العربية

Hastelloy B-2

سوبرسبيكة من النيكل والموليبدينوم مصممة لأداء فائق في البيئات الحمضية المختزِلة. يساعد انخفاض محتوى الحديد والكربون على تحسين قابلية اللحام والتشغيل باستخدام CNC ومقاومة التآكل في أنظمة العمليات الكيميائية.

مقدمة عن هاستيلوي B-2

هاستيلوي B-2 هو سبيكة مطروقة من النيكل-المولبدينوم صُمِّمت لمقاومة العوامل المختزِلة القوية، وخاصة حمض الهيدروكلوريك. وباعتباره إصدارًا مُحسّنًا من هاستيلوي B، فإنه يوفر ثباتًا حراريًا أعلى، وقابلية لحام أفضل، وحساسية أقل لتشققات التآكل الإجهادي وهجوم “Knife-Line” في مناطق التأثر بالحرارة.

تضمن تركيبة السبيكة المُحسّنة—مع خفض الحديد والكربون إلى مستويات دنيا—مقاومة تآكل فائقة في بيئات المعالجة الكيميائية. وغالبًا ما تُشغَّل هاستيلوي B-2 على CNC لتصنيع مكوّنات مثل أجزاء المبادلات الحرارية، وأغلفة المضخات، ومعدات تداول الأحماض حيث تُعد السلامة البنيوية والتوافقية الكيميائية أمرًا أساسيًا.

الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية لهاستيلوي B-2

هاستيلوي B-2 ‏(UNS N10665 / ASTM B333 / B335) هي سبيكة نيكل-مولبدينوم مقوّاة بالمحلول الصلب (Solid-Solution Strengthened) مع ضبط مُحكم للشوائب. تحافظ على الاستقرار البنيوي عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، وغالبًا ما تُستخدم في حالة التخمير (Annealed) لتحقيق أفضل أداء.

التركيب الكيميائي (نموذجي)

العنصر	نطاق التركيب (بالوزن %)	الدور الأساسي
النيكل (Ni)	الباقي (≥65.0)	العنصر الأساسي؛ يضمن مقاومة التآكل في الأوساط المختزلة
المولبدينوم (Mo)	26.0–30.0	يحسن مقاومة التنقّر والتآكل الشقي
الحديد (Fe)	≤2.0	يُتحكم به لتعزيز مقاومة التآكل والاستقرار
الكربون (C)	≤0.01	يمنع ترسّب الكربيدات في مناطق التأثر بالحرارة
المنغنيز (Mn)	≤1.0	يحسن قابلية التشغيل/التشكيل على الساخن
السيليكون (Si)	≤0.1	مخفض للتقليل من التآكل بين الحبيبات
الكوبالت (Co)	≤1.0	محدود بوصفه شائبة
الكروم (Cr)	≤1.0	يبقى منخفضًا لتفادي التأثير على الأداء في البيئات المختزلة
الكبريت (S)	≤0.02	مُخفض لتجنب التشقق الساخن أثناء المعالجة

الخواص الفيزيائية

الخاصية	القيمة (نموذجية)	معيار/شرط الاختبار
الكثافة	9.22 g/cm³	ASTM B311
مدى الانصهار	1330–1380°C	ASTM E1268
التوصيل الحراري	10.5 W/m·K عند 100°C	ASTM E1225
المقاومة الكهربائية النوعية	1.25 µΩ·m عند 20°C	ASTM B193
التمدد الحراري	12.2 µm/m·°C (20–300°C)	ASTM E228
السعة الحرارية النوعية	395 J/kg·K عند 20°C	ASTM E1269
معامل المرونة	200 GPa عند 20°C	ASTM E111

الخواص الميكانيكية (حالة التخمير)

الخاصية	القيمة (نموذجية)	معيار الاختبار
مقاومة الشد	690–760 MPa	ASTM E8/E8M
إجهاد الخضوع (0.2%)	275–345 MPa	ASTM E8/E8M
الاستطالة	≥40% (طول قياس 25mm)	ASTM E8/E8M
الصلادة	180–220 HB	ASTM E10
متانة الصدم	ممتازة عند الظروف المبردة والبيئية	ASTM E23

الخصائص الرئيسية لهاستيلوي B-2

مقاومة فائقة للأحماض: توفر معدلات تآكل <0.01 مم/سنة في حمض الهيدروكلوريك تركيز 20% عند الغليان، متفوقةً على العديد من سبائك النيكل العالية في البيئات المختزلة.
تحسينات في قابلية اللحام: على عكس هاستيلوي B، فإن هاستيلوي B-2 أقل عرضة لهجوم بين الحبيبات المرتبط باللحام بسبب انخفاض محتوى C وSi وFe.
ثبات حراري: يقاوم انفصال الأطوار ويحافظ على مقاومة التآكل بعد دورات حرارية بين 425–870°C.
بنية مخمرة ملائمة لـCNC: يساعد تجانس حجم الحبيبات والليونة على تحقيق تشطيبات دقيقة وتسامحات ضيقة (<±0.01 مم) في الأجزاء المُشغَّلة.

تحديات وحلول تشغيل هاستيلوي B-2 باستخدام CNC

تحديات التشغيل

التصلّب الانفعالي

قد تزداد صلادة السطح بنسبة 30–40% أثناء القطع إذا كانت معدلات التغذية منخفضة جدًا، مما يؤدي إلى تآكل مفرط للأداة.

توليد الحرارة

انخفاض التوصيل الحراري يرفع حرارة منطقة القطع لتتجاوز 600°C، ما يستدعي تحسين نظام سائل التبريد.

التصاق المادة بالأداة

ارتفاع محتوى النيكل يعزز التصاق الرايش وتكوّن الحافة المتراكمة (Built-Up Edge) على الإدخالات القياسية.

استراتيجيات تشغيل مُحسّنة

اختيار الأداة

المعيار	التوصية	المبرر
مادة الأداة	كربيد مطلي بـPVD (ISO K20–K30) أو إدخالات سيراميكية	مقاومة عالية للتآكل تحت الأحمال الحرارية
الطلاء	AlTiN أو AlCrN (بسماكة 3–5 µm)	يقلل امتصاص الحرارة والتصاق الرايش
الهندسة	زاوية ميل موجبة (10–15°)، حواف مصقولة (0.02–0.04 mm نصف قطر)	يحسن انسياب الرايش وجودة السطح