Materiálový list: Alloy C-4 / 2.4610 (Hastelloy C-4 / Nicrofer 6616 hMo)
Alloy C-4 (W.Nr. 2.4610, UNS N06455) je vysoce žáruvzdorná a korozivzdorná superlegura na bázi niklu, chromu a molybdenu. Vyznačuje se naprosto mimořádnou strukturní stálostí a odolností vůči mezikrystalové korozi i po dlouhodobém vystavení teplotám v kritické oblasti citlivosti (650 °C až 1040 °C). Toho je dosáhnuto eliminací wolframu a přísnou stabilizací titanem, což brání vylučování nežádoucích intermetalických fází a karbidů.
1. Přesné chemické složení
| Prvek (Značka) |
Procentuální podíl (%) |
Hlavní metalurgický význam a vliv |
| Nikl (Ni) |
Zbytek (cca 65 %) |
Základní kov matrice poskytující vynikající mechanickou plasticitu a absolutní imunitu vůči transkrystalickému koroznímu praskání. |
| Chrom (Cr) |
14.0 - 18.0 % |
Vytváří pasivní oxidační film, který chrání superleguru v silně oxidačních chemických roztocích a plynech. |
| Molybden (Mo) |
14.0 - 17.0 % |
Vysoká koncentrace poskytuje špičkovou imunitu vůči lokální štěrbinové korozi a bodovému pittingu v redukčních kyselinách. |
| Titan (Ti) |
0.05 - 0.70 % |
Klíčový prvek stabilizace; fixuje uhlík a spolehlivě potlačuje vznik precipitátů na hranicích zrn za vysokých teplot. |
| Železo (Fe) |
Max. 3.0 % |
Kontrolovaný doprovodný prvek stabilizující matricovou strukturu tuhého roztoku. |
| Uhlík (C) |
Max. 0.015 % |
Ultra nízký obsah uhlíku brání tvorbě hrubých karbidů chromu narušujících pasivaci svarů. |
2. Mechanické vlastnosti (Typické hodnoty při 20 °C)
| Mechanický parametr |
Garantovaná hodnota |
Podmínky a stav materiálu |
| Mez kluzu (Rp 0.2) |
≥ 310 MPa |
V rozpuštěném žíhaném stavu (Solution Annealed); vykazuje stabilní chování za pokojových teplot. |
| Pevnost v tahu (Rm) |
690 - 870 MPa |
Prvotřídní mechanické pevnosti zaručující dlouhou životnost pod vysokým tlakem. |
| Tažnost (A5) |
≥ 40 % |
Vynikající plasticita umožňující snadné strojírenské tváření, ohýbání trubek a zakružování plechů za studena. |
3. Fyzikální vlastnosti
| Fyzikální veličina |
Hodnota |
Teplota a poznámka |
| Hustota |
8.64 g/cm3 |
Měrná hmotnost slitiny při pokojové teplotě 20 °C. |
| Bod tání |
1335 - 1380 °C |
Konstantní teplotní rozsah tavení stabilní nikl-chromové struktury. |
| Tepelná vodivost |
10.1 W/m·K |
Měřeno při 20 °C; plynule roste s rostoucím teplotním zatížením. |
| Modul pružnosti (E) |
211 GPa |
Modul pružnosti v tahu zaručující vysokou mechanickou a rozměrovou tuhost komponentů. |
4. Detailní popis vlastností a korozní odolnosti
Hlavní metalurgickou předností Alloy C-4 je její naprostá strukturní imunita vůči fázovým přeměnám a vylučování fází delta či karbidů chromu v teplotním rozmezí 650 °C až 1040 °C. Díky tomu si materiál uchovává svou původní korozní odolnost a mechanickou houževnatost i po dlouhodobém žíhání nebo při provozu v tomto tepelném pásmu. Slitina vykazuje špičkovou rezistenci vůči široké škále chemických procesních médií, včetně horkých kontaminovaných minerálních kyselin, kyseliny sírové, chlorovodíkové, octové a mravenčí. Vyniká vysokou odolností v plynném chloru a v roztocích oxidačních solí (chlorid železitý, chlorid měďnatý). Nízký obsah uhlíku a deoxidace titanem zaručují, že díly lze bezpečně svařovat všemi běžnými metodami a provozovat bez nutnosti dodatečného rozpouštěcího žíhání.
5. Nejčastější průmyslové aplikace a využití
- Chemický a petrochemický průmysl: reaktory, destilační aparáty, ventily, potrubní okruhy a výměníky tepla pracující s horkými kyselinami.
- Farmaceutická výroba a agresivní syntézy využívající halogenované organické sloučeniny.
- Průmyslové mořicí linky a regenerace horkých kyselinových lázní v metalurgických provozech.
- Komponenty spaloven nebezpečného odpadu a potrubní systémy pro agresivní chemické plyny.
6. Přehled norem a specifikace dle hutních polotovarů
| Typ polotovaru |
Technická norma ASTM / ASME / DIN / VdTÜV |
Rozsah platnosti a určení aplikace |
| Plech / Deska / Pás |
ASTM B575 / ASME SB575 / DIN 17750 |
Válcované desky a plechy pro stavbu chemických procesních reaktorů, mořicích van a přírub. |
| Kruhová tyč / Výkovek |
ASTM B574 / ASME SB574 / DIN 17752 / B564 |
Kované a tažené tyče pro mechanické obrábění hřídelí míchadel, ventilových komponentů a svorníků. |
| Trubka bezešvá |
ASTM B622 / ASME SB622 / VdTÜV 424 |
Bezešvé potrubní trubky pro vysokotlaké okruhy, tepelné výměníky a transport horkých minerálních kyselin. |
| Trubka svařovaná |
ASTM B619 / B626 / ASME SB619 |
Svařované procesní trubky a ventilační odtahy pro agresivní plyny z odpařovacích stanic. |
| Drát |
ASTM B574 (Drát) / DIN 17753 / ISO 15156-3 |
Tažené dráty pro průmyslová pletená síta, filtry a chemický high-performance spojovací materiál. |
Tento technický list má výhradně informativní charakter. Data jsou sjednocena z oficiálních specifikací výrobců Special Metals, VDM Metals a Haynes International za účelem křížového porovnání ekvivalentů.