Nikiel (Ni): 54,0 – 60,0%(Element podstawowy). Tworzy osnowę stopu, zapewniając podstawową odporność na ogólną korozję i zapewniając stabilność strukturalną w szerokim zakresie temperatur. Nikiel zwiększa również zdolność stopu do zatrzymywania innych korzystnych pierwiastków, takich jak molibden i chrom.
Chrom (Cr): 14,0 – 18,0%(Główny element-odporny na korozję). Tworzy na powierzchni stopu gęstą, przylegającą warstwę tlenku chromu (Cr₂O₃), która działa jako bariera przed utlenianiem i atakiem kwasów utleniających (np. kwasu azotowego). Powłoka ta-samoczynnie się regeneruje w przypadku uszkodzenia, co dodatkowo utrzymuje odporność na korozję.
Molibden (Mo): 14,0 – 17,0%(Krytyczne dla odporności na korozję wżerową/szczelinową). Zwiększa tolerancję stopu na jony chlorkowe-powszechne w wodzie morskiej, solankach i strumieniach procesów chemicznych-poprzez zapobieganie tworzeniu się lokalnych wżerów i szczelin korozyjnych. Molibden zwiększa również wytrzymałość w umiarkowanych temperaturach.
Wolfram (W): mniejszy lub równy 3,0%(Wspomagacz wzmacniający i korozyjny). Współpracuje z molibdenem, zwiększając odporność stopu na agresywne media i poprawia wytrzymałość mechaniczną bez znaczącego uszczerbku dla plastyczności.
Żelazo (Fe): mniejsze lub równe 3,0%(Kontrolowane zanieczyszczenie/pomoc w przetwarzaniu). Żelazo dodaje się w małych ilościach, aby poprawić urabialność stopu podczas produkcji (np. walcowanie na gorąco, ciągnienie na zimno) i zmniejszyć całkowite koszty materiałów, bez utraty odporności na korozję.
Węgiel (C): mniejszy lub równy 0,01%(Ściśle ograniczone). Niska zawartość węgla zapobiega wytrącaniu się węglików chromu (np. Cr₂₃C₆) wzdłuż granic ziaren podczas spawania lub obróbki cieplnej. Wytrącanie się węglików powoduje wyczerpanie chromu w pobliżu granic ziaren, tworząc „-strefy zubożonego chromu”, które są podatne na korozję międzykrystaliczną,-główną przyczynę awarii w trudnych środowiskach chemicznych.
Pierwiastki śladowe (Si, Mn, P, S): mniejsze lub równe 0,08% każdy(Zminimalizowane zanieczyszczenia). Krzem i mangan są kontrolowane, aby uniknąć tworzenia się kruchych faz międzymetalicznych; fosfor i siarka są utrzymywane na bardzo-niskim poziomie, aby zapobiec pękaniu na gorąco podczas spawania i zachować plastyczność stopu.
3. Jaka jest twardość Hastelloy C4?
Stan wyżarzany (najczęstsza forma dostawy):
Wyżarzanie to proces obróbki cieplnej, podczas którego stop jest podgrzewany do temperatury około 1150–1200 stopni, utrzymywany przez określony czas w celu uzyskania jednolitej mikrostruktury, a następnie szybko schładzany (hartowany) w wodzie. Proces ten zmiękcza stop, poprawia jego plastyczność i optymalizuje odporność na korozję,-co czyni go standardowym stanem w większości zastosowań (np. produkcja rur, spawanie sprzętu).
Twardość Brinella (HB): Zwykle waha się od 180 do 220 HB. Metoda Brinella wykorzystuje dużą, twardą stalową kulkę (o średnicy 10 mm) pod dużym obciążeniem (3000 kgf), dzięki czemu idealnie nadaje się do pomiaru ogólnej twardości dużych, grubych elementów Hastelloy C4 (np. rur-o grubych ściankach, odkuwek).
Twardość Rockwella (HRB): Zwykle mieści się w przedziale od 80 do 90 HRB. Skala Rockwella B wykorzystuje mniejszą stalową kulkę (średnica 1/16 cala) i mniejsze obciążenie (100 kgf), odpowiednie dla cieńszych elementów (np. blachy, rur-o cienkich ściankach), gdzie wgłębienie Brinella może być zbyt duże.
Twardość Vickersa (HV): Zwykle waha się od 190 do 230 HV. Metoda Vickersa wykorzystuje wgłębnik piramidy diamentowej i zmienne obciążenia, zapewniając wysoką precyzję w przypadku małych lub skomplikowanych części (np. połączeń spawanych, elementów precyzyjnie obrobionych). Jest często używany do kontroli jakości w produkcji.
Stan-utwardzony (rzadziej)
Utwardzanie przez zgniot ma miejsce, gdy stop jest poddawany odkształceniu mechanicznemu na zimno (np. walcowaniu na zimno, ciągnieniu na zimno) bez późniejszego wyżarzania. Proces ten zwiększa twardość i wytrzymałość poprzez wprowadzenie dyslokacji w strukturze krystalicznej stopu, ale zmniejsza plastyczność i może nieznacznie wpływać na odporność na korozję (z powodu naprężeń szczątkowych).
Twardość Brinella (HB): Może wzrosnąć do 250–300 HB, w zależności od stopnia obróbki na zimno.
Twardość Rockwella (HRB): Może wzrosnąć do 95–100 HRB lub więcej.
Stan po-spawaniu:
Po spawaniu strefa wpływu ciepła (HAZ) Hastelloy C4 może wykazywać nieco wyższą twardość niż wyżarzany metal nieszlachetny ze względu na miejscowe zmiany mikrostrukturalne (np. częściowe rozdrobnienie ziaren). Jednakże ten wzrost twardości jest minimalny (zwykle mniejszy lub równy 20 HB powyżej metalu nieszlachetnego) ze względu na niską zawartość węgla w stopie, co zapobiega nadmiernemu wytrącaniu się węglików. Wyżarzanie-po spawaniu jest rzadko wymagane w przypadku Hastelloy C4 (w przeciwieństwie do niektórych innych stopów niklu), ale można je przeprowadzić w zastosowaniach wymagających ścisłej jednorodności twardości.
