angriff fördert. Der hohe Molybdängehalt sorgt für eine hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und einen gleichmäßigen Angriff in heißen, konzentrierten HCl-Lösungen.
Im Vergleich zu Hastelloy B-3 (das 1,5–3,0 % Eisen und weniger als oder gleich 0,01 % Kohlenstoff enthält) hat B-2 etwas weniger Eisen (weniger als oder gleich 2,0 %) und einen höheren zulässigen Kohlenstoffgehalt (weniger als oder gleich 0,02 %). Der entscheidende Unterschied ist jedochthermische Stabilität: B-2 ist sehr anfällig für die Ausfällung spröder intermetallischer Phasen (Ni₄Mo und Ni₃Mo), wenn es Temperaturen im Bereich von 600–900 Grad (1110–1650 Grad F) ausgesetzt wird. B-3 wurde speziell entwickelt, um diese Einschränkung zu überwinden. Die sechseckige Stangenform wird typischerweise durch Warmwalzen oder Schmieden eines Knüppels hergestellt, gefolgt von Kaltziehen oder Schleifen, um den präzisen sechseckigen Querschnitt zu erreichen (Schlüsselweite von 6 mm bis 100 mm oder mehr). Die sechseckige Form ermöglicht ein einfaches Greifen von Schraubenschlüsseln und wird häufig für Verbindungselemente und Beschläge verwendet.
F2: In welchen Anwendungen wird der Sechskantstab aus Hastelloy B-2 verwendet und warum ist die Sechskantform vorteilhaft?
A:Hastelloy B-2-Sechskantstangen werden hauptsächlich in Anwendungen verwendet, die Folgendes erfordernBearbeitete Verbindungselemente, Beschläge und Komponentendie konzentrierter Salzsäure, heißer Schwefelsäure (bis zu 60 %), Phosphorsäure oder anderen stark reduzierenden Umgebungen standhalten müssen. Die sechseckige Form bietet gegenüber Rundstäben oder anderen Profilen spezifische Vorteile:
Bolzen, Bolzen und Schrauben– Die B-2-Sechskantstange wird bearbeitet oder kalt-zu Sechskantschrauben, Innensechskantschrauben und Stehbolzen verarbeitet, die zum Zusammenbau von Reaktoren, Wärmetauschern, Beiztanks und Rohrleitungssystemen für die Handhabung von HCl verwendet werden. Der Sechskantkopf ermöglicht ein einfaches Anziehen mit handelsüblichen Schraubenschlüsseln, auch bei beengten Platzverhältnissen. Die hohe Festigkeit der Legierung (Zugfestigkeit größer oder gleich 750 MPa / 109 ksi) und die Korrosionsbeständigkeit sorgen für eine zuverlässige Klemmkraft ohne Abrieb (bei ordnungsgemäßer Schmierung) oder Spannungsrisskorrosion.
Sechskantmuttern– Muttern, die aus B-2-Sechskantstangen (oder aus Rundstangen, die dann sechseckig geformt werden) gefertigt sind, bieten eine Gewindebefestigung für B-2- oder andere kompatible Schrauben. Die Sechskantform ermöglicht die Anwendung eines Drehmoments ohne Abrundung, was besonders wichtig bei Säureanwendungen ist, bei denen nach jahrelangem Einsatz eine Demontage erforderlich sein kann.
Armaturen (Sechskantnippel, Kupplungen, Adapter)– In Salzsäure-Transferleitungen werden Sechskantstangen zu Sechskantnippeln (kurze Rohrabschnitte mit Außengewinde an beiden Enden) und Sechskantkupplungen (Innengewinde an beiden Enden) verarbeitet. Der sechseckige Mittelteil bietet eine Grifffläche für Schraubenschlüssel beim Ein- und Ausbau. Diese Armaturen kommen häufig in Instrumentierungsleitungen mit kleinem Durchmesser (1/4″ bis 1″ NPT) vor, bei denen die Korrosionsbeständigkeit von B-2 von entscheidender Bedeutung ist.
Ventilschäfte und Motorhaubenbolzen– Bei korrosionsbeständigen Ventilen, die HCl verarbeiten, werden der Schaft (der sich zur Steuerung des Durchflusses auf und ab bewegt) und die Deckelbolzen (die das Ventil zusammenhalten) häufig aus B-2-Sechskantstangen gefertigt. Die Sechskantform der Ventilschaft-Packungsmutter ermöglicht eine Einstellung ohne Spezialwerkzeug.
Instrumentierungskomponenten– Schutzrohranschlüsse, Manometeradapter und Sensormontageblöcke werden aus B-2-Sechskantstangen gefertigt. Die sechseckige Form bietet Abflachungen zum Schrauben und sorgt so für eine dichte Abdichtung gegen den Prozessdruck, ohne die Oberflächenbeschaffenheit des Bauteils zu beschädigen.
Spezialbefestigungen für Beizlinien– In Stahlbeizlinien (heiße HCl-Bäder) werden für die Stützkonstruktionen für säurebeständige Steine oder Auskleidungen B-2 Sechskantschrauben verwendet. Diese Befestigungselemente sind heißem HCl-Dampf und gelegentlichen Spritzern ausgesetzt; Der Sechskantkopf ermöglicht einen einfachen Austausch bei Wartungsausfällen.
Die sechseckige Form bietet für diese Anwendungen mehrere Vorteile gegenüber Rundstäben:
Schraubenschlüssel– Es ist nicht erforderlich, Abflachungen an einer Rundstange zu bearbeiten. Die Sechskantform ist bereit für den Werkzeugeinsatz.
Materialeffizienz– Bei einer gegebenen Schlüsselflächenabmessung verbraucht eine Sechskantstange weniger Material als eine Rundstange, die zu einem Sechskantkopf bearbeitet wird (weniger Abfall).
Konsistente Drehmomentübertragung– Sechs Abflachungen bieten besseren Halt als ein Quadrat (vier Abflachungen) und runden weniger leicht ab als ein Doppel-{0}}Sechskant (zwölf Abflachungen).
Einfache Herstellung– Sechskantstangen können kaltgezogen oder mit präzisen Toleranzen geschliffen werden (z. B. Schlüsselflächentoleranz ±0,05 mm für Größen unter 25 mm), wodurch eine konsistente Verbindungsgeometrie gewährleistet wird.
Aufgrund der thermischen Instabilität von B-2 ist jedoch die Verwendung von B-2-Sechskantstäben zugunsten von B-3 für neue Projekte rückläufig. Die meisten Ingenieure spezifizieren mittlerweileB-3 Sechskantstange(die eine identische Korrosionsbeständigkeit bei viel besserer thermischer Stabilität bieten), es sei denn, sie warten vorhandene B-2-Geräte.
F3: Was sind die entscheidenden Bearbeitungs- und Fertigungsrichtlinien für Sechskantstangen aus Hastelloy B-2?
A:Die Bearbeitung von Sechskantstäben aus Hastelloy B-2 erfordert sorgfältige Aufmerksamkeit, da die Legierung eine hohe Kaltverfestigungsrate aufweist, zum Abrieb neigt und-, was am wichtigsten ist, ihre extreme Empfindlichkeit gegenüber Wärmestau (der zur Ausscheidung intermetallischer Phasen führen kann) aufweist. Die folgenden Richtlinien sind wesentlich:
1. Werkzeugauswahl und Geometrie:Verwenden Sie Hartmetallwerkzeuge (Sorte C-2 oder C-5 zum Drehen, Mikrokorn-Hartmetall zum Fräsen). Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) werden aufgrund der hohen Festigkeit und Abrasivität der Legierung schnell stumpf. Werkzeuge mit positivem Spanwinkel (8–12 Grad Spanwinkel) reduzieren die Schnittkräfte. Verwenden Sie zum Gewindeschneiden Hartmetalleinsätze für Nickellegierungen. Halten Sie die Werkzeuge scharf – stumpfe Werkzeuge führen zu Kaltverfestigung und Hitzestau.
2. Geschwindigkeiten und Vorschübe (kritisch für B-2):Halten Sie moderate Schnittgeschwindigkeiten ein:20–30 Oberflächenmeter pro Minute (65–100 SFM)Bei Hartmetall-ist dies langsamer als bei Edelstahl oder sogar C-276. Verwenden Sie aggressive Vorschubgeschwindigkeiten (0,15–0,30 mm/U/0,006–0,012 Zoll/U), um der Kaltverfestigungszone immer einen Schritt voraus zu sein. Leichte Schnitte und langsame Vorschübe führen zu Oberflächenverhärtung und schnellem Werkzeugverschleiß. Verwenden Sie zum Bohren Bohrer mit geteilter Spitze oder parabolischer Nut mit Vorschüben von 0,05–0,10 mm/Umdrehung (0,002–0,004 Zoll/Umdrehung) und Tiefbohren (0,5–1,0 × Durchmessertiefe pro Vorschub).
3. Kühlung und Schmierung:Flutkühlmittel istobligatorisch. Verwenden Sie wasserlösliches Hochdruck-Schneidöl oder ein schwefelhaltiges oder chloriertes Hochleistungsöl. Das Kühlmittel verringert die Reibung, verhindert Festfressen und leitet Wärme ab.Für B-2 ist Hitzestau besonders gefährlichweil örtliche Temperaturen über 600 Grad (1110 Grad F) in der Scherzone intermetallische Ausfällungen (Ni₄Mo, Ni₃Mo) auf der bearbeiteten Oberfläche auslösen können. Diese versprödete Schicht kann dann im Betrieb reißen. Nebel- oder Trockenschneiden ist nicht zulässig.
4. Vermeidung von Kaltverfestigungen:B-2 verfestigt sich schnell. Führen Sie einen abschließenden Schnitt mit einer Tiefe von mindestens 0,25 mm (0,010 Zoll) durch, um ein Reiben an einer gehärteten Oberfläche zu vermeiden. Lassen Sie das Werkzeug nicht auf der Oberfläche verweilen. Bei unterbrochenen Schnitten (z. B. Bearbeiten einer Sechskantstange in ein Gewindebefestigungselement mit Sechskantkopf) reduzieren Sie die Geschwindigkeit um 20–30 %, um die Stoßbelastungen zu absorbieren.
5. Einfädeln:Verwenden Sie für Außengewinde (z. B. Bolzen, Stehbolzen) ein Einspitzwerkzeug mit einem Winkel von 60 Grad und führen Sie mehrere leichte Durchgänge durch (0,05–0,10 mm Tiefe pro Durchgang).Gewinderollen wird grundsätzlich nicht empfohlenfür B-2, da die Kaltumformung zu Versprödung oder Rissbildung führen kann; Geschnittene Fäden werden bevorzugt. Für Innengewinde (z. B. Muttern) verwenden Sie Gewindebohrer mit Spiralspitze oder Spiralnut und reichlich Schmierung. Gewindebohrerbrüche treten häufig auf, wenn kein Hacken verwendet wird (0,5 Umdrehungen vorwärts, 0,25 Umdrehungen rückwärts, um Späne zu brechen). Überprüfen Sie nach dem Einfädeln das Gewinde mithilfe der Flüssigkeitseindringprüfung (PT) auf Risse.
6. Wärmebehandlung nach der Bearbeitung:Wenn erhebliches Material entfernt wurde (mehr als 20 % des Querschnitts), kann die bearbeitete Oberfläche Restspannungen und möglicherweise einige intermetallische Phasen aufgrund lokaler Erwärmung enthalten. Für kritische Anwendungen (z. B. Schrauben im HCl-Hochdruckbetrieb) avollständiges Lösungsglühen(1060–1100 Grad / 1940–2010 Grad F für 30–60 Minuten, gefolgt von schnellem Abschrecken mit Wasser) sollte nach der Bearbeitung durchgeführt werden, um die volle Duktilität und Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen. Dieses Glühen kann jedoch zu einer Verformung der Sechseckform führen, so dass anschließend möglicherweise ein abschließendes Schleifen erforderlich ist.
7. Oberflächenbeschaffenheit und Verschmutzung:Für Befestigungsanwendungen ist eine glatte Oberflächenbeschaffenheit (Ra kleiner oder gleich 0,8 μm / 32 μin) wünschenswert, um Spaltkorrosionsstellen zu reduzieren. Dies kann durch spitzenloses Schleifen nach der Bearbeitung erreicht werden.Eine Eisenverunreinigung ist ein ernstes Problem-Alle in der Oberfläche eingebetteten Eisenpartikel verursachen bei HCl-Anwendungen galvanische Korrosion. Alle Werkzeuge sollten aus Hartmetall oder Edelstahl sein. Nach der Bearbeitung sollte der Sechskantstab gebeizt werden (10 % HNO₃ + 2 % HF bei 50 Grad für 10 Minuten), um Eisen und Oxide von der Oberfläche zu entfernen, dann mit entionisiertem Wasser gespült und getrocknet werden.
8. Inspektion:Nach der Bearbeitung und vor der Verwendung sollten B-2-Sechskantstangenkomponenten auf Folgendes überprüft werden:
Härte(sollte auf der bearbeiteten Oberfläche kleiner oder gleich 100 HRB sein; höhere Werte deuten auf intermetallische Ausscheidungen hin)
Flüssigkeitseindringprüfung (PT)gemäß ASTM E165 zur Erkennung von Oberflächenrissen, insbesondere an Gewindewurzeln und -ecken
Maßprüfung– Schlüsselmaße, Gewindesteigungsdurchmesser und Längentoleranzen (typischerweise ±0,1 mm für Präzisionsbefestigungen)
Aufgrund der Empfindlichkeit von B-2 lehnen viele Werkstätten die Arbeit damit ab und bevorzugen B-3, das viel fehlerverzeihender ist. Für jedes neue Projekt wird dringend empfohlen, B-3-Sechskantstäbe anstelle von B-2 zu wählen.
F4: Was sind die Einschränkungen und möglichen Ausfallarten der Sechskantstange aus Hastelloy B-2 im Einsatz?
A:Trotz seiner hervorragenden Leistung in reinen reduzierenden Säuren weist der Sechskantstab aus Hastelloy B-2 mehrere erhebliche Einschränkungen auf, die zu einem vorzeitigen Ausfall führen können, insbesondere bei Verbindungs- und Fittinganwendungen, bei denen die Spannungen konzentriert sind:
1. Intermetallische Phasenversprödung (häufigste Fehlerart)– Wie bereits erwähnt führt die Einwirkung von 600–900 Grad (1110–1650 Grad F) während der Bearbeitung (lokale Überhitzung), beim Schweißen (wenn die Stange an eine Komponente geschweißt wird) oder im Betrieb (Prozessstörungen) zur Ausfällung von Ni₄Mo und Ni₃Mo. Diese Phasen sind hart und spröde, wodurch die Dehnung von 40 % auf weniger als 5 % sinkt. Bei einer Sechskantstange, die als Schraube verwendet wird, kann dies zu Versprödung führenPlötzlicher Sprödbruch des Schraubenkopfes oder -schaftesunter Zugbelastung, oft ohne vorheriges Nachgeben oder Verformen. Der Bruch ist typischerweise intergranular (entlang der Korngrenzen) und kann bei Spannungsniveaus deutlich unterhalb der Streckgrenze der Legierung auftreten. Dieser Fehlermodus ist besonders gefährlich, da er keine Warnung ausgibt.
2. Oxidierender Säureangriff (schnelle allgemeine Korrosion)– B-2 istungeeignet für oxidierende Umgebungen. Wenn der Prozessstrom auch nur geringe Mengen (parts per million) oxidierender Spezies-Salpetersäure, Eisenionen (Fe³⁺), Kupferionen (Cu²⁺), gelösten Sauerstoff oder Chlor-enthält, kann sich die Korrosionsrate beschleunigen<0.05 mm/year to >5 mm/Jahr. Bei einem Sechskant-Verbindungselement bedeutet dies, dass die Gewindeflanken schnell korrodieren können, wodurch sich der wirksame Querschnitt verringert und die Mutter sich löst oder die Schraube durch Überlastung versagt. Dies ist die häufigste Fehlerursache, wenn B-2 versehentlich oxidierenden Verunreinigungen ausgesetzt wird.
3. Wasserstoffversprödung– In reduzierenden Säuren entstehen Wasserstoffatome als Nebenprodukt der Korrosion. Bei einem stark beanspruchten Befestigungselement (z. B. einer Schraube, die auf 70–80 % der Streckgrenze angezogen ist) kann Wasserstoff in das Nickelgitter diffundieren und dort Schäden verursachenverzögerter Sprödbruch, oft Tage oder Wochen nach der Installation. Dies ist bei Temperaturen unter 80 Grad (175 Grad F) und in Gegenwart von Schwefelwasserstoff (H₂S) schwerwiegender. B-2 wird im Allgemeinen nicht für den Einsatz im sauren Bereich (H₂S) empfohlen, es sei denn, gemäß NACE MR0175 werden strenge Härtekontrollen (weniger als oder gleich 100 HRB) und Spannungsgrenzen (weniger als oder gleich 80 % der Ausbeute) eingehalten.
4. Festfressen und Festfressen während der Installation– B-2 neigt stark zum Fressen (adhäsiver Verschleiß), wenn zwei Passflächen (z. B. eine Schraube und eine Mutter) ohne ordnungsgemäße Schmierung angezogen werden. Durch Festfressen kann das Gewinde festfressen, was ein weiteres Anziehen verhindert oder, schlimmer noch, dazu führen kann, dass sich die Schraube während der Installation abdreht. Um ein Festfressen zu verhindern:
Verwenden Sie ein hochwertiges Anti-Seize-Schmiermittel (auf Nickelbasis oder PTFE-Basis; vermeiden Sie Schmiermittel auf Kupferbasis, die galvanische Korrosion verursachen können).
Reduzieren Sie das Montagedrehmoment im Vergleich zu Edelstahl um 20–30 % (B-2 hat einen niedrigeren Reibungskoeffizienten)
Verwenden Sie Feingewinde (UNF statt UNC), um den Gewindekontaktdruck zu verringern
5. Spaltkorrosion unter Schraubenköpfen und Muttern– In stagnierenden Bereichen oder Bereichen mit geringem Durchfluss-z. B. unter einem Schraubenkopf oder im Inneren einer Mutter-kann der Säure der Sauerstoff entzogen werden oder sie sich mit Metallionen anreichern, wodurch eine Spaltumgebung entsteht. Während B-2 in reiner HCl Spaltkorrosion widersteht, kann das Vorhandensein selbst Spuren oxidierender Spezies zu Lochfraß am Spalt führen. Regelmäßige Inspektionen (visuell, PT) und die Verwendung von PTFE- oder Graphitdichtungen/-scheiben können dieses Risiko mindern.
6. Spannungsrisskorrosion (SCC)– B-2 ist im Allgemeinen beständig gegen chloridinduzierte SCC (im Gegensatz zu rostfreien Stählen), kann jedoch in bestimmten Umgebungen mit heißen, konzentrierten Laugen oder bestimmten organischen Lösungsmitteln unter SCC leiden. Bei HCl-Anwendungen mit Spuren von Fluoriden oder anderen Halogeniden wurde über SCC bei Temperaturen über 100 Grad (212 Grad F) berichtet.
Schadensbegrenzungsstrategien für B-2-Sechskantstäbe:
Durch B-3 ersetzen– Verwenden Sie für jede neue Anwendung die Sechskantstange B-3 anstelle von B-2. B-3 bietet eine identische Korrosionsbeständigkeit bei deutlich besserer thermischer Stabilität und ist deutlich weniger anfällig für Versprödung.
Strenge Prozesskontrolle– Oxidierende Spezies ausschließen (Stickstoffüberlagerung, Fe³⁺/Cu²⁺ überwachen, Lufteintritt vermeiden).
Richtige Schmierung– Verwenden Sie beim Einbau der Befestigungselemente immer Anti-Seize.
Regelmäßige Inspektion– Ultraschallprüfung kritischer Schrauben, Drehmomentprüfungen und Sichtprüfung auf Lochfraß oder Rissbildung.
Konservatives Drehmoment– Verwenden Sie 50–60 % der Streckgrenze statt 70–80 %, um das Risiko einer Wasserstoffversprödung zu verringern.
F5: Welche Normen und Prüfanforderungen gelten für Sechskantstangen aus Hastelloy B-2?
A:Hastelloy B-2-Sechskantstangen werden gemäß mehreren Industriestandards hergestellt und getestet. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass B-2 in vielen Spezifikationen zugunsten von B-3 ersetzt wird. Die primären Standards sind:
Materialstandards:
ASTM B574– Standardspezifikation für Stangen und Stangen aus kohlenstoffarmer Nickel-Molybdän-Chrom-Legierung (dies ist die Hauptnorm für B-2-Sechskantstangen; sie deckt Zusammensetzungen, mechanische Eigenschaften und Maßtoleranzen für runde, quadratische, sechseckige und rechteckige Stangen ab)
ASME SB-574– Die ASME-Druckbehältercode-Version von ASTM B574
ASTM F467– Standardspezifikation für Nichteisenmuttern (B-2 ist ein zulässiges Material gemäß dieser Norm)
ASTM F468– Standardspezifikation für Nichteisenbolzen, Sechskantschrauben und Bolzen (B-2 ist ein zulässiges Material)
NACE MR0175 / ISO 15156– Für Sauergasbetrieb (H₂S-haltige Umgebungen); B-2 hat eine spezifische Härte (weniger als oder gleich 100 HRB) und Anforderungen an die Wärmebehandlung
Maßstandards:
ASTM B574umfasst Schlüsselflächentoleranzen für Sechskantstäbe (z. B. für 12 mm Schlüsselflächen: Toleranz ±0,10 mm für kaltgefertigte Stangen, ±0,25 mm für warmgewalzte Stangen)
ASME B18.2.2– Für Sechskantmuttern (Maßnormen für Muttern aus Vollmaterial)
ASME B18.2.1– Für Sechskantbolzen und Schrauben
Obligatorische Prüfung für B-2-Sechskantstäbe:
Chemische Analyse (gemäß ASTM E1473)– Überprüft Ni größer oder gleich 68 %, Mo 26–30 %, Fe kleiner oder gleich 2,0 %, Cr kleiner oder gleich 1,0 %, C kleiner oder gleich 0,02 %, Si kleiner oder gleich 0,10 %, Mn kleiner oder gleich 1,0 %. Ein geringer Kohlenstoff- und Siliziumgehalt ist entscheidend für die thermische Stabilität.
Zugeigenschaften (nach ASTM E8/E8M)– Bei Raumtemperatur: Streckgrenze (0,2 % Offset) größer oder gleich 350 MPa (50 ksi), Zugfestigkeit größer oder gleich 750 MPa (109 ksi), Dehnung größer oder gleich 40 % in 50 mm (2 Zoll). Für Sechskantstäbe, die als Verbindungselemente verwendet werden, müssen diese Werte zertifiziert werden.
Härte– Rockwell B kleiner oder gleich 100 (oder kleiner oder gleich 220 HV), um das ordnungsgemäße Lösungsglühen und das Fehlen intermetallischer Phasen zu bestätigen. Bei Befestigungsanwendungen ist die Härte typischerweise auf 95–100 HRB begrenzt, um sowohl Festigkeit als auch Duktilität sicherzustellen.
Interkristalliner Korrosionstest (gemäß ASTM G28 Methode A)– Eisensulfat-Schwefelsäure-Test über 120 Stunden. Die Korrosionsrate darf höchstens 12 mm/Jahr (0,5 ipy) betragen und die metallografische Untersuchung darf keine Anzeichen eines interkristallinen Angriffs ergeben. Dieser Test istessentiellfür B-2, da intermetallische Phasen einen schnellen Angriff entlang der Korngrenzen verursachen würden.
Metallographische Untersuchung– Bei 200–500-facher Vergrößerung zur Überprüfung auf Ausscheidungen, Einschlüsse und Kornstruktur. Die Mikrostruktur muss vollständig austenitisch, gleichachsig und mit einer Korngröße von typischerweise ASTM 5 oder feiner sein. Es sind keine kontinuierlichen Korngrenzenkarbide oder intermetallischen Phasen (Ni₄Mo, Ni₃Mo) zulässig.
Ultraschalluntersuchung (UT) gemäß ASTM E2375 oder E213– Bei Sechskantstäben mit einer Schlüsselweite von mehr als 12,5 mm (0,5 Zoll) ist eine UT erforderlich, um innere Hohlräume, Entmischungen oder Laminierungen im Originalbarren zu erkennen.
Oberflächeninspektion– Visuelles und flüssiges Eindringmittel (PT) gemäß ASTM E165 zur Erkennung von Überlappungen, Nähten, Rissen oder Ablagerungen. Bei Sechskantstäben ist die Prüfung der Ecken (wo sich die Spannung konzentriert) besonders wichtig.
Optionale, aber empfohlene Tests für Befestigungsanwendungen:
Simulierte Prüfung der Wärmebehandlung nach dem Schweißen (SPWHT).– Eine Probe des Stabes wird einem Wärmezyklus unterzogen, der Schweiß- oder Bearbeitungswärme nachahmt (z. B. 700 Grad für 1 Stunde, dann luftgekühlt) und dann gemäß ASTM G28 Methode A getestet. Dadurch wird überprüft, ob der Stab nach der Herstellung seine Korrosionsbeständigkeit behält. Aufgrund seiner thermischen Empfindlichkeit fordern viele Benutzer diesen Test für B-2.
Ferroxyl-Test– Erkennt oberflächliche Eisenverunreinigungen (blaue Färbung weist auf freies Eisen hin). Jedes entdeckte Eisen muss gebeizt oder aussortiert werden, da Eisenpartikel bei HCl-Anwendungen galvanische Korrosion verursachen können.
Probelasttest (für Schrauben)– Gemäß ASTM F468 wird eine Probeschraube auf eine bestimmte Prüflast (z. B. 75 % der Streckgrenze) ohne bleibende Verformung belastet.
Inspektion durch Dritte– Bei kritischen Anwendungen (z. B. Schrauben in Hochdruck-HCl-Reaktoren) überwacht eine unabhängige Agentur (z. B. TÜV, DNV, Bureau Veritas) alle Tests und überprüft die MTR.
Dokumentation:Der Hersteller muss einen zertifizierten Materialtestbericht (MTR) vorlegen, der die Chargennummer, die Chargennummer, alle Testergebnisse und eine Erklärung zur Konformität mit ASTM B574 (oder einem anderen spezifizierten Standard) enthält. Die MTR muss auch die Lösungsglühtemperatur (typischerweise 1060–1100 Grad) und die Abschreckmethode (Wasserabschreckung ist erforderlich) enthalten.
Wichtiger Hinweis zu Spezifikationsaktualisierungen:Viele Industriestandards wurden überarbeitet, um B-3 gegenüber B-2 zu bevorzugen. ASTM F467 und F468 führen beispielsweise immer noch B-2 auf, aber viele Endbenutzer haben B-2 aus ihren Listen zugelassener Materialien gestrichen. Bevor die Sechskantstange B-2 für neue Verbindungselemente spezifiziert wird, sollten Ingenieure sicherstellen, dass die vorgesehene Norm immer noch B-2 enthält und dass der Hersteller mit den besonderen Anforderungen von B-2 vertraut ist. In den meisten Fällen ist ein Upgrade aufB-3 Sechskantstange(entspricht dem gleichen ASTM B574-Standard, jedoch mit einer anderen Sortenbezeichnung) ist der empfohlene Ansatz für neue Projekte und bietet identische Korrosionsbeständigkeit bei deutlich besserer thermischer Stabilität und Fertigungstoleranz.
