L'Hastelloy X è una superlega a soluzione solida di nichel-cromo-ferro-molibdeno nota per la sua notevole forza ad alta temperatura, resistenza all'ossidazione e fabbricabilità. A MWlegheforniamo Hastelloy X personalizzato in piastre, barre, tondini, bobine, fili e tubi, progettati per applicazioni in turbine a gas, petrolchimiche e forni.
Che cos'è l'Hastelloy X?
L'Hastelloy X è una lega a base di nichel da lavorazione con composizione nominale: Ni residuo; Cr 20,5-23 %; Fe 17-20 %; Mo 8-10 %; Co 0,5-2,5 %; W 0,2-1 %; più piccole quantità di Mn, Si, Ti, Al, C, P, S, B.
Specifiche e parametri
Categoria | Proprietà | Valore / Specifiche | Note / Condizioni |
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Composizione chimica | Nichel (Ni) | Equilibrio (≥47%) | Costituente primario |
Cromo (Cr) | 20,5-23,5% | Chiave per la resistenza all'ossidazione | |
Ferro (Fe) | 17,0-20,0% | Stabilizza la matrice austenitica | |
Molibdeno (Mo) | 8.0-10.0% | Migliora la resistenza alla corrosione e allo scorrimento | |
Tungsteno (W) | 0,2-1,0% | Rafforzamento della soluzione solida | |
Cobalto (Co) | 0,5-2,5% | Ottimizza la resistenza alle alte temperature | |
Carbonio (C) | ≤0,05-0,15% | ||
Manganese (Mn) | ≤1.0-1.5% | ||
Silicio (Si) | ≤0,4-1,0% | ||
Proprietà fisiche | Densità | 8,22-8,30 g/cm³ | |
Intervallo di fusione | 1295-1381°C (2363-2518°F) | ||
Conduttività termica | 11,2-14,4 W/m-K | Gamma: Da RT (11,2) a 1000°C (14,4) | |
Coefficiente di espansione termica | 12.1-13.3 × 10-⁶/°C | Misurato a 20-100°C | |
Capacità termica specifica | 377-449 J/kg-K | A 25°C | |
Modulo elastico | 199-220 GPa | ||
Resistività elettrica | 1,18-1,28 μΩ-m | A 20°C | |
Proprietà meccaniche | Resistenza alla trazione (RT) | 690-760 MPa (min) | Ricotto/trattato con soluzione |
Resistenza allo snervamento (offset 0,2%, RT) | 275-340 MPa (min) | ||
Allungamento (RT) | 30-48% (min) | ||
Durezza | 195-241 HB | Brinell; stato ricotto | |
Prestazioni ad alta temperatura | Limite di servizio continuo | 900°C (1652°F) | Uso a lungo termine |
Limite di servizio a breve termine | 1080°C (1976°F) | ||
Resistenza alla rottura per sollecitazione (870°C) | ≥65 MPa | Durata 1000h | |
Tasso di scorrimento (870°C) | 0,0003%/h | A 24,1 MPa | |
Trattamento termico | Ricottura della soluzione | 1150-1177°C (2100-2150°F), raffreddamento rapido aria/acqua | Per foglio/barra |
Sollievo dallo stress | 870°C (1600°F), 30-60 min, raffreddamento ad aria | Post-saldatura/lavorazione | |
Fabbricazione | Metodi di saldatura | GTAW, GMAW, saldatura a resistenza Riempimento: Hastelloy X o ERNiCrMo-11 47 |
Pulizia pre-saldatura obbligatoria |
Lavorazione a caldo | 1170°C (2140°F) max, ≥950°C (1742°F) finitura | Forgiatura/ laminazione | |
Lavorazione a freddo | È necessaria una ricottura intermedia | Grazie all'elevato tasso di incrudimento | |
Standard internazionali | Bar/Rod | ASTM B572, AMS 5754 | Grado aerospaziale |
Lastra/foglio/striscia | ASTM B435, AMS 5536 | ||
Tubo senza saldatura/saldato | ASTM B619/B622/B626, AMS 5587 | ||
Forgiati | ASTM B564 | ||
Applicazioni chiave | Aerospaziale | Combustori, camicie di turbine, postcombustori | Motori a reazione (ad es. GE, Rolls-Royce) |
Forni industriali | Tubi radianti, griglie dei bruciatori, rulli | Trattamento petrolchimico/termico | |
Energia | Componenti di turbine a gas, parti di reattori nucleari | Stabilità alle alte temperature | |
Trattamento chimico | Scambiatori di calore, contenitori per reattori | Attrezzature resistenti agli acidi |
🔑 Note critiche e fattori di variabilità
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Gamme compositive:
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Gli elementi minori (ad esempio, Al ≤0,50%, Ti ≤0,15%) variano a seconda degli standard; i gradi nucleari/aerospaziali impongono controlli più severi.
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Il contenuto di ferro (17-20%) è superiore a quello delle tipiche leghe a base di Ni, migliorando l'efficacia dei costi e mantenendo le prestazioni.
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Discrepanze delle proprietà meccaniche:
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Forza/Alungamento: I valori di trazione/snervamento più elevati (ad esempio, UTS 760 MPa) riflettono una lavorazione ottimizzata o le specifiche AMS; i minimi ASTM sono conservativi.
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Dati sulle alte temperature: La resistenza alla rottura per stress scende a ~40 MPa a 980°C; il creep accelera al di sopra dei 900°C.
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Vincoli di fabbricazione:
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Saldatura: Il basso apporto di calore (temperatura di interpass ≤100°C) impedisce la formazione di cricche; la ricottura post-saldatura è necessaria in caso di servizi corrosivi severi.
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Rimozione dell'ossido: Gli ossidi superficiali aderiscono fortemente; si consiglia la sabbiatura o la lucidatura elettrochimica.
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Compatibilità con la stampa 3D:
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Le varianti della polvere (15-150 µm) presentano una sfericità ≥98,5% e un'elevata fluidità; spessore dello strato: 15-50 µm.
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💎 Sintesi: L'Hastelloy® X eccelle in condizioni di calore estremo (≤1080°C) con una resistenza all'ossidazione e una saldabilità senza pari, grazie alla sua matrice Ni-Cr-Mo-Fe. Il suo dominio di nicchia nei combustori aerospaziali e nei forni industriali deriva dalla resistenza allo scorrimento bilanciata (ad esempio, 0,0003%/h a 870°C) e dalla producibilità. Per le applicazioni nel settore nucleare/difesa, consultare l'AMS 5754 per una maggiore tracciabilità.
confronto globale dei prezzi
Forma | Cina (USD/kg, FOB) | Europa (USD/kg) | STATI UNITI D'AMERICA (USD/kg) | India (USD/kg) |
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Piastra/Foglio | $35/kg per lastre da 30 mm (100 kg MOQ) | $28/kg (~£24/kg) | - | $58/kg (~₹4.000/kg) |
Barra / Barra | $18/kg FOB tondo | $28-35/kg elenchi di barre | $30/kg (~₹7.000/kg) | $58/kg (~₹4.000/kg) |
Bobina / Striscia | $10-20/kg OEM filo bobina aerospaziale | $28-35/kg bobina/striscia stimata | - | - | - | | ||
Filo | $10-20/kg di filo aerospaziale; $28-35/kg filo standard | $29-37/kg filo stimato | $30/kg (~₹7.000/kg) | - |
🔍 Approfondimenti
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Cina offre prezzi altamente competitivi, con lamiere a $35/kg e barre a partire da $18/kg, oltre a bobine/fili da $10-20/kg in quantità aerospaziali o sfuse.
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Europa i prezzi si aggirano in genere su $28-35/kga seconda della forma e della certificazione.
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STATI UNITI D'AMERICA distributori di quote intorno a $30/kg per barre e tubi.
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India mostra prezzi più alti, a circa $58/kg (~₹4.000/kg) su piastre, barre e tubi.
📌 Nota: I prezzi variano in base alla quantità, alla finitura superficiale, alla certificazione (ad esempio, AMS 5754/572) e alle condizioni di mercato. Per quotazioni esatte, con MTC e tempi di consegna, si prega di contattare MWleghe-Di solito entro 24 ore.
Perché scegliere Hastelloy X?
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Eccezionale resistenza all'ossidazione: Forma un film di ossido tenace fino a 1200 °C.
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Resistenza alle alte temperature: Mantiene una resistenza alla trazione > 700 MPa fino a 816 °C (1500 °F).
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Realizzabilità: Eccellente saldabilità (GTAW, GMAW, SMAW) e formabilità con rischio minimo di cricche.
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Resistenza alla corrosione e alle SCC: Buona resistenza alle cricche da tensocorrosione da cloruri nel settore petrolchimico.
Produzione e formatura
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Lavorazione a caldo: 1100-1220 °C; evitare una crescita eccessiva dei grani.
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Lavorazione a freddo: Migliora la resistenza; seguire la ricottura in soluzione a 1177 °C (2150 °F).
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Trattamento termico: Ricottura in soluzione a 1177 °C; tempra rapida; invecchiamento opzionale a 650-870 °C per una maggiore resistenza allo scorrimento.
Confronto con leghe simili
Proprietà | Hastelloy X | Lega 625 | Inconel 718 |
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Limite di ossidazione | 1200 °C | 980 °C | 700 °C |
Tensione @ RT | 755 MPa | 1030 MPa | 1100 MPa |
Resistenza allo scorrimento | Superiore nella carburazione | Eccellente | Eccellente |
Fabbricabilità | Eccellente | Buono | Buono |
Pratiche di saldatura
Utilizzare un riempimento adeguato (ERNiCrMo-3), pulire le superfici dei giunti e controllare l'apporto di calore. La ricottura post-saldatura a 1177 °C è opzionale ma può ripristinare la massima resistenza alla corrosione.
Domande frequenti
1. Qual è il limite di temperatura di servizio e il comportamento di ossidazione dell'Hastelloy X?
L'Hastelloy X mantiene la forza e l'eccellente resistenza all'ossidazione fino a circa 1.200 °C (2.200 °F). Nei test, i rulli per forno realizzati con X sono rimasti in buone condizioni dopo 8.700 ore a 1.177 °Cdimostrando la sua stabilità alle alte temperature.
2. Quanto è resistente l'Hastelloy X alla carburazione e alla nitrurazione?
La lega mostra una resistenza superiore: dopo 100 ore in coke di petrolioè stato l'unico materiale testato che ha mostrato nessuna carburazione. In atmosfere di ammoniaca/azoto ad alta pressione, il suo caso di nitruro era minimo - circa ¼ dello spessore di leghe comparative.
3. L'Hastelloy X è soggetto a cricche da stress-corrosione?
No. Espone eccezionale resistenza agli SCC in ambienti petrolchimici e ricchi di cloruri. La sua microstruttura omogenea in soluzione solida riduce al minimo le vie di innesco delle cricche..
4. Quanto è saldabile l'Hastelloy X e sono necessari trattamenti termici dopo la fabbricazione?
Molto saldabile. Accetta saldature GTAW, GMAW, SMAW e a resistenza. Si consigliano fasi di ripristino a caldo, ma solution annealing isn't always required a meno che la massima resistenza alla corrosione non sia fondamentale.
5. Quali sono le caratteristiche di fatica e di trazione, anche a temperature elevate?
A temperatura ambiente, l'Hastelloy X ha una resistenza alla trazione pari a ~755 MPa e produrre ~385 MPacon circa 22% allungamento. Dimostra inoltre solide prestazioni di fatica ad alto ciclo a 750 °Csoprattutto se prodotti con metodi avanzati come la fusione laser a letto di polvere.
6. In quali settori industriali è più comunemente utilizzato l'Hastelloy X?
L'Hastelloy X eccelle in:
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Turbine a gasRivestimenti del combustore, condotti e telai.
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Forni industriali: vassoi, rotoli, cestelli, muffole che sopportano ambienti ossidanti/carborizzanti.
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Impianti petrolchimici: scambiatori di calore, storte in atmosfere difficili.